摘 要：工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用正在快速發(fā)展，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的價(jià)值正在飛速提高，以工業(yè)大數(shù)據(jù)為主線的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)也越發(fā)顯現(xiàn)。順應(yīng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，神東煤炭集團(tuán)設(shè)備維修中心利用大數(shù)據(jù)技術(shù)去解決立柱維修流水線中的瓶頸，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化管理。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；立柱流水線；瓶頸；預(yù)測(cè)

1 概述

對(duì)于眾多企業(yè)來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)是一個(gè)熟悉又陌生的概念，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上的時(shí)代，傳統(tǒng)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的管理者對(duì)海量數(shù)據(jù)的規(guī)模和其爆炸性的增速毫不陌生，但卻對(duì)不同來(lái)源數(shù)據(jù)交叉形成的大數(shù)據(jù)具有巨大的潛在價(jià)值這一事實(shí)將信將疑。事實(shí)上，大數(shù)據(jù)開啟了一個(gè)重大的時(shí)代轉(zhuǎn)型，正在改變著我們的生活以及理解世界的方式，成為新發(fā)明和新服務(wù)的源泉。大數(shù)據(jù)將帶來(lái)思維、商業(yè)和管理的變革。

神東煤炭集團(tuán)設(shè)備維修中心立柱維修流水線在整個(gè)精益改善過(guò)程中，只能做到持續(xù)的消除浪費(fèi)和流程優(yōu)化，無(wú)法做到預(yù)知性維修。而利用大數(shù)據(jù)的先進(jìn)技術(shù)，充分挖掘數(shù)據(jù)，可以預(yù)測(cè)維修過(guò)程中的瓶頸，從而落實(shí)科學(xué)決策、減耗增效，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮效益，進(jìn)一步提升維修中心的生產(chǎn)和管理水平。

2 立柱維修流水線瓶頸分析

2.1 立柱維修流水線介紹

立柱是液壓支架中將頂梁和底座連接起來(lái)的部件，承受頂板的載荷，是支架的主要承載部件。在設(shè)備維修中心目前的體制和管理中，立柱維修是按照項(xiàng)目有計(jì)劃地推進(jìn)，每年的維修量約5500根。立柱維修流水線共有10道工序：噴砂、拆解、珩磨、檢測(cè)、缸口修復(fù)、打磨、清洗、組裝、打壓、噴漆。54個(gè)一線員工投入各工序維修，每天作業(yè)7小時(shí)，質(zhì)檢人員進(jìn)行立柱維修的全過(guò)程質(zhì)量管控、跟蹤工作。

2.2 立柱流水線瓶頸

目前，立柱維修流水線雖然按照項(xiàng)目有計(jì)劃推進(jìn)，但是具體每一套支架立柱的維修量是多少，每一道工序的維修量在維修前無(wú)法預(yù)知，這樣的瓶頸給車間安排生產(chǎn)帶來(lái)了困難，經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)過(guò)量或者不足的現(xiàn)象，不能均衡生產(chǎn)。

具體對(duì)于這一維修流水線，我們的瓶頸其實(shí)就是我們想提前預(yù)測(cè)的內(nèi)容，所以如果我們能夠提前預(yù)測(cè)如下信息，將大大提升生產(chǎn)效率。（1）立柱年度維修總量。通過(guò)年度的維修總量數(shù)據(jù)，我們可以制定年度的生產(chǎn)、人員計(jì)劃。（2）不同機(jī)型立柱年度故障率。通過(guò)各種機(jī)型立柱的故障率數(shù)據(jù)，可以指導(dǎo)我們的采購(gòu)導(dǎo)向、配件提報(bào)計(jì)劃。（3）立柱月度維修量。通過(guò)月度維修量的數(shù)據(jù)，我們可以制定月度計(jì)劃，月度內(nèi)均衡生產(chǎn)。（4）立柱各工序月度維修量。通過(guò)月度工序維修量的數(shù)據(jù)，我們提前得知立柱各工序月度維修量，使得立柱維修流水線的管理、人員、設(shè)備、材料得到最佳匹配。（5）立柱月度維修配件需求量。通過(guò)配件需求量的數(shù)據(jù)，我們能夠提前組織配件。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)立柱維修流水線瓶頸預(yù)測(cè)

