本公开总体上涉及资产维护方法和设备。本公开包括用于对资产实施维护活动的计算机实现的方法、软件、计算机系统。
背景技术：
组织通过运营一个或多个资产来提供某些类型的服务。例如，该组织可能是水处理公司，该公司经营一个或多个水处理工厂，其中包括各种与水处理相关的设备(例如泵、管道、电机、水箱)，以向社区提供水处理服务。这些工厂或设备可能被称为组织运营的资产(即本例中的水处理公司)。资产的制造商通常会向组织提供用户手册，用于对组织运营的资产实施维护活动，以使资产的可操作性保持在合理的水平。例如，针对水处理工厂的泵的用户手册可能会规定泵应每三个月清洁一次或每12个月润滑一次。然而，这样的维护间隔基于经验估计，这可能无法实现最佳结果。例如，基于这种维护间隔的维护活动可能过于频繁，这导致维护活动所花费的资源的浪费，或者不够频繁，这导致资产缺乏维护。
在整个说明书中，词语“包括”或诸如“包含”或“含有”的变化将被理解为暗示包括所陈述的元素、整数或步骤，或者元素、整数或步骤的组，但不排除任何其他元素、整数或步骤或者元素、整数或步骤的组。
已经包括在本公开内容中的对文件、动作、材料、设备、文章等的任何讨论不被视为承认任何或所有这些事物构成现有技术基础的一部分或者是本申请的每个权利要求的优先权日之前存在的本公开相关的领域中的公知常识。
技术实现要素：
提供了一种用于对资产实施维护活动的计算机实现的方法，包括：
获得第一参数的值，所述第一参数的值指示在没有第一维护活动实施的情况下与所述资产的故障模式有关的随着时间推移的所述资产的第一运行风险级别；
获得对与所述资产的故障模式有关的维护活动的属性进行指示的参数组的值；
基于模型确定所述第一维护活动实施和第二维护活动实施之间的时间间隔，所述模型包含所述第一参数的值和所述参数组的值，并且所述模型表示第二参数的值，所述第二参数的值指示在所述第一维护活动实施和所述第二维护活动实施的情况下与所述资产的故障模式有关的在所述时间间隔上所述资产的平均运行风险级别；以及
如果由所述第二参数的值指示的所述平均运行风险级别低于由所述第一参数的值指示的所述第一运行风险级别，则使得执行所述第二维护活动实施。
有利地，通过仅在第二维护活动实施产生低于第一运行风险级别的平均运行风险级别时执行第二维护活动实施，根据本公开确定的时间间隔确保第一维护活动实施和第二维护活动实施所导致的该资产的资源消耗要低于没有实施任何维护活动的情况下的资源消耗。
确定所述时间间隔可以还包括确定所述时间间隔以使得所述第二参数的值最小化。
使得执行所述第二维护活动实施可以包括：
将所述时间间隔发送给计算机化维护管理系统(cmms)，使得将在执行所述第一维护活动实施之后在所述时间间隔处执行所述第二维护活动实施。
使得执行所述第二维护活动实施可以包括：
生成包含所述时间间隔的维护计划；
将所述维护计划发送给与所述资产相关联的维护机构，其中所述维护机构被配置为基于所述维护计划自动执行维护活动。
所述方法还可以包括：
向移动设备发送包括所述维护计划的维护通知消息，所述维护通知消息使得在所述移动设备上显示所述维护计划。
获得所述参数组的值可以包括确定对维护活动的以下属性中的一个或多个进行指示的参数组的值：
维护活动对所述第一运行风险级别的影响的级别；
维护活动的持续时间；
维护活动的成本级别；以及
维护活动对所述第一运行风险级别的影响的衰落模式。
获得所述第一参数的值可以包括确定所述故障模式的故障频率和所述故障模式的严重级别以确定所述第一参数的值。
确定所述故障模式的故障频率可以包括基于过去的时间段内所述故障模式的发生来确定平均故障频率。
确定所述故障模式的严重级别可以包括基于影响级别来确定所述严重级别，所述影响级别指示所述故障模式在以下一个或多个方面上的影响：
生产、故障排除、安全性、环境和声誉。
确定所述故障模式的严重级别可以包括计算所述影响级别的总和。
确定所述第一参数的值可以包括计算所述故障模式的影响级别的总和与所述故障模式的平均故障频率的乘积。
所述方法还可以包括基于所述第一参数的值来确定运行危急等级。
所述方法还可以包括：
从监督控制和数据采集(scada)系统接收指示所述资产的第一运行风险级别的第一数据；
从用户接口接收指示维护活动的属性的第二数据；
基于所述第一数据更新所述第一参数的值；以及
基于所述第二数据更新所述参数组的一个或多个值。
提供了一种计算机软件程序，包括机器可读指令，所述机器可读指令当由处理器执行时，使所述处理器执行本文所述的方法。
提供了一种用于对资产实施维护活动的计算机系统，所述计算机系统包括：
第一通信接口，被配置为与监督控制和数据采集(scad)系统接口连接；
第二通信接口，被配置为与参数校准数据库接口连接；以及处理器，被配置为：
经由所述第一通信接口从所述scada系统获得第一参数的值，所述第一参数的值指示在没有第一维护活动实施的情况下与所述资产的故障模式有关的随着时间推移的所述资产的第一运行风险级别；
经由所述第二通信接口从所述参数校准数据库获得参数组的值，所述参数组的值对与所述资产的故障模式有关的维护活动的属性进行指示；以及
