维修管理中的备件需求预测

维修管理中的备件需求预测

摘要

发生故障时需要更换备件时，备件的可用性是充分遵守公司制定的维护计划的关键因素。在本文中，作者提出了一种程序，该程序可以根据可靠性来预测生产设备中备件的未来需求。

关键字：维护管理，需求预测，备件

1.简介

专家们一直在试图对面临不确定性时将来会发生的情况做出更好的估计。预测的主要目的是对做出决策模型的基础进行良好的估计。预测是公司活动管理中的基本问题，这是由于预测时遇到的问题的复杂性及其对所有公司决策的影响。

鉴于必须提供大量的产品种类，对这些产品的需求的高度可变性以及这些零件对于设备的可用性的重要性，非常特殊的情况提出了对备件需求的预测。之所以使用它们，是因为它们的及时供应保证了生产过程的连续性，而使用这些设备的设备将涉及某个公司。因此，在预测此类产品的需求时必须确保较高的精度。

本文提出了一种通用的程序，该程序可基于备件的运行可靠性来预测备件的需求，而备件的可靠性基于系统的特征，并考虑其对设备维护管理的改进的影响。此一般过程分为更具体的过程，借助任何需求预测系统的主要组件进行详细阐述，这些主要组件是：

确定当前情况。

收集和分析信息。

确定最合适的预测方法。

监视和控制预测。

监控程序的执行情况。

因此，每个零件的内容都提出了根据零件的可靠性预测零件需求的步骤，有时还会定义要使用的特定技术。

2.定义和一般概念

以下是一组定义和一般概念，它们被认为是对所建议程序中要暴露的要素的正确理解所必需的。

-预测（1）：这是一个过程，在该过程中，将收集并分析数据以估计在不确定环境中具有特定因素的将来会发生什么。此概念引起了三个主要方面的注意：（I）预测期，（II）要预测的特定变量，以及（III）要使用的预测技术。

有多种类型的形式模型可以预测需求。这些已分为两大类进行研究，一个是定量分析，另一个是定性研究。定量预测可处理各种使用历史数据（时间序列）和/或因果变量来预测需求的数学模型。定性或主观的预测都包含重要的因素，例如直觉，情绪，决策者的个人经验以及达到预测的价值体系。图1概述了可用的不同类型的预测方法。

（1）一些作者交替使用预测，预测和预测一词。

图1.预测方法概述

可靠性：是指项目（系统或元素）在给定时间段内和给定的一组操作条件下令人满意地执行指定任务的概率。

-失败模式：

几十年来，传统观点认为，优化有形资产性能的最佳方法是按固定的时间间隔对其进行恢复或补充。这是基于这样一个前提，即设备投入使用的时间（周期数）与发生故障的可能性之间存在直接的关联，如图2所示。这表明人们的期望是大多数物品在“ X”时期内将可靠运行，然后磨损。

图2

实际上，“年龄”与“故障”之间的这种可预测的相关性对于某些故障模式是有效的。但是，总体来说，团队比几年前复杂得多。如图3所示，这导致了设备故障模式的惊人变化。这些图显示了各种电气和机械项目的故障条件概率与操作寿命的关系。

图3。

模式A是众所周知的“曲线”，而模式B与图2相同。模式C显示故障概率缓慢增加，没有特定的磨损年龄。模式D显示较低的初始概率，然后迅速增加至恒定水平，而模式E在任何年龄均显示恒定概率。模式F始于婴儿死亡的高可能性，然后下降到较低的，恒定的或略有增加的失败概率。

-失败：在规定的行动范围内，物品停止完全或部分履行其职责的事件。这无非是文章工作能力状态的停止。

应该注意的是，在计算可靠性时，最大的困难之一是关于故障发生的数据库不足，这主要是由于缺乏正确的组织来收集故障。通常，与在开发过程中收集信息的复杂性有关的客观困难使情况更加复杂。

3.改进备件需求预测的程序

为了根据产品（备件）的可靠性来预测其需求，在开发阶段，有必要定义一个由几个相互关联的阶段组成的广泛程序，必须进行完整而准确的评估为研究目的而产生相关数据的可靠性指标的定义，并基于所述评估确定要使用的预测技术。图4代表了建议的过程。

图4需求预测改进过程

该过程始于哲学的定义，该哲学必须成为系统的重点，因为它构成了将永久支配其性能的策略。

然后，对当前情况进行确定，以便基于对一系列指标的分析来定义需求预测系统当时所呈现的特征，以供稍后基于该情况提出进行了一些改进以使预测过程更加有效。提出改进建议后，必须验证它们是否达到了所需的和必要的精度水平，如果先前的改进不够，则提出新的改进，否则将继续进行应用。该应用程序必须链接到不断监控的系统，该监控器向系统提供反馈，以便在发生任何干扰时采取必要的措施。

以下各节将对这四个阶段中的每个阶段进行更详细的说明。

3.1。需求预测哲学的定义

该过程的第一阶段正是系统哲学的定义，因为这可以根据环境，公司制定的战略和目标构思出一系列理论，挑战和原则。基于此，系统的原理定义如下：

通过采用最佳，最快地调整其性能的预测方法，根据所需备件的可靠性，实现对备件需求的日益准确的预测。 。

此外，该理念需要基于一系列定义明确的目标，这些目标贯穿整个组织并转化为可衡量的术语，从而可以执行公司的日常工作，并具有最有效决策的适当标准。并尽可能有效。这些目标如下：

确保需求预测中所需的准确性。

快速适应需求的突然变化。

减少生产设备的停机时间，尤其是限制。

减少围绕未来需求进行决策的不确定性。

减少生产计划中不可预见的事件或干扰的数量。

在应用这些目标时，有必要认识到，并非只有取得相同程度的成功才能实现所有目标。但是，应注意，目标的定义不一定对所有目标都相同，因为它取决于工作进行的每个特定情况（公司）中的条件。