3.1 立柱生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

對(duì)立柱進(jìn)行全壽命管理，需要給每根立柱建立自己的“身份證”，即從立柱采購(gòu)、入井使用、定期檢修到立柱淘汰，在這一循環(huán)過(guò)程中與立柱壽命相關(guān)的信息有立柱基本信息、礦井基本信息、井下使用信息、設(shè)備檢測(cè)信息、維修資源信息、維修記錄信息。因此，建立立柱“身份證”的數(shù)據(jù)采集列表包含三個(gè)基本數(shù)據(jù)庫(kù)，三個(gè)設(shè)備行為庫(kù)，其核心任務(wù)是將立柱所涉及到的信息數(shù)據(jù)，通過(guò)“身份證”進(jìn)行鏈接，立柱到哪里，就有到哪里的相關(guān)數(shù)據(jù)。

具體而言，三個(gè)基本數(shù)據(jù)庫(kù)為立柱庫(kù)、維修資源庫(kù)、礦井庫(kù)。立柱庫(kù)主要包括廠商、型號(hào)、購(gòu)入時(shí)間、設(shè)備的相關(guān)參數(shù)、使用總體情況和維修總體情況。是了解立柱總體情況，鏈接各部分的核心數(shù)據(jù)庫(kù)。維修資源庫(kù)包含人員、配件和自有設(shè)備三大部分，是作為后期業(yè)務(wù)預(yù)警的關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù)。礦井庫(kù)主要包含檢測(cè)時(shí)間、礦井相關(guān)參數(shù)、水質(zhì)參數(shù)等，是礦井環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)。三個(gè)設(shè)備行為庫(kù)為設(shè)備檢測(cè)庫(kù)、井下使用庫(kù)、維修歷史庫(kù)。設(shè)備檢測(cè)庫(kù)主要包括相關(guān)檢測(cè)和檢測(cè)時(shí)間數(shù)據(jù)，是設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于了解設(shè)備實(shí)時(shí)情況，對(duì)后期挖掘起到十分關(guān)鍵的作用。井下使用庫(kù)主要包括礦井情況和立柱具體使用情況數(shù)據(jù)，是鏈接礦井、立柱的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)起到數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和后期挖掘的作用。維修歷史庫(kù)主要包括維修的時(shí)間、部位以及維修的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，用于確定設(shè)備運(yùn)行的具體故障。

根據(jù)對(duì)需求的深入分析，數(shù)據(jù)采集部分使用SDABAS PA產(chǎn)品， SDABAS PA是一款ETL產(chǎn)品，可以完成數(shù)據(jù)的抽取，轉(zhuǎn)換和加載工作，可以整合各種異構(gòu)的數(shù)據(jù)源并最終將數(shù)據(jù)以一種指定的格式流出。

數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)一是為數(shù)據(jù)收集提供有效的存儲(chǔ)場(chǎng)所，二是為數(shù)據(jù)挖掘提供良好的前期保障，達(dá)到承前啟后的作用。

3.2 數(shù)據(jù)的挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘軟件，對(duì)生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，預(yù)測(cè)立柱維修流水線中的瓶頸。根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)情況和業(yè)務(wù)目的，可以選擇多種的數(shù)據(jù)挖掘模型來(lái)完成建模的工作。

比如立柱故障預(yù)測(cè)，是先通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出立柱所處具體環(huán)境、環(huán)節(jié)的估值，來(lái)整體描述和評(píng)估需要維修套別的特征，再關(guān)聯(lián)到其損壞特征，由此確定立柱的損壞部位和數(shù)量。

