专利名称：用于优化部件维护的方法和配置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于优化地维护设备的方法和配置，提供设备 的改善的或可预测的可用性。
背景技术：
技术装置的可用性，尤其在诸如自动系统、装配线等大型系统 的情况下是关于各个系统的成本和效率的最重要的方面之一。因 此，可用性定义了确定的技术装置可在其规范内操作的时间。任何 由多个技术设备构成的技术系统都包括一些部件，这些部件在系统 没有纟皮正确维护时在某一时刻失效。因此，每个纟支术^殳备或组件通
常具有可预测的才喿作时间，通常表示为平均古文障间隔时间(MTBF )。 该才喿作时间耳又决于系统或组件的复杂度以及所需的维护。如果正确 地维持MTBF，则可以增加各自系统或组件的可用性。即^吏对于复 杂系统的单个组件已知MTBF时，组件和外部条件之间的相互作用 也可正面或负面;也影响MTBF。因jt匕，复杂系纟充的用户要面只于确定 单个组件的维护动作和这种维护对系统的整个可用性的效果之间 的关系的问题。例如，用户想要知道在例如缩短或增加了系统的阀 的润滑间隔时设备的可用性增加的程度。由于许多其它因素可能是 显著的，所以不容易获得这种影响因素的结果。对于用户来说，将 测量的财务费用与获得的利益相比较从而评估测量的任何经济效 用/成本效率是很重要的。
发明内容
因此，本发明的目的在于^是供一种正确i也评估和控制技术系统 或技术设备的可用性的方法和装置。
一种用于优化技术对象可用性的方法包括以下步骤提供可用 的技术对象；定义服务计划；定义设定点(setpoint)可用性；根据 月良务计划来维护可用的4支术对象；确定可用才支术对象的实际可用 性；以及才艮据i殳定点可用性和实际可用性之间的差自动调整月良务计划。
的步骤。还可以通过评估确定可用4支术对象的参lt的至少一个传感 器值自动地^^亍确定可用冲支术对象的实际可用性的步骤。月良务计划 可包括包含至少 一个服务间隔的维护进度表。服务计划可包括任务 列表。调整服务计划的步骤可包括增大或减小服务间隔的步骤。调 整服务计划的步骤还可以包括添加或修改任务的步骤。可对具有每 个对象的多个i殳定点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个 可用^支术对象冲丸4亍方法步骤，并且该方法可包4舌以下步骤由多个 实际可用性确定结果可用性(resulting availability );以及才艮据每个 实际可用性和根据结果可用性来调整每个服务计划。每个可用技术 对象可以是相同或相似、的类型。
一种用于优化才支术对象的可用性的系统包括可用的^支术对 象；用于定义服务计划的装置；用于定义设定点可用性的装置；用 于根据服务计划维护可用技术对象的装置；用于确定可用技术对象 的实际可用性的装置；以及用于根据设定点可用性和实际可用性之 间的差自动调整服务计划的装置。
月良务人员可确定可用技术对象的实际可用性。该系统可包括至 少 一个传感器值，用于确定关于对象可用性的可用技术对象的参 数。服务计划可包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。服务计 划可包括任务列表。用于调整维护计划的装置可增大或减小服务间 隔。用于调整力良务计划的装置可添加或<奮改4壬务列表的4壬务。该系 统可包括具有每个对象的多个i殳定点可用性和每个对象的多个实 际可用性的多个可用^支术对象，以及可进一步包4舌用于由多个实际 可用性中确定结果可用性的装置，其中，根据每个实际可用性和根 据结果可用性调整每个服务计划。每个可用技术对象可以是相同或 相4以的类型。
一种用于优化包括多个可用4支术对象的才支术系统的可用性的
方法包4舌以下步骤定义每个可用4支术对象的力艮务计划；定义每个 可用技术对象的设定点可用性；根据每个服务计划维护每个可用技 术对象；确定每个可用才支术对象的每个实际可用性；由所有确定的 实际可用性确定结果可用性；以及4艮据i殳定点可用性和实际可用性 之间的差以及根据结果可用性自动调整服务计划。
每个服务计划可包括包含至少 一个服务间隔的维护进度表。月艮 务计划可包括任务列表。调整服务计划的步骤可包括增大和减d、月良 务间隔的步骤。调整服务计划的步骤可包括添加或^f'务改任务的步 骤。每个可用4支术对象可以是相同或相似的类型。
