黃宏杰

摘 要：隨著科學技術的日益發(fā)展，基于信息化平臺的數(shù)據(jù)分析技術正在被越來越多地應用于生產(chǎn)領域的各個方面，運用現(xiàn)代監(jiān)測技術、通信技術、計算機技術，通過數(shù)理統(tǒng)計方法挖掘數(shù)據(jù)潛在價值，將基于數(shù)據(jù)分析技術基礎上總結提煉的科學結論應用于生產(chǎn)，進一步提升設備過程控制能力，是一種動態(tài)的設備管理創(chuàng)新模式。

關鍵詞：信息化平臺；數(shù)據(jù)分析技術；設備管理

中圖分類號： F273.4 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）11-139-2

1 設備管理和數(shù)據(jù)分析概念分析

設備管理是以設備作為研究對象，應用一系列理論和方法，通過一系列技術手段，實現(xiàn)設備的科學型管理，包括如何實現(xiàn)設備的合理和正確使用、設備的維護保養(yǎng)、設備的創(chuàng)新改進等內(nèi)容。

數(shù)據(jù)分析是指采用統(tǒng)計分析的方法對獲取的數(shù)據(jù)進行分析，對數(shù)據(jù)加以詳細研究和概括總結，提取有用信息和形成結論的過程。

2 基于信息化平臺設備數(shù)據(jù)分析的必要性

近些年來，企業(yè)在引進先進設備和生產(chǎn)線的同時，也汲取了國內(nèi)外成熟的設備管理模式，逐步形成了一套較完善和制度化的設備檢修管理方法。從以預防維修為主，轉變?yōu)橐浴皺C會檢修”和“預知維修”為主導，通過深入開展設備精密點檢，讓“預知維修”成為檢修項目的“來源”，指導檢修項目科學、嚴謹?shù)闹贫ǎ瑥亩３衷O備良好的狀態(tài)與能力滿足生產(chǎn)需要。但是“預知維修”是基于對設備精密點檢數(shù)據(jù)進行分析后的結果，缺少有效的數(shù)據(jù)分析，就不可避免地造成局部過修和失修現(xiàn)象，影響了設備管理效能。主要表現(xiàn)為：

①隨著計算機應用的普及，很多無紙化辦公逐步替代了紙質(zhì)記錄，但是仍不能避免設備管理沿用傳統(tǒng)方法，依賴手工作業(yè)記錄大量的紙質(zhì)數(shù)據(jù)信息資料，當需要對設備的點、巡檢記錄和維護記錄等各種資料進行歷史數(shù)據(jù)查找時，十分不容易。設備管理記錄信息化的轉化，是進行高效設備管理的基礎。

②縱觀多年來企業(yè)信息化的發(fā)展過程，注重IT系統(tǒng)的建設和信息化辦公推進，但是利用信息平臺對數(shù)據(jù)進行整合卻重視不足，數(shù)據(jù)信息分散在各不同開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)，數(shù)據(jù)內(nèi)容定義的表述不一致，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的準確性和完備性關注度也不高。設備管理數(shù)據(jù)的碎片化，形成了許多“信息孤島”，阻礙了對數(shù)據(jù)信息的進一步分析利用，導致企業(yè)內(nèi)的信息共享十分困難。

③長期積累的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)和判斷經(jīng)驗，沒有形成累積效應，數(shù)據(jù)信息沒有被有效地挖掘利用，未能指導設備維護技術標準的動態(tài)優(yōu)化，從而在設備管理中表現(xiàn)出，設備點檢的適用性不強，設備檢修項目的制定更多地依靠個人的經(jīng)驗判斷，非利用數(shù)據(jù)進行綜合分析的結果，未能對設備變化趨勢做充分深入研究分析。

④利用有效、便捷的檢測工具（測震儀、測溫儀、容知綜合點檢儀等）深入地開展精密點檢，為專業(yè)工程師與點檢員共同關注設備劣化趨勢提供了技術手段。對設備狀態(tài)做判斷往往需要用到不止一個的數(shù)據(jù)特征值，獲取到數(shù)據(jù)特征值的單點數(shù)據(jù)，也不能反映出設備狀態(tài)變化，需要運用綜合的數(shù)據(jù)分析方法，才能得出準確的判斷。由于沒有方便、直觀的數(shù)據(jù)分析方法應用，導致設備數(shù)據(jù)信息分析缺少系統(tǒng)整體性和歷史延續(xù)性。

3 信息化平臺的數(shù)據(jù)分析技術應用

數(shù)據(jù)是設備及系統(tǒng)運行狀態(tài)的抽象表現(xiàn)形式，可以深刻地反映出設備及系統(tǒng)運行的變化趨勢及好壞，通過因子分析、時間序列分析等數(shù)理統(tǒng)計方法，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析并且挖掘數(shù)據(jù)潛在價值是實現(xiàn)由監(jiān)測數(shù)據(jù)轉變?yōu)樯a(chǎn)力的關鍵。

