摘 要：本文根據當前設備管理系統的缺陷，提出了一種基于智能決策的設備維護計劃系統，構造了此系統的模型及處理邏 輯，建立了體系結構，闡述了實(shí)現此系統的關(guān)鍵技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：智能決策支持；設備維護；需求計劃[在研究對企業(yè)投資項目評估、技術(shù)改造、設備管理和決策支持系統等知識的整理、理解、比較和歸納下，突破原有的決策支持系統的模式和方法，即采用方便的模式對企業(yè)管理項目進(jìn)行決策，在企業(yè)中的設備管理中的設備維護管理是設備管理的重要內容，是設備綜合管理的重要環(huán)節。許多企業(yè)為此建立了設備管理信息系統，其功能主要是對設備的運行數據進(jìn)行采集及保存，使設備管理人員從繁瑣的事務(wù)性工作中擺脫出來(lái)，但是不具備對設備的各項數據進(jìn)行有效的分析與處理能力，更不可能對設備維護方案作出智能決策與評價(jià)。同時(shí)，對于設備維護中的各項資源并未做出合理的計劃。為此，本文根據MRP原理提出的基于智能決策支持（IDS）的設備維護需求計劃（RP）系統，充分利用企業(yè)已有的設備管理信息系統中大量的有關(guān)設備維護信息，運用智能決策和專(zhuān)家系統，根據企業(yè)維護資源，提出優(yōu)化后的維護方案，同時(shí)，也能解決設備維護計劃、設備維護資源需求計劃及生產(chǎn)作業(yè)計劃等之間的沖突問(wèn)題。

　　一、智能決策支持系統概述

　　決策支持系統是輔助決策者對“半結構化問(wèn)題和非結構化問(wèn)題”進(jìn)行決策的人機交互系統，并不是代替管理者進(jìn)行決策的系統，這就意味著(zhù)決策分析不能完全用一種事先定義好的算法、程序或模型來(lái)機械地處理，不能完全依靠計算機系統做全部工作，它需要人機的交互作用，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），是在以數學(xué)模型和定量分析方法為基礎的決策支持（DS）上集成了以定性處理為特征的人工智能（AI）和專(zhuān)家系統而形成良好的IDS各組成部分有機地結合起來(lái)的體系結構

　　二、系統處理邏輯

　　基于IDS的設備維護RP系統的處理邏輯是將設備當前狀態(tài)數據與其正常狀態(tài)數據進(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)生后結合設備資源庫中的資源制定設備維護需求計劃。再由維護需求計劃、生產(chǎn)情況生成維護能力計劃。通過(guò)對維護能力計劃與生產(chǎn)作業(yè)計劃進(jìn)行平衡，調整維護需求計劃甚至方案。設備維護工單由平衡能力后的維護計劃產(chǎn)生，其后為每張工單制定設備維護資源計劃。通過(guò)此閉環(huán)處理邏輯，基本上解決了設備維護計劃、設備維護資源需求計劃及生產(chǎn)作業(yè)計劃等之間的沖突問(wèn)題。

　　三、設備維護IDS的體系結構

　　IDS利用AI在定性分析和不確定推理上的優(yōu)勢，比傳統的DS更有效地支持決策過(guò)程中對半結構化和非結構化問(wèn)題的求解。在本系統模型中，充分利用了IDS這一優(yōu)勢，使設備維護方案優(yōu)化中的非結構化問(wèn)題得到了很好的解決。設備維護IDS體系結構如下圖：

　　從IDS的體系結構圖中可以看到，組成該結構的主要模塊包括：數據庫、知識庫、方法庫、模型庫、推理機等。

　　1.數據庫模塊：數據庫模塊主要記錄了設備的基礎數據、歷史運行記錄、故障記錄、維修記錄、備件信息、人員信息等，是IDS中的基礎信息模塊。

　　2.知識庫模塊：知識庫存放一些規則，包括用于模型決策的規則和專(zhuān)家經(jīng)驗規則，完成建模和選模的工作。知識庫可分為靜態(tài)知識庫和動(dòng)態(tài)知識庫，靜態(tài)知識庫的維護需要人工干預，是系統固化了的求解行為，因而設計簡(jiǎn)單，可直接使用。動(dòng)態(tài)知識庫則是從決策過(guò)程中獲得經(jīng)驗，并且自動(dòng)對知識庫進(jìn)行更新，其維護不需要人工干預，從而能支持復雜環(huán)境下的智能決策過(guò)程，但是系統開(kāi)發(fā)時(shí)要復雜得多。

