智能決策支持下設(shè)備維護(hù)RP系統(tǒng)的模型研究

1、智能決策支持下設(shè)備維護(hù)RP系統(tǒng)的模型研究摘 要：本文根據(jù)當(dāng)前設(shè)備管理系統(tǒng)的缺陷，提出了一種基于智能決策的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃系統(tǒng)，構(gòu)造了此系統(tǒng)的模型及處理邏 輯，建立了體系結(jié)構(gòu)，闡述了實(shí)現(xiàn)此系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：智能決策支持；設(shè)備維護(hù)；需求計(jì)劃在研究對(duì)企業(yè)投資項(xiàng)目評(píng)估、技術(shù)改造、設(shè)備管理和決策支持系統(tǒng)等知識(shí)的整理、理解、比較和歸納下，突破原有的決策支持系統(tǒng)的模式和方法，即采用方便的模式對(duì)企業(yè)管理項(xiàng)目進(jìn)行決策，在企業(yè)中的設(shè)備管理中的設(shè)備維護(hù)管理是設(shè)備管理的重要內(nèi)容，是設(shè)備綜合管理的重要環(huán)節(jié)。許多企業(yè)為此建立了設(shè)備管理信息系統(tǒng)，其功能主要是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及保存，使設(shè)備管理人員從繁瑣的事務(wù)性工作

2、中擺脫出來(lái)，但是不具備對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析與處理能力，更不可能對(duì)設(shè)備維護(hù)方案作出智能決策與評(píng)價(jià)。同時(shí)，對(duì)于設(shè)備維護(hù)中的各項(xiàng)資源并未做出合理的計(jì)劃。為此，本文根據(jù)MRP原理提出的基于智能決策支持（IDS）的設(shè)備維護(hù)需求計(jì)劃（RP）系統(tǒng)，充分利用企業(yè)已有的設(shè)備管理信息系統(tǒng)中大量的有關(guān)設(shè)備維護(hù)信息，運(yùn)用智能決策和專家系統(tǒng)，根據(jù)企業(yè)維護(hù)資源，提出優(yōu)化后的維護(hù)方案，同時(shí)，也能解決設(shè)備維護(hù)計(jì)劃、設(shè)備維護(hù)資源需求計(jì)劃及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃等之間的沖突問(wèn)題。一、智能決策支持系統(tǒng)概述決策支持系統(tǒng)是輔助決策者對(duì)“半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題”進(jìn)行決策的人機(jī)交互系統(tǒng)，并不是代替管理者進(jìn)行決策的系統(tǒng)，這就意味著決策分

3、析不能完全用一種事先定義好的算法、程序或模型來(lái)機(jī)械地處理，不能完全依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做全部工作，它需要人機(jī)的交互作用，只能輔助而不是代替高層管理人員進(jìn)行決策活動(dòng)。智能決策支持IDS （Intelligent Decision Support），是在以數(shù)學(xué)模型和定量分析方法為基礎(chǔ)的決策支持（DS）上集成了以定性處理為特征的人工智能（AI）和專家系統(tǒng)而形成良好的IDS各組成部分有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的體系結(jié)構(gòu)二、系統(tǒng)處理邏輯基于IDS的設(shè)備維護(hù)RP系統(tǒng)的處理邏輯是將設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)與其正常狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果超出偏差，則在IDS的支持下選擇方案。方案產(chǎn)生后結(jié)合設(shè)備資源庫(kù)中的資源制定設(shè)備維護(hù)需求計(jì)劃。再由維護(hù)

4、需求計(jì)劃、生產(chǎn)情況生成維護(hù)能力計(jì)劃。通過(guò)對(duì)維護(hù)能力計(jì)劃與生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行平衡，調(diào)整維護(hù)需求計(jì)劃甚至方案。設(shè)備維護(hù)工單由平衡能力后的維護(hù)計(jì)劃產(chǎn)生，其后為每張工單制定設(shè)備維護(hù)資源計(jì)劃。通過(guò)此閉環(huán)處理邏輯，基本上解決了設(shè)備維護(hù)計(jì)劃、設(shè)備維護(hù)資源需求計(jì)劃及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃等之間的沖突問(wèn)題。三、設(shè)備維護(hù)IDS的體系結(jié)構(gòu)IDS利用AI在定性分析和不確定推理上的優(yōu)勢(shì)，比傳統(tǒng)的DS更有效地支持決策過(guò)程中對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的求解。在本系統(tǒng)模型中，充分利用了IDS這一優(yōu)勢(shì)，使設(shè)備維護(hù)方案優(yōu)化中的非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題得到了很好的解決。設(shè)備維護(hù)IDS體系結(jié)構(gòu)如下圖：從IDS的體系結(jié)構(gòu)圖中可以看到，組成該結(jié)構(gòu)的主要模塊包括：

5、數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、方法庫(kù)、模型庫(kù)、推理機(jī)等。1.數(shù)據(jù)庫(kù)模塊：數(shù)據(jù)庫(kù)模塊主要記錄了設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、歷史運(yùn)行記錄、故障記錄、維修記錄、備件信息、人員信息等，是IDS中的基礎(chǔ)信息模塊。2.知識(shí)庫(kù)模塊：知識(shí)庫(kù)存放一些規(guī)則，包括用于模型決策的規(guī)則和專家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，完成建模和選模的工作。知識(shí)庫(kù)可分為靜態(tài)知識(shí)庫(kù)和動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)，靜態(tài)知識(shí)庫(kù)的維護(hù)需要人工干預(yù)，是系統(tǒng)固化了的求解行為，因而設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可直接使用。動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)則是從決策過(guò)程中獲得經(jīng)驗(yàn)，并且自動(dòng)對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行更新，其維護(hù)不需要人工干預(yù)，從而能支持復(fù)雜環(huán)境下的智能決策過(guò)程，但是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)要復(fù)雜得多。3.方法庫(kù)模塊：使用存儲(chǔ)程序?qū)S護(hù)決策方法進(jìn)行存儲(chǔ)。設(shè)備維護(hù)方法主