图1示出了才艮据本发明的第一示例性实施例； 图2示出了根据本发明的第二示例性实施例； 图3示出了才艮据本发明的第三示例性实施例；
图4示出了根据本发明的第四示例性实施例；以及
图5示出了装置对在图4中示出的系统的可用性的影响的一组 特性曲线。
具体实施例
除根据制造说明书推荐的现有系统的设备/组件的计划维护之 外，现有技术的系统不能够提供控制和评估系统可用性的任何装 置。现今一般不知道关于系统维护服务的效果。通常，操作人员可 能只知道系统总的4f工期，然而，不容易确定附加的维护月良务对系 统可用性的影响。才喿作人员可定义并确定特定的维护特性以评估全 部维护的成本效果。这些特性可以是计划外的停工期的数目、执行 月艮务的凄史目和持续时间、每定义间隔的生产率等。然而，如上面解
释的这些值j又:故用于确定收益性而没有^皮用于改善或"i平估系统可 用性。即使这些值被直观地用于改变维护进度表，也不存在关于效 果的反々贵和文件，因此，这种测量仅是随机的成功或失败。因此， 缺乏系统性以及缺乏部件和组件之间的复杂相互关系的考虑，以及 没有对系统性能有效影响的支持。
图1示出了考虑到复杂的结构和交互作用以及任何环境条件或 对技术系统的任何其它影响的不同方法。尽管图l示出了电子控制 电路/回路的等效电路，但所描述的系统是诸如技术设备或部件的技
术对象和维护服务的组合。维护服务可以是自动执行的技术设备， 但在多数情况下是由各个服务人员手动执行的服务。然而，人工执 行的服务和自动月良务的组合在该控制电^各中都是可以的。系统的用 户或操作人员确定整个系统的可用性的设定点值。将该值反馈回表 示和控制将被提供给服务对象110的特定维护服务的维护服务模块
100。例如，服务对象可以是齿轮箱、阀、过滤器。因此，将被执
行的维护服务可以分别是为齿轮箱换油、为阀更换密封、清洁过滤
器。此外，设备可要求多于一种的特定的维护服务，例如更换部件 并且进4于清洗以及进行润滑等。这些维护力良务步骤是预先定义的，
并在维护服务模块100中存储各自的进度表和任务列表。以各个维
护间隔冲丸4于的各个维护力良务和4壬务导致实际可用性，该实际可用性
经由减法器120反馈回维护服务模块。如果可用性接近或等于所要 求的可用性，则系统保持静态，或者换句话说，不改变将被执行的 现有维护进度表和任务列表。
然而，如果可用性^f氐于所要求的可用性，则实际可用性和i殳定 点可用性之间的差被传输至维护服务模块。然后，维护服务模块修 改现有的维护进度表和/或任务列表。例如，可以缩短用于特定任务 的一个或多个特定间隔，将附加的测量添加至列表等。这些变化中 的一些可以自动生成，而其它变化可一皮手动执^f亍。例如，每年都可
添加由于特殊环境而要执行的附加任务，而根据预定公式或数据库 自动计算维护间隔的变化。
如果可用性大于所-清求的可用性，则可以增大计划的维护间 隔，因此，减少了系统的总成本。如上所述，每个i殳备、组件或部 件都可根据需要具有特定的预定维护进度表和任务列表。此外，该 系统可根据所要求的可用性提供特定或一般的成本分析。成本分析 可考虑到计划维护的增加或减少。此外，可存储关于所要求的人力、 时间、材料和特定成本的信息。这种信息可由设备、部件或组件的 各自的制造者或卖主提供，或者可由操作人员确定。
图2示出了本发明的另一个实施例，再次示出类似于图1的等 效控制电路。在该实施例中，提供特定单元220以确定各个服务对 象210 (例如，技术设备、组件或部件)的可用性。维护服务模块 200又4妄收i殳定点可用性和实际可用性之间的差，并生成用于各个 对象210的特定的定制维护服务。该方法包括比较设定点可用性和 实际可用性的差，以及才艮据该差进行特定的维护测量直至设定点和
实际可用性一致的步骤。由于实际可用性不能^皮直4妻确定，所以单
元220根据预定公式从外部值中确定可用性。例如，这些值可以由 已经设置在维护对象210内的特定传感器提供，如由反馈耦合或由 虚线表示的附加传感器240所示。用于计算可用性的预定/>式对于 每个设备、组件或部件可以是不同的。通过由诸如才支师或服务工程 师的服务人员执行通常由维护模块200提供的服务。然而，可通过 集成或添加的自动服务系统执行特定的自动服务，例如，自动润滑、 换油等。
