DE19649643A1

DE19649643A1 - Auswahl von Instandhaltungsstrategien

Info

Publication number: DE19649643A1
Application number: DE19649643A
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 1998-06-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und einer Verbindung zu Datenbanken von Betriebsführungssystemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Einsatzmöglichkeiten bestehen im gesamten Bereich der Erhaltung von Maschinen und Anlagen. Das Verfahren gestattet, ausgehend vom jeweils vorhandenen Niveau des Zustandswissen über die Komponenten, die Zuordnung der optimalen Erhaltungsart (z. B. Instandhaltung), wobei die Entscheidungsfindung, je nach im Einzelfall vorhandener Daten- und Wissensbasis, auf der ersten Ebene relativ schnell durch ja/nein Entscheidungen, bei Bedarf aber auch durch Bewertung differenzierter Kriterien auf untergeordneten Ebenen erfolgen kann. Die Entscheidungsverzweigungen orientieren sich an den Möglichkeiten, den technischen und betriebswirtschaftlichen Zustand von Baugruppen und Komponenten in die Strategieauswahl einzubeziehen. Der Aufbau der ersten Ebene basiert auf Zuordnungen von Möglichkeiten der Zustandsbestimmung zu definierten Instandsetzungsarten /1/.

Es gibt umfangreiche Bestrebungen, für die Auswahl von Instandhaltungsstrategien für Maschinen und Anlagen Verfahren zu entwickeln /2/, /3/, /4/.

Die Aufgabe der eigenen Lösung besteht darin, durch einen neuartigen hierarchischen Aufbau des Verfahrens in mehrere Ebenen die Auswahl von Instandhaltungsstrategien wissensbasiert, auf Grundlage des vorhandenen Zustandswissens über die Baugruppe so vorzunehmen, daß der Aufwand der Strategieauswahl stark reduziert und gegenüber bisher bekannten Verfahren individuell dem Einzelfall angepaßt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst,

- daß gemäß Fig. 1 auf der ersten von drei Hierarchieebenen durch einfache ja/nein Entscheidungen die Störungsinstandsetzung, die zeitbezogene Instandsetzung oder die operative Instandsetzung direkt ausgewählt werden kann,
- daß gemäß des Beispiels nach Fig. 2 bei Bedarf auf einer zweiten Ebene durch Punktebewertung differenzierter Kriterien, Multiplikation der Bewertungen (B_i) mit Gewichtungen (G_i), Normierung und anschließender Summation über alle Kriterien eine Kenngröße (P) gebildet wird, die für eine Entscheidungsfindung in der ersten Ebene genutzt werden kann und
- daß auf einer dritten Ebene mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (z. B. Fuzzy-Logik) eine Entscheidung getroffen werden kann,

sie wird bei der Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 dadurch gelöst,

- daß Entscheidungskriterien und Strategien der ersten Hierarchiestufe als Felder, Entscheidungswege durch Verbindungslinien zwischen den Feldern und Entscheidungsmöglichkeiten durch Schaltflächen auf den Verbindungslinien als grafische Oberfläche dargestellt werden, so daß durch Betätigung der Schaltflächen an den Entscheidungskriterien der Baugruppe eine Strategie zugeordnet werden kann,
- daß mittels einer Schaltfläche "Entscheidungshilfe" an den Feldern Fenster der untergeordneten zweiten Ebene geöffnet werden können, wobei dort aus Punktebewertungen erläuternder Unterkriterien ein Kennwert (P) errechnet und mit einem Grenzwert verglichen wird, so daß der Kennwert P auf der ersten Ebene, wenn er größer als der Grenzwert ist, an der "ja" bzw., wenn er kleiner als der Grenzwert ist, an der "nein" Schaltfläche des zugehörigen Entscheidungskriteriums angezeigt wird und dadurch ein Vorschlag für die Entscheidung des Kriteriums der Stufe 1 entsteht,
- daß durch Betätigung einer weiteren Schaltfläche Fenster der dritten Hierarchiestufe geöffnet werden, in denen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (z. B. Fuzzy-Logik) ein Vorschlag für die Entscheidung auf der ersten Ebene entsteht

und sie wird bei einer Verbindung der Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 mit Datenbanken von Betriebsführungssystemen dadurch gelöst,

- daß die Baugruppenbezeichnung zusammen mit der zugeordneten Instandsetzungsart und dem gewählten Entscheidungsweg zum Zweck der Weiterverarbeitung in einer Datenbank abgespeichert werden.