基于模型确定所述第一维护活动实施和第二维护活动实施之间的时间间隔，所述模型包含所述第一参数的值和所述参数组的值，并且所述模型表示第二参数的值，所述第二参数的值指示在所述第一维护活动实施和所述第二维护活动实施的情况下与所述资产的故障模式有关的在所述时间间隔上所述资产的平均运行风险级别；以及
如果由所述第二参数的值指示的所述平均运行风险级别低于由所述第一参数的值指示的所述第一运行风险级别，则使得执行所述第二维护活动实施。
所述处理器还可以被配置为确定所述时间间隔以使得所述第二参数的值最小化。
所述计算机系统还可以包括被配置为与计算机化维护管理系统(cmms)接口连接的第三通信接口，且所述处理器还被配置为
经由所述第三通信接口向所述cmms发送所述时间间隔，使得将在执行所述第一维护活动实施之后在所述时间间隔处执行所述第二维护活动实施。
还提供了一种用于对资产实施维护活动的计算机实现的方法，包括以下步骤：
获得输入参数的第一步骤，所述输入参数至少是：
随着时间t推移的故障风险值(r)；
随着时间t推移的风险降低值(rr)，其中风险降低是由于动作(a)的实现引起的；
由于动作(a)的实现而使风险降低值(rr)维持的时间段(p)；
通过使新的故障风险(nrf)随着时间推移被最小化的方式来确定动作之间的时间段(pa)的第二步骤，所述新的故障风险(nrf)考虑到所述输入参数、所述时间t和执行动作(a)的成本(c)。
在所述计算机实现的方法的示例中，所述输入参数还包括实现动作(a)的成本(c)的值。
有利的是，所述方法可以允许确定动作之间的时间段(pa)，并且可以允许仅在新的故障风险(nrf)低于阈值时，在所述动作之间的所述时间段(pa)之后执行动作(a)。可能有利地，通过使得动作(a)仅在新的故障风险(nrf)低于预定阈值时才执行，动作(a)所导致的资源消耗低于不实施任何维护活动的情况下的资源消耗。
所述计算机实现的方法还可以包括：
计算与实现动作(a)相关联的增益(g)的第三步骤；以及
根据所述增益(g)与预定阈值之间的比较来判定是否实现动作(a)的第四步骤。
如果要实现该动作，则所述计算机实施的方法可以使得将动作(a)被执行。使得动作(a)活动被执行可以包括：将动作之间的时间段(pa)发送给计算机化维护管理系统(cmms)，以使在执行第一动作(a)或维护活动实施之后，在所述动作之间的时间段(pa)处执行动作(a)活动。
在一个示例中，获得随着时间t推移的故障风险值(r)包括基于过去的时间段内的故障发生来确定故障频率。
在一个示例中，随着时间t推移的风险降低值(rr)下降指示故障排除和/或安全性和/或环境和/或信誉的降低。
在另一个示例中，所述计算机实现的方法还包括基于所述故障风险值的值来确定相关级别。
在一个示例中，获得随着时间t推移的故障风险值(r)的步骤包括从监督控制和数据采集(scada)系统接收所述故障风险值。
在一个示例中，获得随着时间t推移的风险降低值(rr)的步骤包括从用户接口接收所述风险降低值(rr)；
在一个示例中，获得由于动作(a)的实现而使风险降低值(rr)维持的时间段(p)的步骤包括从用户接口接收所述时间段(p)。
在一个示例中，所述方法的步骤被周期性地实现，并且输入参数的值在每次实现时被更新。
获得所述输入参数的值可以包括确定对维护活动的以下属性中的一个或多个进行指示的参数组的值：
维护活动对预定阈值的影响级别；
维护活动的持续时间；
维护活动的成本级别；以及
维护活动对预定阈值的影响的衰落模式。
在本说明书的上下文中，影响指的是随着时间t推移的风险降低值(rr)，其中风险降低是由于动作(a)的实现引起的。
获得故障风险值的值可以包括确定故障的故障频率和故障的风险降低值以确定故障风险值的值。
确定故障的风险降低值可以包括计算这些影响级别的总和。
确定故障风险值的值可以包括计算故障的影响级别的总和与故障的平均故障频率的乘积。
所述方法还可以包括：
从监督控制和数据采集(scada)系统接收指示资产的预定阈值的故障风险(rf)；
从用户接口接收指示维护活动的属性的第二数据；
基于所述故障风险(rf)来更新所述故障风险值的值；以及
基于所述第二数据更新所述参数组的一个或多个值。
提供了一种用于对资产实施维护活动的计算机系统，所述计算机系统包括：
用于获得随着时间t推移的故障风险值(r)的装置，例如scada系统；
用于获得随着时间t推移的风险降低值(rr)的装置，例如用户接口，其中风险降低是由于动作(a)的实现引起的；
用于获得时间段(p)的装置，例如用户接口；
用于通过使新的故障风险(nrf)随着时间推移被最小化的方式来确定动作之间的时间段(pa)的装置，例如微处理器，所述新的故障风险(nrf)考虑到所述输入参数、所述时间t和执行动作(a)的成本(c)。
在一个示例中，计算机系统可以包括：
第一通信接口，被配置为与监督控制和数据采集(scad)系统接口连接；
第二通信接口，被配置为与参数校准数据库接口连接；以及处理器，被配置为：
经由所述第一通信接口从所述scada系统获得故障风险值的值，所述故障风险值的值指示在没有第一维护活动实施的情况下与所述资产的故障有关的随着时间推移的所述资产的预定阈值；