　　3.方法庫模塊：使用存儲程序對維護決策方法進(jìn)行存儲。設備維護方法主要包括：最小費用法、優(yōu)化方法、可靠度方法、統計預測方法等。

　　4.模型庫模塊：模型庫中的數學(xué)模型分為：用于數據模式識別的統計分析模型和用于模型選擇的維護決策模型。本文中的建模方式有：系統設計者設計時(shí)固化的模型、系統使用者的外部建模和IDS的自動(dòng)建模。

　　5.推理機：采用基于范例推理（case-based reasoning）的方法，根據知識庫中的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)范例，通過(guò)采用方法庫中的方法，在模型庫中選擇與當前處理的問(wèn)題具有相同屬性的模型進(jìn)行匹配，并且根據匹配的程度進(jìn)行調整。該方法由于對過(guò)去求解過(guò)程的復用，提高了問(wèn)題求解的效率。

　　6.解釋系統：實(shí)現對系統所選方案的解釋和回答用戶(hù)提出的問(wèn)題。

　　四、系統實(shí)現的關(guān)鍵技術(shù)分析

　　1.模型中的關(guān)鍵因素。在按本模型研究開(kāi)發(fā)系統時(shí)，應當著(zhù)重考慮以下幾個(gè)因素：

　�。�1）設備維護需求計劃。維護需求包括了人員、物質(zhì)、財務(wù)等各項因素；

　�。�2）考慮設備運行及維修的歷史數據。這是進(jìn)行模型選擇的基礎數據，也是重要的參考數據；

　�。�3）設備維護能力計劃。必須充分地平衡設備維護能力與生產(chǎn)作業(yè)計劃后，才能選擇合適的方案。

　�。�4）考慮經(jīng)濟因素。要同時(shí)考慮維護成本與可靠度，在兩者之間找到最好的平衡。

　�。�5）考慮維護策略。維護方案主要包括：預防維護、改善檢修、預測維修、故障維修。在選擇維護策略時(shí)，應充分考慮相應的維護方案，不僅可以降低維護成本，還能提高效率。

　　2.知識的表示。知識的表示有聲明式和過(guò)程式兩種。聲明式的知識表示方法有語(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。

　　根據設備維護特點(diǎn)，在本模型中，采用了基于實(shí)例的框架知識表示法，每個(gè)框架包括槽和面，槽表示對象的一個(gè)屬性集，有面和子槽構成，面表示有關(guān)某個(gè)屬性的知識或過(guò)程。實(shí)例的數學(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=（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。F和P之間存在著(zhù)一定的映射關(guān)系。

　　五、智能決策支持系統模型特點(diǎn)

　　智能決策支持系統模型具有以下特點(diǎn)：

　　1.將物料需求計劃（MRP）的思想用于設備維護管理中，充分體現了現代管理思想；

　　2.將智能決策支持與設備維護需求計劃結合起來(lái)，對設備維護進(jìn)行智能決策，使設備維護方案得到優(yōu)化；

　　3.為用戶(hù)提供與待處理問(wèn)題相匹配的模型及專(zhuān)家經(jīng)驗，便于用戶(hù)做出決策；

　　4.提供了對各種歷史數據進(jìn)行分析和復用的能力；

　　六、結論

　　根據MRP的思想建立起來(lái)的設備維護需求計劃是管理思想的創(chuàng )新，同時(shí)將人工智能技術(shù)應用到該系統中，是對該系統的進(jìn)一步完善與提高�；�于IDS的設備維護RP能夠很好的為用戶(hù)提供、評價(jià)和完善設備維護方案，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)競爭力。但是該系統對于模型庫中模型的建立、推理過(guò)程中模型的識別、選擇還有待于進(jìn)一步的完善。設備維護管理將朝著(zhù)充分利用企業(yè)內外資源、利用與虛擬企業(yè)、ERP思想相結合基于網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的遠程故障診斷的社會(huì )化維修方向發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]任明侖，楊善林，朱衛東。智能決策支持系統：研究現狀與挑戰[J].系統工程學(xué)報，2002，（15）。

　　[2]陳文偉。知能決策技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1998.

　　[3]趙純鈞，等。優(yōu)化與決策[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1988.