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关键词： 设备管理系统   OPC UA技术   随机森林   设备运行监测  

摘要： 伴随着工业发展进入智能化时代,企业为提高其自动化、智能化水平不断进行升级改造,而设备管理正是企业升级的核心所在,它直接影响到企业的生产与经营状况,因此设备管理信息化也成为了现代企业发展的必然需要。 本文针对目前企业设备管理的现状和需求,以MES系统为研究平台,通过数据采集与算法模型的构建,在设备静态信息统计的基础上进一步完善了设备动态信息,重点研究了设备故障诊断和故障预警,并以某灌装产线为例,利用Python语言与Mysql数据库开发了设备管理系统。该系统具有信息管理、设备监控与预测、计划协调、维修与维护等功能,通过对设备的动态化管理,不仅优化了设备管理方法,提高了设备管理能力,更为企业提供了一种设备管理的信息化解决方案。 主要研究内容包括: 1)在分析设备管理与MES系统相互关系的基础上,通过对设备管理的需求分析,从而得到了相应的系统功能。并在此基础上对设备管理系统的整体架构与运行逻辑进行了设计,并对实现此系统所需要的关键技术进行了介绍。 2)数据采集与数据传输。通过分析比较选用OPC UA技术采集车间数据,并对其概念、采集架构和传输方式进行分析,最后以灌装产线为研究实例,通过建立信息模型、配置OPC UA Server环境、搭建数据库从而实现对产线数据的采集、传输与存储。 3)基于随机森林方法的设备故障诊断模型研究。首先将采集的设备运行数据进行预处理,采用训练集构建决策树,再通过决策树的集成构建随机森林,从而构建出整个故障诊断模型,最后以灌装设备为例构建故障诊断模型,并使用测试集对模型效果进行检验。 4)基于LightGBM算法的设备故障预警模型研究。对Light GBM算法的组成和理论进行研究,利用GOSS算法、互斥特征捆绑算法、直方图算法以及Leaf-wise生长策略对设备运行数据进行简化处理。再以灌装设备为例构建故障预测模型,并对模型预测效果进行检验与评价。 5)设备管理系统的开发与实现。首先根据数据分类及数据间的相互关系绘制E-R图、设计数据表结构,接着将不同类别的信息分别存储于My SQL数据库中,再利用Python编程环境中Django框架搭建了设备管理系统可视化界面,最终完成了对设备管理系统的构建,实现了对设备的动态化管理。

关键词： 分布式系统   一致性协议   分发与排序分离   多管道通信   故障恢复  

摘要： 随着互联网的广泛普及和网络应用的蓬勃发展,传统的集中式服务系统已经无法有效地应对海量用户请求和满足用户对服务高可靠性的要求。在这种背景下,新兴的分布式服务系统成为了解决这一难题的关键。在分布式系统中,一致性协议是最为核心的部分,因为它确保所有节点对用户请求处理的一致性,以及保证面对节点故障等分布式环境常见问题时能够恢复系统的正常运行。然而,当前的一致性协议面临用户请求处理性能不足和故障恢复效果不佳的问题。这是因为它们在降低协议性能的通信成本和领导者瓶颈问题上处理不佳。此外,由于协议的请求处理过程设计复杂,其的故障恢复设计也将变得更加复杂。对此,本文提出了一种新的一致性协议——TPChain(Two Pieces of Chain)协议。它创新地将所有节点组织为前链和后链形式,并基于这两段链结构来处理用户请求和进行节点故障恢复,具体研究内容如下: (1)为解决用户请求处理性能不足问题,TPChain协议基于将用户请求的数据分发和排序控制的分离处理以及多管道通信,提出了新的用户请求处理模型和算法。该算法在保留单领导者高效排序的基础上,通过将请求的分发处理分摊到前链的F+1个节点,以此降低领导者的负载压力,从而减轻了领导者瓶颈对性能的影响。同时,领导者和F+1个前链节点均使用独立管道传输消息,不仅降低了系统整体的通信成本,还确保了系统中所有节点分发消息的并发度。此外,TPChain协议通过减少读请求在冲洗阶段的驻留时间优化本地单调读方法。最后,本文从理论证明了所提出的请求处理算法的正确性。 (2)为解决节点故障导致系统运行中断的问题,TPChain协议基于内部消息集成故障恢复机制,提出了新的简单的多管道故障恢复模型和算法。首先,该协议通过限制领导者由F+1个前链节点产生和多管道按照先前链再后链的链式拓扑规则产生、修复,降低了故障恢复设计复杂度。然后,针对系统存在的各种故障情况,该协议设计相应的节点和多管道的故障恢复算法,保证了系统的稳定性。最后,本文从理论证明了所提出的多管道故障恢复算法的正确性。 为了评估TPChain协议,本文设计了一个基于事件驱动处理的微服务架构的协议通用实现框架,能够满足各种一致性协议快速实现需求。在此框架基础上,本文实现了TPChain协议以及其他多种协议,并将它们应用于构建分布式键值型存储系统。经过多种场景的测试,TPChain协议性能提升显著:吞吐量提高约2倍以上,延迟降低26%;本地单调读性能提升了2倍。同时,面对各种可能节点故障情况,TPChain协议以毫秒级时间恢复节点和所有管道,相比使用外部协调器协议的秒级恢复时间,更加高效。此外,TPChain协议不会出现因协调器宕机而导致故障无法修复,保证了系统的稳定性和自主性。这些测试结果充分证明了TPChain协议的用户请求处理过程和多管道故障恢复算法的有效性、优越性。