经由所述第二通信接口从所述参数校准数据库获得参数组的值，所述参数组的值对与所述资产的故障模式有关的维护活动的属性进行指示；以及
基于模型确定所述第一维护活动实施和动作(a)活动之间的时间间隔，所述模型包含所述故障风险值的值和所述参数组的值，并且所述模型表示新的故障风险(nrf)的值，所述新的故障风险(nrf)的值指示在所述第一维护活动实施和所述动作(a)活动的情况下与所述资产的故障有关的在动作之间的时间段(pa)上所述资产的平均运行风险级别；以及
如果由所述新的故障风险(nrf)的值指示的所述平均运行风险级别低于由所述故障风险值的值指示的所述预定阈值，则使得执行动作(a)活动。
处理器还可以被配置为确定动作之间的时间段(pa)，使得所述新的故障风险(nrf)的值最小化。
所述计算机系统还可以包括被配置为与计算机化维护管理系统(cmms)接口连接的第三通信接口，且所述处理器还被配置为
经由所述第三通信接口向cmms发送动作之间的时间段(pa)，以使得在执行所述第一维护活动实施之后，在动作之间的时间段(pa)处执行动作(a)活动。
附图说明
通过非限制性示例来说明本公开的特征，并且相同的附图标记表示相同的元素，其中：
图1示出了根据本公开的示例资产管理系统；
图2示出了根据本公开的用于对资产实施维护活动的计算机实现的方法；
图3示出了根据本公开的在本公开中用于确定维护活动的时间间隔的示例模型；
图4示出了根据本公开的与资产相关联的示例资产记录；以及
图5示出了根据本公开的用于对资产实施维护活动的示例计算机系统。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的示例资产管理系统100。
资产管理系统100包括维护计划服务器101、监督控制和数据采集(scada)系统103、计算机化维护管理系统(cmms)105、参数校准数据库107和通信网络109。资产管理系统100管理资产1、2、3的运行。
scada系统103包括一个或多个资产操作记录器(称为“aor”)1、2、3，其被机械地或电气地连接到资产1、2、3。aor1、2、3记录资产1、2、3的运行状态。
资产1、2、3可以是由组织运营的泵、电机或其他组件。资产管理系统100在资产1、2、3中的一个或多个不正常工作时安排故障排除活动，或者安排维护活动以将资产1、2、3在故障排除活动之间尽可能长时间地保持在正常工作状态下。
在一个示例中，系统100可以执行用于对资产实施维护活动的计算机实现的方法，该方法包括：
-获得故障风险值的值，所述故障风险值的值指示在没有第一维护活动实施的情况下与所述资产的故障有关的随着时间推移的所述资产的预定阈值；
-获得对与所述资产的故障有关的维护活动的属性进行指示的参数组的值；
-基于模型确定所述第一维护活动实施和动作(a)活动之间的时间间隔，所述模型包含所述故障风险值的值和所述参数组的值，并且所述模型表示新的故障风险(nrf)的值，所述新的故障风险(nrf)的值指示在所述第一维护活动实施和所述动作(a)活动的情况下与所述资产的故障有关的在动作之间的时间段(pa)上所述资产的平均运行风险级别；以及
-如果由所述新的故障风险(nrf)的值指示的所述平均运行风险级别低于由所述故障风险值的值指示的所述预定阈值，则使得执行动作(a)活动。
以下描述示例的故障排除过程。
以资产1为例。如果资产1停止工作，换句话说，失去其功能，则连接到资产1的aor1记录与资产1相关联的功能丧失事件有关的数据(在本公开中也被称为事件数据)。事件数据可以指示资产1何时发生此事件，功能丧失状态持续多久，故障排除活动后资产1何时回到正常工作状况等等。
aor1将事件数据发送给scada系统103。scada系统103从aorl接收与资产1相关联的事件数据，并通过通信网络109将该事件数据发送给cmms105。
cmms105基于从scada系统103接收的事件数据生成故障排除计划(例如工作请求)。cmms105将故障排除计划发送给技术人员可以访问的账户，例如技术人员的电子邮件账户(例如电子邮件地址)、移动账户(例如移动电话号码)。因此，技术人员能够意识到以下事实：资产1已经失去其功能，并且需要采取适当的动作，以通过解决导致资产1停止工作的问题来使资产1恢复到正常工作状态。
下面介绍维护过程。
维护计划服务器101生成维护信息，以便实施维护活动(例如，按照一定的时间间隔对资产1进行清洁或润滑)，希望在故障排除计划之间尽可能长地将资产1保持在正常工作状态下。维护计划服务器101通过通信网络109将维护信息发送给cmms105。cmms105基于从维护计划服务器101接收到的维护信息生成维护计划，并且将维护计划发送给技术人员以根据维护计划实施维护活动。
维护计划包含与要实施的维护活动有关的维护信息。例如，维护信息指示以下一项或多项：维护活动之间的时间间隔、何时实施维护活动、需要实施哪些维护活动、谁将实施维护活动、哪些资产需要维护以及与维护活动相关联的时间和/或财务费用等。
