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关键词： 设备管理   故障预测   支持向量机   粒子群算法  

摘要： 随着工业水平的不断进步,制造设备朝着大型化、复杂化、智能化等方向发展,这对现有设备管理模式提出了挑战,传统的设备管理模式存在信息化程度不高、维护维修机制不完善、设备状态数据没有得到很好利用等问题。针对这些问题研究并实现了一套基于故障预测的设备管理系统,对于提升设备管理的能力水平,构建数字化、信息化、智能化的设备管理模式,具有理论研究意义和工程应用价值。论文主要研究工作如下:首先,以汽车零部件生产企业的设备管理模式为研究对象,针对传统设备管理模式存在的诸多问题,并结合实际情况对设备管理系统的业务需求进行分析。将系统需求分为了设备日常管理需求、设备状态监测需求、设备维护维修需求和系统管理需求,使用UML用例图来展示系统的需求,并详细分析了系统的各个功能需求。其次,研究了设备故障预测方法。设计了一种基于粒子群算法的支持向量机故障预测模型,利用粒子群算法对支持向量机模型中的核函数参数σ和惩罚系数C进行寻优,并将求解得到的最优解用于支持向量机模型对数据集的训练和预测中,并通过仿真测试验证了故障预测模型的有效性。最后,根据设备管理系统的需求设计并实现系统。详细阐述了整个系统的设计过程,设计了系统的整体架构以及系统的各个功能模块,建立了数据库E-R图和表结构。采用Java语言编写系统代码,借助Spring Boot开发框架实现了一套通用性高、扩展性强的基于故障预测的设备管理系统。

关键词： 设备管理   TPM精益设备管理   层次分析法  

摘要： 因为传统制造企业的设备管理模式及设备管理水平相对落后,其加工设备种类多,设备使用年限长,老化严重,保养差;设备维修速度慢、设备故障率和停机率高等都是普遍存在的问题。这些问题都制约着企业的快速发展,因此有必要通过优化设备管理解决这些问题,是企业高质量发展的重要举措。 本文以ZC公司为研究对象,从设备管理实例出发,以“分析现状—查找问题—分析成因—制定方案—措施保障”为研究思路,将TPM精益设备管理理论与ZC公司设备管理现状相结合,运用理论结合实践的方法,以文献研究法、实际调查法和层次分析法为主要方法,对ZC公司设备管理进行优化研究。本文首先介绍ZC公司设备管理优化的研究背景与意义、研究内容和方法,通过论述该公司的设备管理现状,提出研究的目的和意义;综述TPM精益设备管理、层次分析法等相关理论;调研ZC公司设备管理现状及存在的问题,分析存在问题产生的原因;应用TPM设备管理理论针对设备管理存在的问题,制定优化方案和保障措施,最终达成从设备管理角度优化生产管理,提高设备生产效率的目标。 通过方案实施,建立TPM设备管理体系,推行设备全员自主保全,备品备件采购的效率提升、根据自身实际改进设备维修模式的措施,实现降低设备的停机时间。实施TPM自主保全,提高设备的状态;将设备事后维修模式转向预防维修模式,从而降低故障率。通过建立设备管理考核激励制度、完善点检制度,实现设备使用、维修、管理的多方位的管理水平和运行效率的提升。本次设备管理优化对设备管理水平的提升、降低故障率和设备停机时间等方面都起到重要的作用,为企业提高生产效率提供有力的支持。

关键词： 石油行业   设备   管理   信息化   建设  

摘要： 随着互联网技术的持续发展，各行各业都开始进行信息化改造，而这也是各行业实现长远发展的一项关键措施。目前，国内经济水平持续提高，社会对于石油的需求也随之增加，要想促进社会做到和谐稳定的发展，就必须确保石油的供应需求得到充分满足，因此在石油行业对其生产设备的管理工作开展信息化建设十分关键。对于石油行业来说，对设备实行信息化管理，是其当前发展的一个关键节点，基于对计算机、互联网等先进技术的合理应用，可以提高石油设备的管理效率与质量，推动石油公司进一步发展，并取得更高的产量。