Grundlage für die Entscheidungen ist das vorhandene Wissen über den Zustand von Baugruppen und Komponenten. In der ersten Ebene erfolgt die Strategieauswahl anhand von allgemein gehaltenen Kriterien durch ja/nein Entscheidungen. Die zweite Ebene stellt differenzierte Unterkriterien für die Entscheidung am übergeordneten Kriterium bereit, die aufgrund unterschiedlicher Bedeutung für die Entscheidung mit Gewichtungsfaktoren belegt und durch Vergabe von Bewertungspunkten hinsichtlich ihrer Erfüllung beurteilt werden, so daß nach der anschließenden Normierung mittels Division durch die maximal mögliche Bewertungsziffer und Summation über alle Kriterien ein Kennwert für die Entscheidung des Kriteriums der ersten Ebene gebildet werden kann. Durch Festlegung eines Grenzwertes für die gebildete Kenngröße und durch Vergleich des errechneten Kennwertes mit dem Grenzwert entsteht eine Entscheidungsunterstützung für das Kriterium der übergeordneten Ebene 1. In der dritten Ebene wird mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (z. B. Fuzzy-Logik) ein Vorschlag für das übergeordnete Kriterium gefunden.

Anwendungsgebiete

Das Verfahren ist entwickelt worden für die Auswahl von Instandhaltungsstrategien für Maschinen und Anlagen. Es ist aber auch für ähnlich gelagerte wissensbasierte Entscheidungsprozesse geeignet. Die Software gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 gestattet aufgrund des einfachen Aufbaus auch dem ungeübten Benutzer des Systems eine problemlose Anwendung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Literaturhinweise

/1/ Sturm, A.:
Zustandsbezogene Instandhaltung - Erfahrungen und Probleme VGB Kraftwerkstechnik 73 (1993), 12; S. 1028-1030
/2/ Warnecke, H.-J.:
Instandhaltung - Grundlagen
Verlag TÜV Rheinland, 1981
/3/ Lauenstein, G.:
Instandhaltungsstrategien für Maschinen und Anlagen
Linde-Verlag, Berlin 1993
/4/ Beckmann, G.; Marx, D.:
Instandhaltung von Anlagen
Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1994

Claims

1. Verfahren zur Zuordnung von Baugruppen und Komponenten zu Instandsetzungsarten, zur Verlängerung der Lebensdauer und Ausnutzung des Abnutzungsvorrates, bei dem die Zuordnung wissensbasiert auf drei hierarchischen Ebenen in unterschied licher Tiefe erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Strategieauswahl auf der ersten Ebene anhand einfacher Kriterien durch ja/nein Entscheidungen erfolgen kann, daß auf der zweiten Ebene durch Multiplikation von Punktebewertungen differenzierter Kriterien mit Gewichtungen, Normierung und anschließender Summation über alle Kriterien eine Kenngröße als Grundlage für die Entscheidung des übergeordneten Kriteriums gebildet wird und daß in einer dritten Ebene mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (z. B. Fuzzy-Logik) eine Entscheidung für das Kriterium der ersten Ebene gefunden werden kann.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Zuordnung von Baugruppen zu Instandsetzungsarten, wobei das Verfahren nach Anspruch 1 grafisch abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Ebene Entscheidungskriterien und Strategien durch Felder, Entscheidungswege durch Verbindungslinien zwischen den Feldern und Entscheidungsmöglichkeiten durch Schaltflächen auf den Verbindungslinien dargestellt werden, daß eine Schaltfläche "Entscheidungshilfe" an den Kriterienfeldern Fenster der untergeordneten Hierarchie ebenen öffnet, daß in der zweiten Ebene aus eingegebenen Punktebewertungen differenzierter Unterkriterien eine Kenngröße (P) als Grundlage für eine Entscheidungs unterstützung auf der ersten Ebene errechnet und angezeigt wird, daß in der dritten Ebene durch künstliche Intelligenz (z. B. Fuzzy-Logik) eine Zuordnung erfolgen kann.

3. Verbindung der Einrichtung nach Anspruch 2 mit Datenbanken von Betriebsführungs systemen, aus denen Baugruppen aufgerufen und in denen nach der Strategiezuordnung Baugruppen mit der ausgewählten Strategie sowie dem gewählten Entscheidungsweg zum Zweck der Weiterverarbeitung abgespeichert werden können.