可以通过不同的方式生成维护计划。一种方法的示例是，根据资产1的操作手册中给出的指令来生成资产1的维护计划，例如每三个月清洁一次。但是，如上所述，这种经验式维护计划可能无法达到最佳结果。
图2示出了根据本公开的用于对资产实施维护活动的计算机实现的方法200。虽然以下参考资产1描述了方法200，但方法200也可应用于其他资产2和3。在该示例中，在维护计划服务器101处执行方法200，但是方法200可以在scada系统103和/或cmms105处执行而不脱离本公开的范围。
在一些示例中，资产1随着时间在不同的运行风险级别下运行。例如，如果资产1是全新的资产，则可能需要较少的维护，而如果资产1已长时间运行，则可能需要更频繁的维护，以使资产1在故障排除计划之间维持在正常工作条件下。在确定何时(例如，维护活动之间的时间间隔)对资产1实施维护活动时，方法200考虑资产1的运行风险。在一些示例中，时间间隔可以是动作(pa)之间的时间段。
在本公开中，资产1的运行风险被量化以指示资产1随时间推移的运行风险级别。具体而言，使用“无维护的运行风险级别”参数(被称为第一参数或故障风险值)来指示资产1在不进行任何维护活动的情况下随时间推移的运行风险级别(被称为第一运行风险级别，在一些示例中可以是预定阈值)。应该注意的是，这并不意味着方法200仅适用于全新的资产；相反，本公开中的第一运行风险级别(或预定阈值)是指在将方法200应用于资产之前的运行风险。因此，方法200也适用于已经根据其他维护计划(例如，由资产的制造商建议的维护计划)来运行或维护的资产。
具体而言，资产1的第一参数(故障风险值)的值反映了资产1在没有第一维护活动实施的情况下由故障模式(例如，功能丧失)导致的运行风险级别。
资产的运行风险级别由组织为保持资产运行而消耗的资源量来表示。运行资产时涉及的资源可以采取多种形式，包括能耗(例如燃料、电力)、人力资源(例如工时)、辅助工具或材料、备件、组织声誉、安全、环境、生产、维护和故障排除等。由于这些资源是通过不同的计量单位来衡量的，因此在表示资产的运行风险级别时很难综合考虑这些资源。
在本公开中，资源的量由共同的衡量单位来衡量，而与资源的形式无关。例如，指示资源量值多少钱的美元($)值可以用于衡量资源量。第一参数(或被称为“r”的故障风险值)的示例值为40美元/天，这表示在第一维护活动实施之前，资产1消耗的运行资源价值是每天40美元。在这种衡量体系下，组织运营资产消耗更多的资源代表了更高的资产运行风险级别。在不脱离本公开的范围的情况下，可以用其他方式来表示运行风险级别。
在本公开中，第一参数(故障风险值)r＝故障的平均故障频率×平均严重级别(例如，风险降低值，出于描述目的，在本公开中也可以按美元表示)。
例如，如果资产1每两年出现一次故障，其消耗价值10,000美元的运行资源(包括故障排除、生产损失、安全、环境和声誉影响)，则
故障模式的平均故障频率＝1/(2×365)(发生/天数)
平均严重级别＝10,000/1＝10,000(美元/发生)
r＝1/(2×365)×10,000＝13.7(美元/天)
在本公开中，使用参数组来指示与资产的故障模式有关的维护活动的属性。维护活动的属性包括：维护活动对第一运行风险级别(预定阈值)的影响的级别(例如维护活动的影响)、维护活动的持续时间、维护活动的成本级别、以及维护活动对第一运行风险级别(预定阈值)的影响的衰落模式。
维护活动对第一运行风险级别(预定阈值)的影响的级别(被称为“i”)可以由对在第一维护活动实施后第一运行风险级别(预定阈值)立即降低的程度进行表示的百分比来衡量。例如，如果第一运行风险级别(预定阈值)在第一维护活动实施后立即从40美元/天减少到20美元/天，则i＝50％。
维护活动的持续时间(被称为“e”)表示维护活动有效的时间跨度(例如，以天计)。也就是说，维护活动的持续时间是指：第一维护活动实施后，运行风险级别恢复到第一运行风险级别(预定阈值)需要多长时间。这表示要实施维护活动的最大时间间隔。例如，调整风扇张力的效果可能会持续30天。
维护活动的成本级别(被称为“c”)表示实施维护活动的平均成本(例如以美元计)。
维护活动对第一运行风险级别(预定阈值)的影响的衰落模式表示维护活动的影响如何随着时间而消失，换言之，在第一维护活动之后，如果没有进一步实施维护活动，资产1的运行风险级别(预定阈值)会如何随时间恢复到第一运行风险级别。在该示例中，在第一维护活动实施之后，资产1的运行风险级别随时间以线性方式恢复到第一运行风险级别(预定阈值)。在其他示例中，运行风险级别可以随时间以其他方式恢复到第一运行风险级别(预定阈值)，而不脱离本公开的范围。
方法200获得202第一参数(故障风险值)的值并且获得204指示维护活动的属性的参数组的值。
方法200基于模型确定206第一维护活动实施和第二维护活动实施(例如动作(a)活动)之间的时间间隔。在本公开中，模型包含第一参数(故障风险值)的值和参数组的值，且表示第二参数(例如新的故障风险(nrf))的值，第二参数的值指示在第一维护活动实施和第二维护活动实施(例如，动作(a)活动)的情况下在与资产1的故障模式有关的时间段上(例如，动作之间的时间段(pa))的平均运行风险，所述时间段可以例如在第一维护活动实施和第二维护活动/动作(a)活动实施之间。
