1 引言

　　設(shè)備是企業(yè)直接的生產(chǎn)資料，對(duì)其故障的診斷方法很多，如基于COM組件的通用故障診斷專家系統(tǒng)開發(fā)[1]，基于知識(shí)的故障診斷方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望 [2]，并且為了提高對(duì)設(shè)備故障響應(yīng)的及時(shí)性，許多企業(yè)開發(fā)了車間設(shè)備故障語音系統(tǒng)，有些甚至開發(fā)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備過程監(jiān)控、參數(shù)顯示和故障報(bào)警功能。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，故障報(bào)警系統(tǒng)喇叭鳴音報(bào)告設(shè)備發(fā)生故障，同時(shí)將故障部位信息顯示在上位機(jī)上。雖然現(xiàn)有的故障報(bào)警系統(tǒng)一定程度上為設(shè)備維修人員提供了便利，但是仍然存在一些不足之處，如（1）現(xiàn)有報(bào)警系統(tǒng)的喇叭鳴音，只能告知設(shè)備發(fā)生了故障，卻不能明確告知故障信息，如不及時(shí)處理，將成為“噪音”污染; （2）故障信息只存放于上位機(jī)上，沒有進(jìn)一步做數(shù)據(jù)分析和挖掘，缺乏為后續(xù)維修管理工作提供信息的能力。因此本文針對(duì)現(xiàn)有故障語音報(bào)警系統(tǒng)的不足，研究開發(fā)一套改進(jìn)的設(shè)備故障報(bào)警系統(tǒng)。

2 業(yè)務(wù)流程

　　系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程見圖1，主要分為三大部分，包括設(shè)備端、上位機(jī)端和服務(wù)器端。設(shè)備端是故障信息源，每臺(tái)設(shè)備對(duì)應(yīng)一臺(tái)上位機(jī)，上位機(jī)硬件設(shè)備包括聲卡、網(wǎng)卡以及觸摸屏。上位機(jī)既要在屏幕上顯示故障信息，又要驅(qū)動(dòng)音響設(shè)備向設(shè)備管理人員報(bào)警準(zhǔn)確的故障信息，而不是僅僅停留在鳴笛的階段。服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)設(shè)備的故障管理功能，通過數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計(jì)和分析，為設(shè)備的管理起到?jīng)Q策支持作用。

圖1：系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

3 邏輯處理

　　系統(tǒng)邏輯處理過程為：當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，立即采集故障信息，一方面在上位機(jī)端顯示設(shè)備故障參數(shù)信息;另一方面根據(jù)故障代碼查詢數(shù)據(jù)庫(kù)語音文件，匹配后驅(qū)動(dòng)語音文件實(shí)現(xiàn)故障語音報(bào)警功能，準(zhǔn)確報(bào)警設(shè)備出現(xiàn)了什么故障。并將故障信息上傳到服務(wù)器，進(jìn)入設(shè)備故障后繼管理功能，制訂維修計(jì)劃，如維修人員計(jì)劃、維修工具計(jì)劃和備件計(jì)劃等。

　　3.1故障信息采集

　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端，完成過程監(jiān)控，實(shí)時(shí)采集設(shè)備故障信息。

　　3.2 語音報(bào)警模塊

　　根據(jù)實(shí)時(shí)采集的設(shè)備故障代碼，在音頻庫(kù)查詢對(duì)應(yīng)故障音頻文件，匹配后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)音響設(shè)備，輸出故障音頻文件，準(zhǔn)確地提示設(shè)備發(fā)生了什么故障。這樣設(shè)備管理員即使不在上位機(jī)旁邊也能準(zhǔn)確的知道設(shè)備出現(xiàn)了什么問題。

　　3.3 故障管理模塊

　　當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后，自動(dòng)將設(shè)備編號(hào)以及故障代碼信息寫入故障預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障管理、歷史故障查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。及時(shí)提供設(shè)備維修資源信息，如維修工具、維修人員狀況和維修備件庫(kù)存等，合理制訂維修計(jì)劃，保證維修計(jì)劃的可執(zhí)行性，盡快排除故障，恢復(fù)生產(chǎn)。