关键词： 模型持续优化   分布式系统   健康监测   异常检测  

摘要： 近年来,分布式系统以其高可靠、高性能、高伸缩等特点已经广泛应用于各个行业,对分布式系统进行健康监测已经成为了保障其稳定运行的关键手段。分布式系统健康监测需要应对系统健康定义复杂以及异常状态具有非瞬时特征等挑战。针对上述问题,本文设计并实现了支持模型持续优化的分布式系统健康监测框架。本框架可以通过多种方式接入分布式系统产生的运行数据,优化健康评估模型,不断更新符合标准的健康评估模型到生产环境,持续提升框架整体的健康评估的准确度。同时本框架支持基于模型的异常检测,持续检测系统异常,并在检出异常时发出告警,通知运维人员及时进行处置。本文提出了一种基于Shapelet多头注意力机制的异常检测方法(SMHA-AD/Anomaly Detection based on Shapelet Multi-Head Attention)。该方法首先面向来自不同节点异构的多元时间序列数据,构造一个基于Time2Vec的特征空间,将多元时间序列映射进来,生成相同维度的特征向量输入到基于Shapelet多头注意力机制构建的编解码器中。基于Shapelet多头注意力机制构建的编解码器交替地堆叠Shapelet多头注意力层、原始多头注意力层和前馈层,通过这种堆叠结构有效地挖掘时序数据的历史特征和Shapelet特征。为了使训练得到的Shapelet具有时空上的可解释性,为输入的增加时间-位置编码,以保证编码过程中前后时序信息的一致性。经过对比实验验证,SMHA-AD方法在模型性能上高于CTF-AD、OmniAnomaly、ROCKA等基线方法;经过消融实验验证,SMHA-AD方法中Shapelet多头注意力机制、时间-位置编码、编解码器结构对模型的性能均有提升。本文首先介绍了支持模型持续优化的分布式系统健康监测框架的相关背景、研究现状和研究内容,然后介绍了健康评估模型和时间序列异常检测的相关技术,接下来调研了业内相关产品并进行了需求分析,而后提出了 SMHA-AD方法,紧接着详细介绍了本框架的设计与实现,最后进行了测试对系统的有效性加以验证。

关键词： 全员生产维护   设备综合效率   车间管理循环   瓶颈工序   持续改善  

摘要： 汽车产业一直以来都是国民经济支柱产业之一,而新能源汽车产业的发展肩负着中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。近年来,我国宏观经济进入中低速增长新常态,稳定成为主基调。稳健的经济政策一方面为新能源产业长期向好发展保驾护航,但另一方面经济中低速增长导致的收入不稳将会使中低端收入人群消费信心受损。成本优势领先地位的新能源企业不断成长,处于落后地位的企业将面临淘汰、产能出清,新能源企业面临阶段性大考。设备管理能力作为生产型企业管理的核心能力必然成为一项关键性管理技术,是实现准时交付(OTD,On-Time Delivery)的重要保障,也是取得成本优势地位的重要能力。也就是说,在当今新能源市场,没有完善的、有竞争力的设备管理能力,企业将很难在市场竞争中占据优势。 基于以上新能源汽车产业的时代背景,本文以新能源汽车动力电池生产企业D公司BEV1项目为研究对象,探索将TPM全员生产维护理论运用到新能源锂电生产企业设备管理中去,提高新能源锂电企业的设备管理能力。本文结合D公司的发展实际,以提高D公司电芯生产车间设备综合效率和产能爬坡速度为目标,开展TPM全员生产维护体系活动,努力建立起一套科学和可持续发展的设备管理体系,为企业未来的不断向好发展奠定良好的基础。 本文首先介绍TPM全员生产维护理论以及如何运用该理论开展活动,包括该理论的基本定义、国内外发展历史、内涵和TPM活动开展的关键注意点。其次,根据BEV1中工序目前的效率目标达成情况和产能爬坡进度,结合自己对D公司BEV1项目中工序生产现状的深入研究分析,提出了D公司设备维护管理体系中存在一些主要问题并进行分析阐述,讨论开展TPM活动来解决这些问题。需要开展的TPM活动内容主要包括:5S、消除主要问题、自主维护、预防性维护、设备问题改善。最后对TPM活动的成果进行总结,得出TPM活动是一个科学的持续改善过程,对企业建立全员生产维护文化,提高整体员工素质和解决问题能力具有极其深刻意义的结论。同时指出在TPM活动的具体开展过程中,企业管理层需要始终关注重点问题,坚持从关键到一般循序渐进解决问题的原则,确保资源的投入产出比。需要说明的是,本论文开展TPM活动所采用的基本理论和方法具有通用性,可以为同类型企业的改善提供参考。