关键词： 物流设备   管理体系   精细管理  

摘要： 本文通过探究现代化物流设备管理体系的理论基础、发展面临的机遇和挑战,提出了构建现代化物流设备管理体系的发展措施,目的是提升物流设备管理体系的管理效率,确保管理体系的科学性。

关键词： 特种设备   信息化建设   智能化   管理平台  

摘要： 论述了特种设备信息化管理的重要意义、核心任务。以独山子石化公司开发的特种设备信息化管理平台为例，介绍平台整体功能架构、模块功能明细、企业内部各设备管理系统信息互联、业务流程管理等功能的应用，讲述特种设备信息化管理的方法。独山子石化公司将法律法规、标准规范及企业管理制度等全面映射至特种设备信息化管理平台。以数据平台化、平台信息化、信息智能化管理理念，对特种设备进行全过程监管。减少人为失误造成的设备超期、超允许参数运行等违规风险。将人工管理的精力和时间最小化，从而达到信息化、智能化提升工作效率的目标。最后，通过对特种设备信息化发展的展望，提出设特种备信息化发展的思路。

关键词： 设备管理   成本管理   设备采购   全寿命周期  

摘要： 阐述了设备全寿命周期采购的含义，介绍了试点项目设备全寿命周期采购的背景、过程及结果，并对采购结果进行了分析与评估。

关键词： 设备管理   设备维修   全员生产维护  

摘要： 秦皇岛港股份有限公司综合服务开发中心(以下简称秦港综服中心)是股份公司一个生产辅助保障性单位,主要为秦皇岛港区内部提供服务保障。设备的平稳运行是保障秦港综服中心提供优质服务的决定性因素之一,随着中心的不断壮大发展,设备管理已经成为秦港综服中心重点管理工作之一。 由于设备老化日益严重,职工思想意识不足,设备管理体制不健全,以往设备管理的方法不适用当前的设备状态,再加上劳动力成本的不断增加,设备的自动化程度越来越高,秦港综服中心面临诸多设备管理方面问题,在设备管理工作中还有很大提升空间,缺少一套适用于中心发展的设备管理体系。设备优化管理主要是从多方面改进来提高职工全员参与感,降低设备故障率,延长设备使用寿命,增强设备运行稳定性,从而提高工作效率,节约维修成本。 首先,通过对国内外设备管理文献的研读和探究,明确了论文的主要研究内容和研究方法;其次,通过访谈法和实地调研法对秦港综服中心设备管理现状进行了全面调研,查找当前设备管理中存在的一些问题,并对问题进行分析;再次,明确设备管理方案优化设计的原则和目标,基于全员生产维护管理理论,并结合秦港综服中心设备管理的现状,从设备管理全员参与性、设备管理重点内容体系优化等方面设计一套设备管理优化方案;最后,为保障优化方案的顺利实施,从制度、技术、文化几方面提出了保障性措施。 本文的研究旨在通过设备管理优化研究,提升设备的可动性,减少设备故障率,从而降低维修成本,维护设备安全性和完整性,降低中心运营管理成本,大幅提升中心经济效益,提升服务质量。