方法200确定208第二参数(例如，新的故障风险(nrf))的值指示的平均运行风险级别是否低于第一参数(例如故障风险值)的值指示的第一运行风险级别(例如，预定阈值)。如果平均运行风险级别低于第一运行风险级别(预定阈值)，则方法200使得执行210第二维护活动实施(动作(a)活动)。
从以上可以看出，方法200仅在第二维护活动实施(动作(a)活动)产生低于第一运行风险级别(预定阈值)的平均运行风险时才使得执行第二维护活动实施(动作(a)活动)。这意味着根据方法200确定的时间间隔(例如，动作之间的时间段(pa))确保由第一维护活动实施和第二维护活动实施(动作(a)活动)导致的资产1的资源消耗低于不进行任何维护活动时的资源消耗。
图3示出了本公开中用于确定维护活动的时间间隔(动作之间的时间段(pa))的示例模型。
在图3中，横轴表示时间，纵轴表示随着时间的运行风险级别。p表示第一维护活动实施和第二维护活动实施(动作(a)活动)之间的时间间隔(动作之间的时间段(pa))。ri表示在第一维护活动实施之后立即实现的运行风险级别降低ri＝r×i。
r*是第二参数(新的故障风险(nrf))，其指示第一维护活动实施和第二维护活动实施(动作(a)活动)之间的平均运行风险级别。这意味着资产1在第一维护活动实施和第二维护活动实施(动作(a)活动)之间以r*的恒定速率消耗的资源与资产1以衰落模式所示的方式消耗的资源相同。在该示例中，由于衰落模式是线性模式，如图3中的直线段rp所示，所以平均运行风险级别r*(即，第二参数或新的故障风险(nrf))确定如下：
应该注意，根据维护活动的影响的衰落模式，r*可以采用不同的形式。
由上述模型得到的收益或增益g表示为
理论上，可能有超过一个时间间隔(p)使得g大于零，这意味着平均运行风险级别r*(例如，第二参数或新的故障风险(nrf))低于第一运行风险级别(预定阈值r(由第一参数或故障风险值表示))。为了最大化本公开产生的收益，方法200还确定时间间隔，使得平均运行风险级别r*最小化。具体而言，方法200确定r*(参见公式(1))对p的导数，并且令导数为0，如下所示：
因此，使平均运行风险级别r*的导数为0的最优时间间隔popt确定如下：
给定最佳时间间隔popt，如果所得收益g大于0，则方法200使得执行第二维护活动实施(行动(a)活动)。一旦如上确定了资产1、2、3中的一个或多个的时间间隔(例如，动作之间的时间间隔(pa))，维护计划服务器101将时间间隔(动作之间的时间间隔(pa))通过通信网络109发送给cmms105。在接收到时间间隔(动作之间的时间段(pa))后，cmms105生成维护计划。如上所述，维护计划包含时间间隔(动作之间的时间段(pa))。cmms105将维护计划发送给一个或多个技术人员，以便他们根据维护活动对资产1、2、3中的一个或多个实施维护活动。
在另一个示例中，维护计划显示在显示器上供技术人员查看，以便根据维护计划执行维护活动。
在另一个示例中，可以由维护计划服务器101生成包含时间间隔(动作之间的时间段(pa))的维护计划。维护计划被发送给与资产相关联的维护机制。特别地，维护机制(例如，机器人)可以机械地和/或电气地连接到资产。维护机制被配置为基于维护计划自动执行维护活动。
在另一示例中，维护计划服务器101在基于维护计划的通知时间处(例如，计划进行维护的前一天)向技术人员的移动设备发送维护通知消息。维护通知消息包括维护计划并使维护计划显示在技术人员的移动设备上。维护通知消息包括链接，该链接允许技术人员访问存储在cmms105上的该特定维护活动的细节。这样，维护计划服务器101及时地通知技术人员，使得维护活动可以按计划执行。维护通知消息中的链接还允许技术人员输入记录维护活动完成的数据。例如，技术人员可以在维护活动之前和之后激活照相机捕获资产的照片，并输入所执行的维护活动的日期和细节。
下面详细描述确定第一参数(故障风险值)的值r。如上所述，第一参数(故障风险值)的值r是故障模式的平均故障频率与故障模式的平均严重级别的乘积。
方法200可以以不同方式确定与故障模式有关的平均故障频率和平均严重级别(风险降低值)。例如，方法200可以从参数校准数据库107接收平均故障频率和平均严重级别(风险降低值)，并且基于接收到的平均故障频率和平均严重程度(风险降低值)来计算第一参数(故障风险值)的值r。
在另一个示例中，方法200可以根据历史故障数据确定平均故障频率和平均严重级别(风险降低值)。可以从scada系统103接收历史故障数据。历史故障数据包含过去的时间段内的故障模式的发生。具体地，方法200通过将发生次数除以过去的时间段中的天数来确定平均故障频率。
在其他示例中，如果故障模式的概率(似然性)是已知的，则可以使用该概率来确定故障模式的平均故障频率。