简化的控制电路没有示出任何明确的所需控制电路的细节，例 如，滞后量或特定控制阈值。然而，这些作为必要的量可被执行。 图3示出了不需要反馈回路的根据本发明的另一个实施例。因此， 仅示出了维护服务模块300和服务对象310。在这种特殊情况下， 精确知道每个服务测量的效果，并且这种信息由制造者/卖主提供。 因此，可直4妄将所需可用性的任4可改变转换成所需的测量。因此， 不需要反馈回路。然而，通常不知道这种相互关系，或者存在导致 信息不可靠的其它影响因素。因此，在多数情况下，需要可用性确 定单元220自动地确定和评估月良务测量。
图4示出了多个设备影响每个设备、组件或部件的可用性的系 统。在图4中示出了两个控制电路和它们的相互关系。然而，如虚 线所表示的，可以为复杂系统设置多个这种控制电路。因此，第一 控制电路由具有包括可用性单元403的反馈回路的维护服务模块 401和力良务对象402组成。类似;也，第二4空制电^各由具有包4舌可用 性单元413的反々责回3各的维护力良务才莫块411和"良务7寸象412纟且成。 两个电路分别包括减法器404和414。此外，还提供有结果可用性 单元420，其4妄收来自每个确定单元403、 413的各自的可用性值。 结果可用性单元420评估相互关系，并将附加数据提供给各自的维 护服务模块401、 411。
优选地，如图4所示的多个对象控制电路包括相同类型的服务 对象402、 412。结果可用性单元420从每个服务对象402、 412才是 供的可用性中计算出々贵送,会每个维护月艮务单元401、 411的总的结 果可用性。结果可用性是如图5所示的一组特性曲线。这组特性曲 线包含包括维护测量导致考虑服务对象402、 412百分比的可用性 的信息的数据。然而，每个对象402、 412可仍然具有定制的设定 点可用性。此外，该组特性曲线可进一步冲是供诸如表示可用性范围 的带宽或表示多个设备的平均的可用性的算术的或加权的平均值 的信息。这些值可用于进一步采用维护力良务单元401、 411的维护 进度表和任务列表。
在又一实施例中，图1至图3所示的任何类型的控制电^各可组 合形成图4所示的相互关耳关的复杂的维护月良务系统。如上所述，优 选地，相互关连的系统内的所有月艮务对象是相同类型。然而，如果 特定的服务对象影响了对象的特定可用功能，则还可以实现不同类 型的混合并S1起有利的结果。
代替可用性，还可通过上述系统计算其它维护参数。例如，故 障/损坏凄史，非计划维々爹的所需时间等。此外，可将成本直4妄分配绐、 各个维护测量。因此，可在纯成本考虑或成本与效率的组合的条件 下控制控制电路。此外，可考虑特定成本(例如，维护人员的小时 效率，消耗品等)。例如，在高能量消耗的情况下，与在低能量消 耗的情况下相比更高程度的效率是更加有价值的。因此，根据诸如 成本或效率或可被考虑的组合的各自的期望目标方面，可为复杂系 统的操作人员提供非常明晰的维护。因此，将根据可测量标准实现 正确的维护服务并且该正确的维护服务将被自动选择。将避免任何 随才几的或凭直觉的测量。
上述方法可作为单独的设备来实施，例如，在个人计算才几上， 或者可集成到具有复杂控制结构和资产管理功能的诸如自动系统 或制造执行系统的现有系统中。
权利要求
1.一种用于优化技术对象的可用性的方法，包括以下步骤提供可用的技术对象；定义服务计划；定义设定点可用性；根据所述服务计划维护所述可用技术对象；确定所述可用技术对象的实际可用性；以及根据所述设定点可用性和所述实际可用性之间的差自动调整所述服务计划。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过服务人员手动地执行 确定所述可用冲支术对象的所述实际可用性的所述步骤。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过评估确定所述可用技 术对象参lt的至少一个传感器值来自动冲丸行确定所述可用才支 术只t象的所述实际可用性的所述步骤。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述服务计划包括包含至 少一个服务间隔的维护进度表。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述服务计划包括任务列 表。