关键词： 嵌入式存储   自定义文件系统   高性能传输   固态硬盘  

摘要： 随着信号采集卡与传感器性能逐渐提升,嵌入式系统实时流数据带宽日益增长,要求存储系统具有更高的存储速率。目前常见的计算机通用文件系统管理高速数据存储时需要占用大量处理器资源,而嵌入式系统中处理器性能有限,给高速流数据存储带宽带来瓶颈。如何快速高效地存储实时流数据成为嵌入式系统急需解决的问题。本文基于固态硬盘为存储介质、ARM(Advanced RISC Machine,高级精简指令集计算机)+FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列)异构的嵌入式存储平台提出一种自定义高速嵌入式文件系统技术。该技术采用软硬件协同设计方法,将高速流数据传输过程卸载到FPGA中的DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)模块,使得流数据能直接从FPGA内存传输至存储设备空间,无需经过ARM内存进行中转,简化了数据传输的流程,降低了数据传输对ARM的资源占用率;同时采用缓存单元池管理法对数据传输的缓冲队列进行管理,提高了数据缓存空间的使用效率,最终大幅提升嵌入式系统的存储性能,经测试流数据写入速度相比通用文件系统管理的嵌入式存储方案提高了23%。本文还设计并实现了一种自定义FAT(File Allocation Table,文件分配表)对存储设备空间进行管理,优化其中的空闲簇和占用簇的管理模式,提高文件系统分配和释放存储空间的效率。最后本文搭建测试平台对该自定义文件系统进行功能验证和性能测试,实验表明该文件系统功能运行稳定,且在4块SSD(Solid State Disk,固态硬盘)组成的硬盘阵列上读写速度可分别达到1.8GB/s和3.2GB/s,相较于采用通用文件系统管理的嵌入式存储方案2.6GB/s的写入速度有着大幅提升,与其他相似场景下论文提出的方案相比同样有明显的优势。

关键词： 企业设备管理   设备预警   异常检测   系统设计   智能化  

摘要： 数字化和信息化的深入融合,已成为推动制造业转型升级的重要手段,设备作为企业的基础,对其进行科学有效的管理是企业发展的关键,设备稳定运行和及时维护则是工业生产的关键。近年来,随着技术的发展,基于人工智能的异常检测技术也已被广泛应用于工业设备检测领域中,在企业中,传感器采集的设备数据可以更加准确有效地反映出设备实际情况,因此,本文从某钢管制造企业的实际需求出发,为实现企业数字化转型和智能化发展战略,提高企业生产效率,降低生产成本,设计并实现了一套智能化预警的设备管理系统。本文的研究工作,首先是通过对该钢管制造企业进行实地调研,深入研究了企业的现状,阐述了企业设备管理中的不足以及设备预警的重要性,并对系统需求进行了分析。其次以车间主要设备为研究对象,提出了一种基于PCA-DeepAnT的工业设备异常检测模型,来对设备实时运行数据进行检测与监控,并将该模型运用于系统中,使得系统能够及早发现设备的异常状态并在设备出现故障之前进行有效的预警和处理,最大程度上降低了设备损坏的几率。之后采用B/S架构搭建设备管理系统框架,通过My SQL和Redis两种数据库管理系统协同存储信息,基于模块化分原则,精心设计了各个功能模块,最后在企业基础配置上开发并实现了该系统,并对系统在企业生产运行中的效果进行展示说明。运行后发现系统的实现,能够提前排查设备故障隐患,减少生产停机风险、维修和备件成本,提高设备使用寿命和周期、加强企业的设备管理制度,明确企业设备管理内容、职责与标准,规范设备管理流程,从而提高了企业的竞争力和影响力。