通过为了减轻或消除故障模式对以下一个或多个方面的影响而消耗的资源来反映故障模式的严重级别(风险降低值)，这些方面包括(但不限于)：生产、故障排除、安全性、环境和声誉。因此，方法200基于对故障模式在这些方面的影响进行指示的影响级别来确定严重级别(风险降低值)。为了与以美元/天为单位的第一运行风险级别(预定阈值)r(由第一参数或故障风险值指示)的表示相一致，在该示例中，影响级别由以美元/天为单位的数字来表示。然而，在不偏离本公开的范围的情况下，影响级别可以以其它方式来表示。下面描述对不同方面的影响级别。
对生产的影响
如果污水处理厂(wwtp)满负荷或以满负荷的30％(例如，针对wwtp的风暴或干燥天气)运转，同样的故障模式可能会产生不同的影响。在这个示例中，假设资产1(例如管道)在年平均流量的环境下运行。在其他示例中可以执行多环境分析，其中在不同运行环境下考虑相同的故障模式。
如果发生故障模式，则故障模式可能会导致水质不符合卫生标准。水被认为是未经处理的水。基于资产1(例如，管道)的流速(年平均值)和使资产1恢复到正常工作状态所花费的平均时间来估计由于故障模式导致的未经处理水的量，其中在正常工作状态下污水处理厂能够生产符合卫生标准的水。由于污水处理厂从社区获得废水处理的收入。如果废水处理不当；则认为，污水处理厂不应得到与未经处理的水量相关联的收入。因此，方法200可以使用每小时未经处理的废水的成本，对应于年平均营收除以8760小时/年。
在供水中断影响最终消费者的情况下，方法200可以使用与估计的每立方平均销售价格对应的严重性权重，其基于平均流量被换算为美元/小时。
在供水中断但不影响最终用户的情况下，方法200可以使用与估计的平均生产成本对应的严重性权重。
在规划的供水中断但不影响最终用户的情况下，方法200可以使用与估计的平均生产成本的50％对应的严重性权重。
在对能量消耗或能量产生有影响的情况下，方法200可以使用每千瓦时的能量成本。wwtp的年能耗可被用于估计能量影响。
方法200可以使用wwtp每年消耗试剂的成本来估计故障模式对化学消耗的影响。
方法200可以使用较小的每小时运行不便成本来反映较小不便、较小能量或试剂消耗情况下的可变严重性。
方法200可以将严重性权重用于污泥管线损耗。基于对能量消耗(例如，如果停止污泥提取并且浓度增加时需要更多的曝气)、试剂、卡车、最终处理成本等的影响来估计污泥管线的严重性权重。
对故障排除的影响
方法200可以使用每工时的人工成本。例如，可以增加33％的额外成本来反映协调和管理时间。例如，如果技术人员的平均直接成本是每工时45美元，则通过方法200确定每工时60美元以解决故障模式的每次发生。
方法200可以考虑备件可用性假设，其基于所考虑的资产故障模式的最现实的当前情景。备件的平均成本可以存储在参数校准数据库107中并且可以由系统操作员更新。
对环境的影响
每次发生故障模式都可能导致环境成本。根据故障模式的严重性，环境成本可以是每次5千美元，每次3万美元，甚至每次10万美元。故障模式的环境成本可以存储在参数校准数据库107中。
对安全性的影响
技术人员在用于使资产功能从发生故障模式中恢复的故障排除过程期间面临着主要安全风险暴露。因此，对安全性的影响与解决发生的故障模式所需的工时数相关联。例如，10美元/小时对应于每百万工时25起事故，每次事故道德成本为40万美元。
如果需要，可以考虑额外的安全影响(例如，氯泄漏＝3万美元；爆炸＝500万美元等)
对声誉的影响
对声誉的影响可以被建模为单独的标准，或者被包括在生产(客户服务交付中断)或环境(气味控制问题)中。此外，针对每个受影响的人的成本可用于量化对声誉的影响。
一旦确定了上述方面的影响级别，方法200计算影响级别的总和以确定故障模式的严重级别(风险降低值)。
方法200通过计算影响级别的总和(即，故障的风险降低的严重级别/值)与故障模式的平均故障频率的乘积来确定第一参数(故障风险值)的值r(指示第一运行风险级别或预定阈值)。
方法200可以基于第一参数(例如故障风险值)的值来还确定运行危急等级(例如，相关级别)。运行危急等级(例如，相关级别)可以由数字1至100表示，最高危急等级为1。运行危急等级(相关级别)也可以用文字描述来表示，例如“高风险，需要立即关注”、“中等风险，需要检查”、“低风险，无需采取任何行动”等。运行危急等级(相关级别)被通过通信网络109从维护计划服务器101发送给cmms105。cmms105将运行危急等级(相关级别)发送给技术人员，以便技术人员相应地采取行动。
在本公开中，资产1、2、3中的每一个具有存储在参数校准数据库107中的资产记录，与资产相关联的资产记录包含用于确定是否需要对资产实施维护活动的信息。
图4示出了根据本公开的与资产相关联的示例资产记录400。
资产记录400包括多个字段402至436。这些字段描述如下。
id字段402是故障模式的识别号(例如，从001到999)。识别号允许根据不同的标准对故障模式进行整理。在资产记录400中，id字段402的值是294。
位置字段404表示资产被认为所属的系统。在资产记录400中，资产属于“二次处理-(b)工厂-曝气罐组b1”。
标签字段406表示资产的编号(reference)。在资产记录400中，资产的编号是glgwwtp.081701。