6、要包括：最小費(fèi)用法、優(yōu)化方法、可靠度方法、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法等。4.模型庫(kù)模塊：模型庫(kù)中的數(shù)學(xué)模型分為：用于數(shù)據(jù)模式識(shí)別的統(tǒng)計(jì)分析模型和用于模型選擇的維護(hù)決策模型。本文中的建模方式有：系統(tǒng)設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)時(shí)固化的模型、系統(tǒng)使用者的外部建模和IDS的自動(dòng)建模。5.推理機(jī)：采用基于范例推理（case-based reasoning）的方法，根據(jù)知識(shí)庫(kù)中的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)范例，通過(guò)采用方法庫(kù)中的方法，在模型庫(kù)中選擇與當(dāng)前處理的問(wèn)題具有相同屬性的模型進(jìn)行匹配，并且根據(jù)匹配的程度進(jìn)行調(diào)整。該方法由于對(duì)過(guò)去求解過(guò)程的復(fù)用，提高了問(wèn)題求解的效率。6.解釋系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)所選方案的解釋和回答用戶提出的問(wèn)題。四、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技

7、術(shù)分析1.模型中的關(guān)鍵因素。在按本模型研究開(kāi)發(fā)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)著重考慮以下幾個(gè)因素：（1）設(shè)備維護(hù)需求計(jì)劃。維護(hù)需求包括了人員、物質(zhì)、財(cái)務(wù)等各項(xiàng)因素；（2）考慮設(shè)備運(yùn)行及維修的歷史數(shù)據(jù)。這是進(jìn)行模型選擇的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是重要的參考數(shù)據(jù)；（3）設(shè)備維護(hù)能力計(jì)劃。必須充分地平衡設(shè)備維護(hù)能力與生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃后，才能選擇合適的方案。（4）考慮經(jīng)濟(jì)因素。要同時(shí)考慮維護(hù)成本與可靠度，在兩者之間找到最好的平衡。（5）考慮維護(hù)策略。維護(hù)方案主要包括：預(yù)防維護(hù)、改善檢修、預(yù)測(cè)維修、故障維修。在選擇維護(hù)策略時(shí)，應(yīng)充分考慮相應(yīng)的維護(hù)方案，不僅可以降低維護(hù)成本，還能提高效率。2.知識(shí)的表示。知識(shí)的表示有聲明式和過(guò)程式兩種。聲

8、明式的知識(shí)表示方法有語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)和框架，適用于表示事實(shí)和斷言，過(guò)程式則適合表示行為和過(guò)程。根據(jù)設(shè)備維護(hù)特點(diǎn)，在本模型中，采用了基于實(shí)例的框架知識(shí)表示法，每個(gè)框架包括槽和面，槽表示對(duì)象的一個(gè)屬性集，有面和子槽構(gòu)成，面表示有關(guān)某個(gè)屬性的知識(shí)或過(guò)程。實(shí)例的數(shù)學(xué)模型可以用以下公式表示：Case（F，P）=Case（f1，f2，f3，fn），（p1，p2，p3，pn）其中，F(xiàn)=（f1，f2，f3，fn）為實(shí)例的特征集，P=（p1，p2，p3，pn）是實(shí)例的特征集參數(shù)。F和P之間存在著一定的映射關(guān)系。五、智能決策支持系統(tǒng)模型特點(diǎn)智能決策支持系統(tǒng)模型具有以下特點(diǎn)：1.將物料需求計(jì)劃（MRP）的思想用于設(shè)備維護(hù)管

9、理中，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代管理思想；2.將智能決策支持與設(shè)備維護(hù)需求計(jì)劃結(jié)合起來(lái)，對(duì)設(shè)備維護(hù)進(jìn)行智能決策，使設(shè)備維護(hù)方案得到優(yōu)化；3.為用戶提供與待處理問(wèn)題相匹配的模型及專家經(jīng)驗(yàn)，便于用戶做出決策；4.提供了對(duì)各種歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和復(fù)用的能力；六、結(jié)論根據(jù)MRP的思想建立起來(lái)的設(shè)備維護(hù)需求計(jì)劃是管理思想的創(chuàng)新，同時(shí)將人工智能技術(shù)應(yīng)用到該系統(tǒng)中，是對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)一步完善與提高?；贗DS的設(shè)備維護(hù)RP能夠很好的為用戶提供、評(píng)價(jià)和完善設(shè)備維護(hù)方案，為企業(yè)在保證成本最低、效益最優(yōu)的前提下，獲得最佳市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但是該系統(tǒng)對(duì)于模型庫(kù)中模型的建立、推理過(guò)程中模型的識(shí)別、選擇還有待于進(jìn)一步的完善。設(shè)備維護(hù)管理將朝著充分利用企業(yè)內(nèi)外資源、利用與虛擬企業(yè)、ERP思