1 引言

　　設(shè)備是企業(yè)直接的生產(chǎn)資料，對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]，并且為了提高對設(shè)備故障響應(yīng)的及時性，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)軟件實現(xiàn)設(shè)備過程監(jiān)控、參數(shù)顯示和故障報警功能。當設(shè)備發(fā)生故障時，故障報警系統(tǒng)喇叭鳴音報告設(shè)備發(fā)生故障，同時將故障部位信息顯示在上位機上。雖然現(xiàn)有的故障報警系統(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，如不及時處理，將成為“噪音”污染; （2）故障信息只存放于上位機上，沒有進一步做數(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。因此本文針對現(xiàn)有故障語音報警系統(tǒng)的不足，研究開發(fā)一套改進的設(shè)備故障報警系統(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、上位機端和服務(wù)器端。設(shè)備端是故障信息源，每臺設(shè)備對應(yīng)一臺上位機，上位機硬件設(shè)備包括聲卡、網(wǎng)卡以及觸摸屏。上位機既要在屏幕上顯示故障信息，又要驅(qū)動音響設(shè)備向設(shè)備管理人員報警準確的故障信息，而不是僅僅停留在鳴笛的階段。服務(wù)器端實現(xiàn)設(shè)備的故障管理功能，通過數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計和分析，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：當設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障，立即采集故障信息，一方面在上位機端顯示設(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)庫語音文件，匹配后驅(qū)動語音文件實現(xiàn)故障語音報警功能，準確報警設(shè)備出現(xiàn)了什么故障。并將故障信息上傳到服務(wù)器，進入設(shè)備故障后繼管理功能，制訂維修計劃，如維修人員計劃、維修工具計劃和備件計劃等。

　　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，實時采集設(shè)備故障信息。

　　3.2 語音報警模塊

　　根據(jù)實時采集的設(shè)備故障代碼，在音頻庫查詢對應(yīng)故障音頻文件，匹配后驅(qū)動相應(yīng)音響設(shè)備，輸出故障音頻文件，準確地提示設(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旁邊也能準確的知道設(shè)備出現(xiàn)了什么問題。

　　3.3 故障管理模塊

　　當設(shè)備發(fā)生故障后，自動將設(shè)備編號以及故障代碼信息寫入故障預(yù)處理，實現(xiàn)設(shè)備故障管理、歷史故障查詢、統(tǒng)計報表等功能。及時提供設(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存等，合理制訂維修計劃，保證維修計劃的可執(zhí)行性，盡快排除故障，恢復(fù)生產(chǎn)。

4 故障維修實施

　　設(shè)備維修是設(shè)備維護和修理的簡稱，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[3]。當前大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備管理與維修資源管理彼此獨立，易存在設(shè)備管理與維修資源管理脫節(jié)現(xiàn)象，使得在制訂維修計劃時，沒有實際維修資源數(shù)據(jù)做參考，而實際上這些信息是維修計劃制訂的基礎(chǔ)依據(jù)，致使維修計劃制訂后由于維修資源短缺而導(dǎo)致維修計劃無法執(zhí)行;另一方面當前的設(shè)備故障的隨機性特點，也要求設(shè)備維修必須要有絕對的維修資源作保障，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)計劃，對設(shè)備維修能力進行平衡，制訂維修計劃。由維修計劃產(chǎn)生維修資源需求計劃，包括備件需求、人力需求和工具需求等，故障維修實施流程見圖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)域知識模型，通過將獲取新知識作為案例來進行學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)功能使得案例庫越來越豐富，推理效果也越來越好。

圖2 故障維修實施流程

5 系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)

　　5.1 系統(tǒng)集成

　　隨著信息時代的到來，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)級的管理和底層控制一體化;（2）結(jié)構(gòu)簡單、運行成本低;（3）運行可靠等優(yōu)點。本文采用在以太網(wǎng)通訊的基礎(chǔ)上, 實現(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 軟件實現(xiàn)

　　5.2.1數(shù)據(jù)庫建立

　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計內(nèi)容主要包括維修方案庫和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

　?。?） 維修方案庫 維修方案庫就是維修知識庫，主要包括各類故障維修的典型案例。

　?。?） 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 車間的制造資源非常多，本文內(nèi)容主要是建立所有設(shè)備及其對應(yīng)使用的備件庫、維修人員庫及工具庫等;制作所有故障對應(yīng)的音頻文件庫;建立設(shè)備故障庫等。本文建立設(shè)備故障表結(jié)構(gòu)時，將音頻文件路徑作為一個字段屬性，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)隨機故障的應(yīng)變能力，有效提高設(shè)備管理的時效性和銜接性。本文實現(xiàn)了故障信息的準確報警，解決故障報警信息不明確的現(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，保證了維修計劃的可執(zhí)行性。通過以太網(wǎng)實現(xiàn)了底層控制和上層管理的無縫信息集成，實現(xiàn)了企業(yè)級的設(shè)備故障管理信息化。

　　本文作者創(chuàng)新點:首先針對現(xiàn)有設(shè)備故障報警系統(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)庫技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備故障的準確語音報警，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)庫技術(shù)、計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(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，保證維修計劃的可執(zhí)行性。

參考文獻

　　[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).微計算機信息,2006年第2-1期, P190-192.

　　[2]王榮杰,胡清.基于知識的故障診斷方法的發(fā)展現(xiàn)狀與展望.微計算機信息,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:國防工業(yè)出版社，2004.8.