摘要： Distributed Systems are becoming increasingly prevalent in our daily lives and their relevance has never been so prominent in everyday activities. This naturally leads systems to increase in complexity and dimension, with users having much higher expectations about the performance and correctness of these systems. This creates a significant pressure for conducting systematic and detailed performance assessments of novel proposals through experimentation. Conducting experiments on distributed systems can be challenging, since one has to launch multiple processes and retain control over them. While you can manually run and control experiments for small distributed systems, such possibility becomes daunting when large-scale distributed systems such as peer-to-peer systems or recent proposes in the context of Web 3.0. To be able to extract key performance metrics, which depend heavily on the underlying network, and since the networks where these systems operate are many times unstable, this can lead to inconclusive results. Moreover, when considering systems operating at a global scale, it is extremely hard to have access to competitive resources in many locations, to achieve realistic conditions. To emulate the underlying network realistically we can use Linux tc to shape links between the end hosts to exhibit target properties. To do this for large systems with thousands of nodes is however, very complex. In this work, we introduce a tool that assists in defining and executing experiments for large scale distributed systems, using container technology and network emulation. We present an architecture where a manager node exists per physical machine, and this manager is responsible for all the application nodes in that physical machine. This responsibility goes from receiving the experiment information (network topology, link properties, dynamic events), to ensuring that every application node receive their corresponding events. Lastly, we evaluated our tool by conduct

关键词： 公路工程项目   施工机械设备   设备管理   管理对策  

摘要： 施工机械设备作为公路工程建设的关键组成要素，能显著提高公路工程建设质量与效率，对保证项目建设质量和工期目标的实现具有重要作用。但由于公路工程施工线路较长、流动性大、机械种类较多，给机械设备管理带来较大困难，加强施工机械设备管理尤为必要。鉴于此，文章针对公路工程施工机械设备管理展开综合探究，阐述了设备管理的重要性，分析了公路工程施工机械设备管理中存在的主要问题及形成原因，提出了针对性的解决对策，具有重要的参考价值。

关键词： 分区命名空间接口固态盘   文件系统   存储空间动态分配   垃圾回收   冷热数据分离  

摘要： 与传统的块接口固态盘(Solid-State Drive,SSD)相比,分区命名空间接口(Zoned Namespace,ZNS)SSD将固态盘逻辑地址空间划分为多个固定大小、只允许顺序写入的硬件分区。该接口禁止硬件分区内的数据就地更新,要求必须重置硬件分区后才能重新从头写入,这与闪存先擦后写特性相匹配,能够简化SSD设计,降低硬件成本,提供可预测的稳定性能和灵活的数据布局能力。当前基于块接口的应用设计并不能直接适配ZNS SSD,为避免对应用的修改,以Zen FS为代表的文件系统被开发、拓展为应用提供基于ZNS语义的文件访问接口。然而,ZNS SSD的硬件分区静态分配策略和较大的硬件分区尺寸使得这类文件系统面临高昂的垃圾回收迁移开销,导致性能不佳。 针对上述问题,提出一种基于ZNS SSD的文件系统垃圾回收优化方法。在文件系统与ZNS SSD设备层之间构建一个软件分区抽象层,实现存储空间的统一管理,根据文件系统需求对ZNS SSD现有硬件分区进行细粒度划分,支持将ZNS SSD硬件分区抽象为尺寸可配置的细粒度软件分区,供文件系统使用。针对ZNS SSD硬件分区静态分配策略导致的空间分配不合理问题,采取动态分配算法,根据I/O负载特征为文件系统按需分配存储空间;针对文件系统由于较大硬件分区尺寸而采用粗粒度冷热数据分离策略所导致的垃圾回收迁移开销问题,实现细粒度冷热数据分离算法以减少不必要的开销,从而有效降低文件系统垃圾回收迁移开销,减小写放大,提高系统性能。 在Linux内核中实现软件分区抽象层,并应用在Zen FS文件系统上,与未支持软件分区抽象层的原生Zen FS进行性能对比测试。实验结果表明,在单文件系统场景下,写放大最多可减少47.2%,吞吐率最多可提升34.3%;在多文件系统场景下,写放大最多可减少44.2%,吞吐率最多可提升22.3%。