设备字段408表示资产的简短描述。在资产记录400中，资产被描述为分析仪溶解氧区3罐b1。
类别字段410表示资产的类别。在资产记录400中，资产被分类为溶解氧仪器使用。
故障模式字段412表示故障的模式。在资产记录400中，故障模式是功能丧失。对于大多数资产，考虑一种失效模式：功能丧失。必要时，可以针对一项资产考虑更多的故障模式。例如，针对泵考虑的三种故障模式可能包括：功能丧失-通常(密封盖)、严重(轴承)、以及效率降低。在相关情况下也可以使用多种故障模式(例如，三个泵中有两个功能丧失)。
影响字段414表示故障模式在环境、安全性、生产、故障排除和声誉成本方面的影响。在资产记录400中，故障模式的影响包括能耗增加10％。
mtbf字段416表示故障模式之间的平均时间，以年为单位。其可以根据从scada系统103或cmms105中提取的历史数据来计算。mtbf字段414的值也可以根据运维(o&m)人员代表针对以下一个或多个问题的答案来确定：“平均而言，该故障模式每隔几年发生一次？”或者“自从您使用这项资产后，您遇到过多少次该故障模式”。因此，可以根据这些问题的答案来计算mtbf。如果一项特定资产从未发生故障，则可以使用[1.5×观察时长]的假设来作为估计值。例如，如果资产在过去10年内从未发生故障，那么mtbf＝10×1.5＝15年。备选地，可以使用来自类似资产的mtbf值作为估计值。
应该特别注意将与单个资产相关联的mtbf和与一组资产相关联的mtbf区分开。如果scada系统103记录了特定资产平均每年发生2次功能丧失事件，则mtbf将为1/2＝0.5年。另一方面，如果scada系统103记录了包括3个类似的泵的组每年发生一次功能丧失事件，则该组中的资产的mtbf将是(1/2)×3＝1.5年。
平均持续时间字段418表示故障模式影响的从开始影响到其结束的平均持续时间(以小时计)。考虑到运输时间、备件可用性等方面的现实条件，平均持续时间字段418的值是指解决发生的故障模式所需的实际平均时间。在资产记录400中，平均持续时间字段418的值是24小时。
cm人工字段420表示解决发生的故障模式所需的平均工时数。例如，2名技术人员用了4小时＝8个工时。cm人工字段420的值可以基于故障排除计划上记录的工时来确定。在资产记录400中，解决该故障模式所需的平均工时数为4个工时。
维护人工成本字段422表示用于故障排除的人工成本(以美元计)，其基于cm人工字段420的值和工时费率来计算。例如，故障排除的人工成本为4小时×80美元/小时＝320美元。
维护部件&承包商字段424表示解决发生的故障模式所需的备件和承包商的平均成本。在某些情况下，发生故障模式是触发重大检修或资产更换的机会。在这种情况下，换新成本不应该被认为是完全由发生故障模式而引起的，而只是由与故障模式技术上相关的部分引起的。其余成本原本是以计划工作的方式被花费的。换新成本的50％可以用作备件和承包商的平均成本的粗略估计。在资产记录400中，维护部件&承包商字段424的值是$1，400。
安全字段426表示故障模式对技术人员安全的影响级别，其基于cm人工来计算。在资产记录400中，安全成本是40美元。
生产字段428表示对生产的影响级别，例如与未处理的水、能量、试剂、清洁有关的成本。生产字段428的值基于流程、影响持续时间(例如维护活动的影响/效果的持续时间)、能量或试剂消耗等来确定。例如，10％的24小时能量过度消耗＝10％×120美元/小时×24小时＝288美元。
环境字段430代表对环境的影响级别，可以有四个级别：没有影响(0美元)、小影响(5千美元)、严重影响(3万美元)、重大影响(10万美元)。
可变严重性字段432表示取决于时间(影响持续时间)的故障模式影响严重性的一部分，以美元/小时表示。可变严重性字段432对应于对生产和环境的影响级别之和除以影响持续时间。如果故障模式具有可变严重性，这意味着失去的用于对故障模式进行故障排除的每个小时都会给组织造成损失。可变严重性是用于故障排除优先排序和低周转备件决策的有用指标。另一方面，固定的严重性与时间(影响持续时间)无关。例如，无论排除故障活动是在一小时后还是一周后实施，故障排除成本都会是相同的。在资产记录400中，可变严重性字段432的值是12美元/小时。
危急性字段434表示资产的第一运行风险级别(预定阈值)(即，指示第一参数/故障风险值r的值)。如上所述，危急性字段434的值可以确定如下：[危急性]＝([维护人工]+[维护部件&承包商]+[安全性]+[环境]+[生产])/[mtbf]。在资产记录400中，危急性字段434的值是2048(美元/年)。
危急等级字段436表示故障模式的运行危急等级(相关级别)。如上所述，可以基于危急性字段434的值来确定危急等级436的值，并且以1作为最高的危急等级来开始。
如上所述，方法200可以根据与资产相关联的资产记录来确定资产的第一运行风险级别(预定阈值)(其指示第一参数/故障风险值r的值)。
