[发明专利]一种MES设备维护预警方法及系统

权利要求书

1.一种MES设备维护预警方法，其特征在于，所述预警方法包括如下步骤：

构建多层次的MES设备维护预警决策分析体系，所述分析体系包括目标层、准则层和子准则层；所述目标层包括MES设备维护预警的等级，所述准则层包括可靠性和经济性；所述子准则层包括设备的剩余使用寿命、故障频率和剩余经济寿命；

根据测量数据，计算设备的子准则层的每个要素的值；

根据子准则层的每个要素的值采用APH算法确定设备的维护预警等级；

根据所述维护预警等级指定决策方案，对设备进行管理。

2.根据权利要求1所述的MES设备维护预警方法，其特征在于，所述根据测量数据，计算设备的子准则层的每个要素的值，具体包括：

将设备的当前运行数据输入训练后的设备健康值预测模型，采用外推的方式预测设备的剩余使用寿命；

根据设备的当前运行费用数据计算设备的剩余经济寿命；

根据MES事件日志计算设备的故障频率。

3.根据权利要求2所述的MES设备维护预警方法，其特征在于，所述将设备的当前运行数据输入训练后的设备健康值预测模型，采用外推的方式预测设备的剩余使用寿命，之前还包括：

从MES时序数据库中获取设备全寿命的设备运行数据，建立设备运行数据集；

采用k-means聚类方法对设备运行数据集中的运行数据进行聚类，获得不同工况下的设备运行数据；

利用不同工况下的运行数据对设备健康值预测模型进行训练，获得训练后的设备健康值预测模型。

4.根据权利要求3所述的MES设备维护预警方法，其特征在于，所述利用不同工况下的运行数据对设备健康值预测模型进行训练，获得训练后的设备健康值预测模型，之前还包括：

对不同工况下的运行数据分别进行标准化处理，获得处理后的不同工况下的运行数据；

对处理后的不同工况下的运行数据，采用CNN、DAE或PCA算法进行特征提取，获得不同工况下的运行数据的特征数据。

5.根据权利要求2所述的MES设备维护预警方法，其特征在于，所述根据设备的当前运行费用数据计算设备的剩余经济寿命，具体包括：

利用公式计算平均每年的设备总费用y；

其中，y₁表示每年平均分摊的设备维持费，C_P1为第一年设备的维持费，λ为劣化值，(C_P1+(t-1)λ)表示第t年的维持费；y₂为每年平均分摊的购置费，K为设备的原始价值；

确定平均每年的设备总费用最小时的设备使用年限t₀；

利用公式T＝t₀+Δt-(today()-get_date())，对平均每年的设备总费用最小时的设备使用年限进行修正，获得修正后的平均每年的设备总费用最小时的设备使用年限；

其中，Δt表示设备的剩余经济寿命受工作环境、生产厂家、维护质量、制造工艺影响的修正量，get_date()表示从设备标识信息中获取的设备投入使用时间；today()表示当前时间；

利用公式对修正后的平均每年的设备总费用最小时的设备使用年限进行归一化，获得归一化后的平均每年的设备总费用最小时的设备使用年限，作为设备的剩余经济寿命；

其中，T_min表示设备最短剩余经济寿命，T_max表示设备最长剩余经济寿命。

6.根据权利要求1所述的MES设备维护预警方法，其特征在于，所述采用APH算法确定设备的维护预警等级，具体包括：

采用模糊综合评价的方法确定子准则层的每个要素相对于准则层的权重和准则层的每个要素相对于目标层的权重；

根据子准则层的每个要素相对于准则层的权重和准则层的每个要素相对于目标层的权重及子准则层的每个要素的值，采用模糊综合评价方法，确定设备的维护预警等级。