4 故障維修實(shí)施

　　設(shè)備維修是設(shè)備維護(hù)和修理的簡(jiǎn)稱，指為保持和恢復(fù)設(shè)備完成規(guī)定功能的能力而采取的技術(shù)活動(dòng)[3]。當(dāng)前大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備管理與維修資源管理彼此獨(dú)立，易存在設(shè)備管理與維修資源管理脫節(jié)現(xiàn)象，使得在制訂維修計(jì)劃時(shí)，沒有實(shí)際維修資源數(shù)據(jù)做參考，而實(shí)際上這些信息是維修計(jì)劃制訂的基礎(chǔ)依據(jù)，致使維修計(jì)劃制訂后由于維修資源短缺而導(dǎo)致維修計(jì)劃無法執(zhí)行;另一方面當(dāng)前的設(shè)備故障的隨機(jī)性特點(diǎn)，也要求設(shè)備維修必須要有絕對(duì)的維修資源作保障，這些內(nèi)外在因素要求設(shè)備底層管理必須與企業(yè)資源管理必須有效聯(lián)系起來。根據(jù)故障維修方案，結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，對(duì)設(shè)備維修能力進(jìn)行平衡，制訂維修計(jì)劃。由維修計(jì)劃產(chǎn)生維修資源需求計(jì)劃，包括備件需求、人力需求和工具需求等，故障維修實(shí)施流程見圖2。為解決維修方案的決策支持問題，系統(tǒng)采用基于事例（Case Base Reasoning）的維修方案推理機(jī)制?；谑吕耐评硎墙陙砣斯ぶ悄茴I(lǐng)域新興起的一種推理方法。它通過修改相似問題的成功結(jié)果來求解新問題[4]，它無須顯式應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)模型，通過將獲取新知識(shí)作為案例來進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)功能使得案例庫(kù)越來越豐富，推理效果也越來越好。

圖2 故障維修實(shí)施流程

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　5.1 系統(tǒng)集成

　　隨著信息時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)的形式很多，網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議也很多，但是在工業(yè)控制領(lǐng)域比較成功的是基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)，其典型特征表現(xiàn)為（1）開放性、能夠組成企業(yè)級(jí)的管理和底層控制一體化;（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低;（3）運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。本文采用在以太網(wǎng)通訊的基礎(chǔ)上, 實(shí)現(xiàn)高效通訊的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，見圖3。

圖3：系統(tǒng)集成方案

　　5.2 軟件實(shí)現(xiàn)

　　5.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)建立

　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括維修方案庫(kù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　（1） 維修方案庫(kù) 維修方案庫(kù)就是維修知識(shí)庫(kù)，主要包括各類故障維修的典型案例。

　?。?） 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù) 車間的制造資源非常多，本文內(nèi)容主要是建立所有設(shè)備及其對(duì)應(yīng)使用的備件庫(kù)、維修人員庫(kù)及工具庫(kù)等;制作所有故障對(duì)應(yīng)的音頻文件庫(kù);建立設(shè)備故障庫(kù)等。本文建立設(shè)備故障表結(jié)構(gòu)時(shí)，將音頻文件路徑作為一個(gè)字段屬性，舉例如下：

　　create table EquipFaults

　　（

　　vcFaultsNo varchar2（3） not null, ——故障編碼

　　vcFaultsName varchar2（50） not null, ——故障名稱

　　vcFaultsDescribe varchar2（50） not null, ——故障描述

　　……

　　vcFaultsPath varchar2（50） not null,——故障音頻文件路徑

　　constraint pk_ EquipFaults primary key （vcFaultsNo）

　?。?/P>

　　5.2.2故障語音匹配

　　sel ect vcBreaksPath from EquipFaults where vcFaultsNo = ‘”+strFailNO+”’”;

6 結(jié)論

　　為提高生產(chǎn)車間的制造執(zhí)行能力，其中一個(gè)重要的因素就是保證生產(chǎn)的連續(xù)性，必須具備快速響應(yīng)隨機(jī)故障的應(yīng)變能力，有效提高設(shè)備管理的時(shí)效性和銜接性。本文實(shí)現(xiàn)了故障信息的準(zhǔn)確報(bào)警，解決故障報(bào)警信息不明確的現(xiàn)狀，并根據(jù)維修資源的現(xiàn)狀快速制訂維修方案和策略，保證了維修計(jì)劃的可執(zhí)行性。通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了底層控制和上層管理的無縫信息集成，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)級(jí)的設(shè)備故障管理信息化。

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn):首先針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備故障報(bào)警系統(tǒng)僅僅喇叭鳴音，甚至成為“噪音”污染的現(xiàn)狀，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的準(zhǔn)確語音報(bào)警，明確告知什么設(shè)備發(fā)生故障以及故障的類型;其次，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制底層和上層企業(yè)設(shè)備管理的信息無縫連接，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管控一體化;第三，將設(shè)備管理與企業(yè)資源管理集成，保證維修計(jì)劃的可執(zhí)行性。

參考文獻(xiàn)

　　[1]桑慶兵,楊興,史慧.基于COM組件的通用故障診斷專家系統(tǒng)開發(fā).微計(jì)算機(jī)信息,2006年第2-1期, P190-192.

　　[2]王榮杰,胡清.基于知識(shí)的故障診斷方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望.微計(jì)算機(jī)信息,2006年第3-1期, P218-220.

　　[3]設(shè)備管理工程,巫世晶.北京:中國(guó)電力出版社,2005.

　　[4]楊軍,馮振聲,黃考利等.裝備智能故障診斷技術(shù).北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2004.8.