3.1 基于因子分析法的設備因子影響識別

因子分析法是一種常用的多變量分析技術，采集相對較少的幾個因子數(shù)據(jù)信息，來反映原來許多相互關聯(lián)的變量之間的依賴關系。通過對生產(chǎn)線設備狀態(tài)各項設備狀態(tài)因子打分，統(tǒng)計得出每日生產(chǎn)線設備狀態(tài)總分。根據(jù)設備監(jiān)測的不同主體及對設備狀態(tài)的不同要求，運用多維尺度分析的主要思路，對生產(chǎn)線設備運行不同維度得分進行分析。

3.1.1 根據(jù)設備狀態(tài)要求的不同

生產(chǎn)線設備狀態(tài)總分 = 功能設備得分+精度設備得分

3.1.2 根據(jù)設備監(jiān)測主體的不同

生產(chǎn)線設備狀態(tài)總分 = 點檢打分項得分+工藝打分項得分+操作打分項得分

采用因子分析法通過觀測不同設備因子的得分進行分析，可以方便地找出影響生產(chǎn)線設備狀態(tài)總分的主要因素是哪些，以及它們的影響力。

3.2 基于指數(shù)平滑法的發(fā)展趨勢預測

指數(shù)平滑法是通過計算指數(shù)平滑值利用時間序列態(tài)勢所具有的穩(wěn)定性或規(guī)則性，來對未來的發(fā)展趨勢進行預測。根據(jù)生產(chǎn)線設備總體運行得分趨勢 圖1所示，掌握全線設備運行態(tài)勢變化。

觀察設備運行趨勢曲線的平滑性，在總結歷史趨勢運行規(guī)律的基礎上，完善各項設備狀態(tài)因子權重分布，研究分析設備總體運行趨勢曲線和生產(chǎn)穩(wěn)定運行之間的關聯(lián)度，預測發(fā)展趨勢，提前做出更加合理、科學的決定，通過控制趨勢曲線的平穩(wěn)，把握生產(chǎn)計劃組產(chǎn)和設備檢修節(jié)奏。

3.3 基于時間序列分析法的設備性能觀察

時間序列分析是研究觀察目標與時間過程之間的演變關系，通過時序化的一組數(shù)字曲線，預測未來事物的發(fā)展動態(tài)。利用趨勢的慣性原則，可以研究變化發(fā)展的延續(xù)性；觀察趨勢的類似性原則，可以推導類似變化發(fā)展的周期性；通過趨勢的概率性原則，可以預測隨機性變化的發(fā)生幾率。在圖2所示，開卷機輸出軸操作側的溫度數(shù)據(jù)中，不難發(fā)現(xiàn)設備溫度隨著季節(jié)溫度發(fā)生周期性變化，設備的溫度數(shù)據(jù)與室溫成正相關。

圖2 開卷機輸出軸操作側的溫度數(shù)據(jù)

通過時間序列分析法，對歷史設備溫度數(shù)據(jù)進行研究分析，找出室溫對設備溫度變化影響的幅度，從而在未來對設備性能觀察中，通過溫度變化的異常，提前發(fā)現(xiàn)設備故障。

3.4 基于綜合評價分析法的設備指標量化

生產(chǎn)線設備總體狀態(tài)得分構成是多種因素綜合作用的結果，而各個因素的變動方向和變動程度對總分構成的影響不一，單一因素分值，難以恰當?shù)卦u價生產(chǎn)線總體運行狀態(tài)，因此，需要運用綜合評價分析的方法，對各設備指標進行量化，包括以下四個步驟：

①構建生產(chǎn)線設備總體狀態(tài)得分綜合評價體系，這是綜合評分系統(tǒng)的基礎。對生產(chǎn)線設備總體狀態(tài)得分的構成，要注意系統(tǒng)指標選擇的全面性和代表性。

②對影響生產(chǎn)線穩(wěn)定運行的各項設備狀態(tài)指標要進行評分量化處理，細分到不同狀態(tài)下設備扣分的分值。

③科學地評價生產(chǎn)線設備總體狀態(tài)得分，需要根據(jù)各項指標所處的地位和對總體影響程度不同，確定不同指標的權數(shù)，優(yōu)化指標分值的占比。

④對設備指標各項得分進行匯總，計算生產(chǎn)線設備當日總分，并據(jù)此作出總體評價。

通過查看生產(chǎn)線每日具體設備得分情況，可以深入剖析設備總體運行影響制約因素，進而有針對性的采取措施。

上述通過因子分析法、指數(shù)平滑法、時間序列分析法、綜合評價分析法等數(shù)理統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)分析，只是應用了最基本、比較簡單的數(shù)據(jù)處理，如果再進行深層次的數(shù)據(jù)挖掘分析，還需要運用到更多統(tǒng)計分析工具，在此不再贅述。

4 結束語

信息化技術的發(fā)展及數(shù)據(jù)分析技術的深入應用為設備管理方式的變革提供了科技力量，技術人員可以利用信息化平臺跟蹤掌握設備運行的真實狀況，通過數(shù)據(jù)分析技術挖掘監(jiān)測數(shù)據(jù)的潛在價值，將基于數(shù)據(jù)分析技術基礎上總結提煉的科學結論應用于生產(chǎn)，從而進一步提升設備過程控制能力。