數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)完備后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘的手段把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成模型，來(lái)指導(dǎo)我們的工作，并且這個(gè)過(guò)程是一個(gè)反復(fù)優(yōu)化循環(huán)的過(guò)程。最終還能結(jié)合維修資源、立柱維修的流水工序，來(lái)判斷實(shí)際維修生產(chǎn)所需的資源配置，甚至給出相應(yīng)建議。

3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果展示

結(jié)果展示可以為不同需求的用戶，提供數(shù)據(jù)的錄入功能、查詢功能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)展現(xiàn)功能、以及數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果的展現(xiàn)功能。具體會(huì)為決策者提供全面的圖形展示，以方便總覽全局；為管理者提供表單，以便他們使用和查看具體數(shù)據(jù)；為生產(chǎn)者提供定制表單，簡(jiǎn)化他們的操作使用難度。

SDABAS DM是一款數(shù)據(jù)挖掘產(chǎn)品，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘算法庫(kù)，可根據(jù)需要構(gòu)建模型進(jìn)行分析挖掘。此次應(yīng)用將使用DM構(gòu)建各業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)分析模型，運(yùn)行預(yù)測(cè)模型并將預(yù)測(cè)結(jié)果寫回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。使用DM根據(jù)數(shù)據(jù)情況和預(yù)測(cè)內(nèi)容不同，選取不同的算法構(gòu)建不同的挖掘模型，不斷訓(xùn)練模型、優(yōu)化模型，最終將模型固化發(fā)布。通過(guò)調(diào)度在數(shù)據(jù)導(dǎo)入后對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)新數(shù)據(jù)應(yīng)用模型得出預(yù)測(cè)結(jié)果，將結(jié)果寫回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)是社會(huì)發(fā)展到一定階段必然產(chǎn)生的科學(xué)技術(shù)之一，是當(dāng)今生產(chǎn)力的代表之一。大數(shù)據(jù)技術(shù)將應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，目前最突出的是應(yīng)用在基于互聯(lián)網(wǎng)的各類商業(yè)應(yīng)用上。同時(shí)，對(duì)于政府管理和國(guó)家安全也有十分重要的意義。未來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)必然會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)品與服務(wù)的高度個(gè)性化，產(chǎn)品和服務(wù)定制化、單獨(dú)化、“不復(fù)制化”是必然的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的前提就是大數(shù)據(jù)。

而針對(duì)實(shí)體行業(yè)來(lái)講，生產(chǎn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)裝備數(shù)據(jù)、經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)等，都可以利用大數(shù)據(jù)工具進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化提升，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本將是大數(shù)據(jù)給他們帶來(lái)的最終目的。神東煤炭集團(tuán)是中國(guó)神華集團(tuán)有限公司的核心煤炭生產(chǎn)企業(yè)，神東科學(xué)管理一直走在全國(guó)煤炭行業(yè)前列。神東煤炭集團(tuán)設(shè)備維修中心是專門負(fù)責(zé)對(duì)煤炭設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)的部門，近年來(lái)，維修中心建立的國(guó)內(nèi)一流的維修流水作業(yè)線，大大提升了檢修效率，月度檢修量提高一倍以上。為了進(jìn)一步提升檢修效率，現(xiàn)以立柱維修為主線，利用大數(shù)據(jù)的先進(jìn)技術(shù)與理念，幫助設(shè)備維修中心立柱維修實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維修、減耗增效，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮價(jià)值和效益，進(jìn)一步提升維修中心生產(chǎn)、管理水平。因此，我們亟需一套可以查詢、統(tǒng)計(jì)維修歷史數(shù)據(jù)，并依據(jù)歷史數(shù)據(jù)對(duì)維修業(yè)務(wù)相關(guān)進(jìn)行有效預(yù)測(cè)的大數(shù)據(jù)展現(xiàn)平臺(tái)，為部門各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)提供有效、全方位的數(shù)據(jù)信息支持。

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作者簡(jiǎn)介：李二霞（1984-），女，漢族，陜西，神東煤炭集團(tuán)設(shè)備維修中心，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。