在其他示例中，scada系统103确定指示资产的第一运行风险级别(预定阈值)的第一数据(例如，故障风险(rf))(即，第一参数或故障风险值r的值)，并且通过通信网络109将第一数据(故障风险(rf))发送给维护计划服务器101。在一些示例中，维护计划服务器接收故障风险(rf)，并且指示参数校准数据库107更新与资产相关联的资产记录中的危急性字段434的值。这可以包括维护计划服务器101接收第一数据，并且在参数校准数据库107中搜索与资产相关联的资产记录。如果在参数校准数据库107中找到资产记录，则维护计划服务器101基于第一数据在资产记录的危急性字段434中存储资产的第一运行风险级别(即，第一参数r的值)，或者基于第一数据使用资产的第一运行风险级别(即，第一参数r的值)来更新资产的危急性字段434的值。
此外，资产的运营方可以从与维护计划服务器101相关联的用户接口(例如，图形用户界面)输入指示对资产实施的维护活动的属性的第二数据。在一些示例中，维护计划服务器101通过用户接口接收第二数据，并且指示参数校准数据库107更新参数组中的一个或多个值，所述参数组中的参数对应于与资产相关联的资产记录中的字段。这可以包括维护计划服务器101通过用户接口接收第二数据，并且在参数校准数据库107中搜索与资产相关联的资产记录。如果在参数校准数据库107中找到资产记录，则维护计划服务器101基于第二数据在资产记录的相应字段中存储维护活动的属性(即，参数组的值)。维护计划服务器101还可以基于第二数据来更新资产记录的相应字段中的维护活动的属性(即，参数组的值)。
本公开中描述的方法200和其他方法步骤可以被实现为存储在机器可读介质中的计算机软件程序。机器可读介质可以是被包括在具有处理器的计算机系统中的存储器设备。计算机软件程序包括机器可读指令。当被处理器执行时，这些指令使处理器执行本公开中描述的方法200和其他方法步骤。
图5示出了根据本公开的用于对资产实施维护活动的示例计算机系统500。计算机系统500表示上述维护计划服务器101的示例结构。
计算机系统500包括第一通信接口510、第二通信接口520、处理器530和存储器设备540。计算机500还包括连接第一通信接口510、第二通信接口520、处理器530和存储器设备540的总线550。
第一通信接口510被配置为与scada系统103接口连接。第二通信接口520被配置为与参数校准数据库107接口连接。应该注意，尽管第一通信接口510和第二通信接口520被示为单独的接口，但是第一通信接口510和第二通信接口520可以通过能够以不同方法配置的单个通信接口来实现。
存储器设备540被配置为存储指令。这些指令被实现为计算机软件程序(如上所述的计算机软件程序)中包含的机器可读指令。当被处理器530执行时，这些指令使得处理器530执行如上所述的方法200。如上所述，还可以将图形用户界面存储在存储器设备540中以供运营方与维护计划服务器101交互，例如输入第二数据。
处理器530从存储器设备540接收指令并被配置为：
经由第一通信接口510从scada系统103获得第一参数(例如，故障风险值)的值，第一参数(故障风险值)的值指示在没有第一维护活动实施的情况下与资产的故障有关的随着时间推移的资产的第一运行风险级别(例如，预定阈值)；
经由第二通信接口520从参数校准数据库107获得参数组的值，所述参数组的值对与资产的故障模式有关的维护活动的属性进行指示；以及
基于模型确定第一维护活动实施和第二维护活动实施(例如动作(a)活动)之间的时间间隔，所述模型包含第一参数(例如故障风险值)的值和参数组的值，并且所述模型表示第二参数(例如新的故障风险(nrf))的值，所述第二参数的值指示在第一维护活动实施和第二维护活动实施(例如动作(a)活动)的情况下与资产的故障有关的在时间间隔(例如动作之间的时间段(pa))上的资产的第二运行风险级别；以及
如果第二参数(例如，新的故障风险(nrf))的值指示的平均运行风险级别低于第一参数(例如故障风险值)的值指示的第一运行风险级别(例如预定阈值)，则使得执行第二维护活动实施(例如动作(a)活动)。
处理器530还被配置为确定时间间隔(例如，动作之间的时间段(pa))，使得第二参数(新的故障风险(nrf))的值最小化。
计算机系统500还可以包括被配置为与cmms105接口连接的第三通信接口(图5中未示出)，并且处理器530还被配置为
经由第三通信接口向cmms105发送时间间隔(动作之间的时间段(pa))，以使得在执行进行第一动作(a)之后，在所述时间间隔(动作之间的时间段(pa))处执行第二维护活动实施(动作(a)活动)。
应当理解，除非如以下讨论中显而易见的另行明确声明，否则应当意识到：在说明书全文中，使用诸如“获得”或“确定”或“发送”或“接收”等之类的术语的讨论指代计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，该计算机系统或类似电子计算设备将表示计算机系统的寄存器和存储器中的物理(电子)量的数据处理和变换为类似表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这种信息存储、传输或显示设备中的物理量的其他数据。