6. 4艮据4又利要求4所述的方法，其中，调整所述月良务计划的所述 步骤包括增大或减d、所述服务间隔的步骤。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中，调整所述服务计划的所述 步骤包括添加或修改任务的步骤。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，对具有每个对象的多个设 定点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个可用才支术对 象冲丸4于所述方法步骤，以及其中，该方法包纟舌以下步艰纟由所述多个实际可用性确定结果可用性；以及根据每个实际可用性和根据所述结果可用性来调整每个 服务计划。
9. 才艮据权利要求8所述的方法，其中，每个可用4支术对象是相同 或相似、的类型。
10. 根据权利要求1所述的方法，还包括提供成本分析的步骤，所 述成本分析用于提供所述可用性。
11. 一种用于优化4支术对象可用性的系统，包^^舌可用技术对象；用于定义服务计划的装置；用于定义设定点可用性的装置；用于^4居所述服务计划维护所述可用技术对象的装置；用于确定所述可用冲支术对象的实际可用性的装置；以及用于才艮据所述设定点可用性和所述实际可用性之间的差 自动调整所述服务计划的装置。
12. 4艮据权利要求11所述的系统，其中，服务人员确定所述可用 才支术对象的所述实际可用性。
13. 根据权利要求11所述的系统，包括至少一个传感器值，用于 确定关于所述对象的可用性的所述可用技术对象的参数。
14. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述服务计划包括包含 至少一个服务间隔的维护进度表。
15. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述服务计划包括任务列表。
16. 根据权利要求14所述的系统，其中，用于调整所述服务计划 的所述装置增大或减小所述力良务间隔。
17. 根据权利要求15所述的系统，其中，用于调整所述服务计划 的所述装置添加或修改所述任务列表的任务。
18. 根据权利要求11所述的系统，包括具有每个对象的多个设定 点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个可用技术对象， 并且进一步包括用于由所述多个实际可用性确定结果可用性的装置，其 中，根据每个实际可用性和根据所述结果可用性调整每个服务 计划。
19. 根据权利要求18所述的系统，其中，每个可用技术对象是相 同或相4以的类型。
20. 根据权利要求11所述的系统，还包括用于提供成本分析的装 置，所述成本分析用于提供所述可用性。
21. —种用于优化包括多个可用才支术对象的4支术系统的可用性的 方法，包4舌以下步艰《 定义所述每个可用技术对象的服务计划；定义所述每个可用技术对象的设定点可用性；根据所述每个服务计划维护所述每个可用技术对象；确定所述每个可用技术对象的每个实际可用性；由所有确定的所述实际可用性确定结果可用性；以及才艮据所述设定点可用性和所述实际可用性之间的差以及 根据所述结果可用性自动调整服务计划。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中，每个服务计划都包括包 含至少 一个服务间隔的维护进度表。
23. 根据权利要求21所述的方法，其中，所述服务计划包括任务 列表。
24. 根据权利要求22所述的方法，其中，调整所述服务计划的所 述步骤包括增大和减小所述服务维护间隔的步骤。
25. 根据权利要求23所述的方法，其中，调整所述服务计划的所 述步骤包括添加或修改任务的步骤。
26. 根据权利要求21所述的方法，其中，所述每个可用技术对象 是相同或相似的类型。
27. 根据权利要求21所述的方法，还包括提供用于成本分析的步 骤，所述成本分析^是供所述可用性。
全文摘要
本发明涉及一种用于优化技术对象可用性的方法，包括以下步骤提供可用的技术对象；定义服务计划；定义设定点可用性(230)；根据服务计划(200)来维护技术对象；确定可用的技术对象(220)的实际可用性；以及根据设定点可用性和实际可用性之间的差自动调整服务计划。
文档编号G06Q99/00GK101185099SQ200580049891
公开日2008年5月21日 申请日期2005年6月30日 优先权日2005年6月30日
发明者哈特穆特·弗拉米希, 赫伯特·格里布, 霍尔格·拉丘特 申请人:西门子公司;西门子发电公司