1 設備維修方案優化的基本概念

        設備維修方案優化是指對依據設備具體情況、企業生產方式、企業維修資源等制定的設備維修方案，根據維修約束條件和優化目標進行優化，從而達到維修的最好或較優方案。
        設備維修都有一定的需求和偏好，需求和偏好可以用一個系統特性列表來表示，如高可靠性，低環境危險性，高安全性，低維修費用等。但在實際問題中，這些目標存在著矛盾，往往不能同時得到滿足，因此必須建立一個描述目標優先程度的偏好結構。當確定了系統目標以后，就必須確定達到目標的行動方案，因而需要建立相應的數學模型，以便分析各方案的優劣和定量評價各維修活動效果。在一般的工業企業中設備進行維修要考慮的因素有以下幾種：維修方式，維修質量，維修時間，維修人員，維修成本以及維修安全等。維修質量是維修成功與否直接體現，關系到維修后設備的使用性能和設備以后維修。維修時間更是關系到生產的連續性和生產計劃的及時完成；而維修所需的資源都是嚴重影響到企業利潤。所以要到根據維修的 具體情況對維修方案進行優化使維修達到效益最大化。

2 維修方案優化的現狀

        隨著經濟的全球化，企業將面對更加激烈的競爭環境，質量、創新、服務、交貨期等已成為企業競爭的主要手段；而實現這些競爭手段依賴于制造精良、高效用的設備。隨著科學技術的發展與進步，設備日益復雜，自動化程度不斷提高，生產過程的輸出效率對設備的依賴性也不斷增大，設備的維修費用以及故障損失在成本中所占的比重越來越大，對企業的競爭力有著重要的影響。采用合理的設備維修方式，可以保障設備處于良好的、經濟的運行狀態，改善設備的使用狀況，以保證生產系統能按計劃要求、以最小的成本生產出顧客滿意的產品或服務。因此，設備維修方式選擇是企業所面臨的一個重要課題。
        傳統的維修計劃和維修管理方法都是憑技術人員和管理人員的經驗來定，由于人員變動，資料不全，導致維修隨機性很大，不是維修過剩就是維修不足，因此，應根據設備的型號、性能、使用條件等特點，有針對性地采用不同的維修方式。現代化企業中的設備有著很大的差異，設備我們應根據設備的這種差異性來確定設備的維修方案。
        早的維修優化軟件包運行在微型計算機 (如 HP29845)，典型的軟件包如 Bradford大學開發的REGINA。以后，隨著個人計算機的發展。應用比例成功的軟件包有MAINOPTT，KMOSS和0PTIMON。在眾多開發的系統中比較有代表性的有：Jenkins開發了設備維修和更新的決策支持系統上述的決策支持系統(及軟件包)都有一個數據分析模塊以及一些基本的優化模型。它們的共同不足之處都在于維修模型過少；另外，這些系統運行時所需的數據不是來自數據庫，與維修的MIS也毫無聯系。它們的另一個顯著特點就是系統是專用的。只能應用于一些特殊情況。后來，Kobbacy提出了維修智能決策的主要功能特征。Kobbacy的貢獻還在于他指出了影響模型選擇的因素。如歷史數據、維修策略、標準 (最小維修費用、可用度最大或安全性)， 其不足之處在于對如何選擇模型進行深入地研究。

3 現有設備維修方案優化不足

        我們可以看出現有目前設備維修方案優化的不足主要有以下幾個方面：
        (1)這些優化方法都沒有和企業生產計劃很好的結合起來。生產計劃是企業生產和實現利潤的基礎，是一切其它計劃制定的基礎。
        (2)各種算法沒有重視設備在企業的地位，應該充分考慮設備的重要度、經濟性。現代化的企業擁有大量的設備，根據企業生產性質和要求的不同，它們在生產中所占重要地位和所起重要作用是不同的，在生產線上威脅均衡生產，產品質量和安全的程度也是不一樣的。所以我們應根據設備重要性、經濟性、維修的實際情況將設備分類。
        (3)沒有很好利用MIS系統中現有的數據資源，從而不能根據設備狀況、設備維修記錄等及時調整設備的維修方案和優化目標，并且已經建立的模型也無法驗證。
        (4)優化目標太過單一，也沒有重視綠色維修。綠色維修目前還沒有統一定義，一般認為是指機電設備在維修過程中，對生態環境無害或危害性較小，資源利用率較高，能源消耗較低的現代維修管理與維修方式，即綠色維修是以環境保護為中心的機電設備維修。
        (5)大多數維修模型的假設比較隨意，與實際情況并不相符。這些模型的不足之處還在于1)沒有說明怎樣確定模型的參數；2)忽略了模型的驗證過程；3)缺乏案例分析。
       (6)現有的算法比較復雜，很難在設備管理系統中實現。

4 維修方案優化

      4．1設備維修方案的種類及特點
        設備的維修方案一般可分為：定時維修、狀態檢測維修、現場維修、時機維修、無維修設計；這五種維修方案分別適用于不同的設備維修中。
        是定時維修是在故障發生前采取的方案之一。特點：故障帶有明顯的時間相關性；在設備使用期限內，零部件出現預期的損耗故障。這一方案所需的總費用 (直接的加上間接的)，顯著低于故障發生后更換或維修所需的費用，它適合易更換零部件。
        狀態檢測維修是對設備的狀態或性能進行檢測，如其參數的變化表明設備已經惡化，就應采取相應的維修措施。它與其它的維修方案的不同之處在于，需要在被維修的上，對其性能的參數實行檢測，而且一般來說，狀態檢測維修較之其它的維修方案更為有效，它可以減少不必要的的次數，在故障后果極為嚴重的情況下或出現故障的概率變得很大以前，指出故障即可發生，這是狀態檢測的最大優點。狀態檢測的最大缺點是費錢、費時，而且也不是可適合于任何生產情況。以下兩種情況不宜采用狀態檢測：其一，故障的來源多數不能事先查出；其二，這種維修方法的費用低于將要敘述的現場維修費用以及生產條件不允許的情況。 
        現場維修是指在所有的維修方案未能阻止故障的發生而進行的維修，所以現場維修具有很重要的意義。不但部件失效時要進行現場維修，當狀態檢測表明已經超出允許標準時，也同樣進行現場維修。此時的任務是確定一個最經濟、最便捷、在考慮成套設備的維修方案時，應根據每臺設備的具體情況，選擇最好的維修方案及其組合。
        設備的那些地方用預防維修(定期維修、狀態檢測維修)、那些是又是用現場維修，應該由制造廠提供為宜，對一些易更換的零、部件來說，一般都能做到；但對那些難更換的零、部件，費用既高，隨即性又大，所以制造廠很少提供這方面的資料。對有些部件，其本身就“無法更換”，其預期的使用壽命理論上應比成套設備的壽命更長，應而，不需要采取什么維修措施。
        每個零、部件哪種方案最佳，影響的因素很多，無法簡單抉擇。加上成套設備內有大量的零部件存在，這就意味著，為決定某一特定階段內的維修方案。需建立一重系統化的決策方案。
        4．2設備維修方案劃的制定及其優化
        (1)利用 A、B、C分類法對設備進行分類。
        (2)根據企業的生產計劃，計算設備的工作計劃。
        (3)根據企業的現有條件、設備的工作計劃、設備的分類制定設備的維修方案。
        (4)建立設備維修方案模型。
        (5)確定維修方案的約束條件和優化目標。
        (6)利用適當的優化算法優化維修方案。
        (7)對優化結果進行評價。
        (8)根據評價結果改進設備維修方案、優化算法。
        (9)將優化后的方案應用于設備維修管理系統。

5 設備維修方案優化的主要方向

        (1)設備維修模型的目標多元化及其優化。雖然企業的目標是以利潤為中心的，但在維修過程中維修條件的約束，為了克服這些約束，充分利用企業的資源，就使的具體的維修過程中出現多目標的優化。
        (2)綠色維修維修方案的發展。在設備的維修過程中，優先考慮設備的環境屬性(原材料的利用、維修對環境的影響、設備的可裝配性、可拆卸性、可回收性等)、能源屬性和資源屬性，將其作為維修的出發點，在滿足減污、節能和降耗要求的同時，保持設備應有的可靠性、維修性和經濟性。

6 結論

       設備維修要和設備管理系統、財物系統等企業下游的系統相接口，從設備維修的記錄和狀態檢測結果中選擇設備維修模型。選擇好設備維修模型后，制定、優化設備維修方案要充分利用好現有的數據資源和確定優化目標。