3.2。确定系统的当前状况

此步骤非常重要，因为它包括执行两个并行的分析（内部和外部），这将一起评估所使用的需求预测系统的当前和潜在状况，也就是说，它允许找出所述系统的主要特点和问题。对这一阶段结果的分析可以使人们更多地关注那些对拟议目标的实现有最大影响的变量，以及迄今为止以一种或另一种方式被忽略的变量。

3.3系统改进的定义

知道了系统的期望状态和实际呈现的状态后，就不可避免地要寻求使我们能够从一个前进到另一个（克服它们之间的差距）的改进。这些改进可以包括从系统的细微修改到根据每种情况出现的特殊性重新设计系统。

为了定义系统改进，必须执行几个操作（参见图5）：（A）选择和使用要使用的预测方法，（B）实现和完善预测，（C）监视和控制预测以及，（四）介绍预测结果。下面提供了每个操作的详细说明。

图5.定义系统改进的过程

A.选择和使用的预测方法

在此步骤中，可以直接观察到文章可靠性研究结果对需求预测程序的影响。

正如在参考书目中发现的那样，在决定要使用的预测技术时，有许多因素会产生影响。但是，考虑到这项工作的主要目标，其基本作用在于发现该文章的生命周期阶段（从对其开发的角度来看）。此外，尽管尚未开发，但大量作者提出的关于需要对备件需求进行预测的通用标准补充了这一点，该备件标准是基于对备件可靠性的分析得出的。使这些方法成为现实的程序。

图6显示了不同的预测技术，作者认为，可以根据其可靠性来预测文章的未来需求，建议首先使用那些更简单的方法，只要不需要非常准确的预测。

图6.生命周期阶段关系-预测方法

在其他故障模式的情况下，在“浴盆曲线”的不同阶段使用的方法与本文遵循其中某些模式时可以使用的方法进行类比。类推如下：

当断层的行为趋于增长时，可采用对浴缸曲线第三阶段提出的预测方法。

当破坏行为稳定时，采用对浴缸曲线第二阶段提出的预测方法。

当故障行为趋于减少时，可使用为浴盆曲线的第一阶段建议的预测方法。

所使用的预测模型的参数值由试错机制决定。为此，可以使用现有软件来简化此过程。

B.完善预测过程

该行动的目的首先是对提议在产品生命周期的每个阶段（图6）开发过程中使用的预测方法进行分析，以确定其中哪些是对实际需求的真正修改者通过多重相关和回归分析（参见方程式1）来备件，并形成积分方程，以期在进行预测时考虑那些更精确方法的优势；以后决定将哪个值间隔更合适地分配给在积分方程中修改这些方法的每个权重（bj）（请参见方程2），这些间隔将有助于为此事的未来工作做出决策。

C.监测和控制预测

预测的监视和控制包括对预测的监视和控制，以确保正确执行预测。当前，监视预报的最广泛使用的方法是使用跟踪信号，必须将其保持在“跟踪控制限制”之内，以便遵循所选的预测模型。有效。这样，当跟踪信号超过控制限制时，预测过程必须停止并重新吸收需求并使其更准确地匹配（模型校正和/或预测方法）。

D.预测结果的介绍

为了呈现预测结果，我们从遵循历史需求的概率密度函数的知识开始。然后，考虑到预测必须是对预期发生情况的不可分割的预测，因此预测将基于概率。通过基于概率的预测，可以计划突发事件，并适当地理解每个决策中固有的风险。如果缺少这些估计，则该计划将无法充分预见突发事件，或者更糟糕的是，该计划将被设置为中等或最低水平，因此可以被超过。

3.4实施和监测

一旦确定了最佳接近所需和必要精度水平的改进​​，我们便开始进行实际应用。该应用程序必须链接到向系统提供反馈的持续监控中，以在发生任何干扰（相对于预期的不必要变化）时采取必要的措施。

必须根据“最先进”系统的特征来评估公司的方法；这就是为什么成功的最终关键是在应用过程中进行跟进。有必要定期审核与预期的结果有关的结果，监控成功的障碍，并重新建立指导原则。

在监视系统行为的过程中，在当前工作中，它对于确定预测期间是否存在错误起着基础性的作用，可以通过执行预测测试来获得错误。

这是一个简单且非常重要的步骤，可用来衡量预测对公司的有用程度。通常，此步骤包括在类似于为商品计算的平均故障间隔时间（TMEF）或平均故障间隔时间（TMHF）的时间之后，确定改进载体的状态以检查是否拟议的改进正在产生针对其设计的结果。

这是系统改进的主要载体，因为它是保证机器停机时间最小的一种载体。改进的载体位于每个平均故障间隔时间的末尾的情况将反馈到与系统当前情况分析相对应的步骤，以便在发生干扰的情况下进行必要的修改以实现目标路径。

3.5建议程序的优点

该程序所获得的结果具有巨大的影响力，并为公司的其他关键领域带来了好处，例如：

由于生产设备的长时间停留而停止生产，造成的损失减少。

减少维护计划制定中不可预见的事件的数量。

建立更有效的备件库存政策。

改善维护人员利用率的平衡。

客户服务水平提高。

4。结论

一旦工作完成，通常可以得出以下结论：

• 需求取决于在生产设备中安装的零件发生故障的那一刻，所研究产品的性质决定了进行可靠性研究的重要性，以确保在发生故障时尽管测试阶段是用于预测零件需求的通用程序的最后一步，但它必须具有永久性的调整和改进特性，因为只有这样才能实现该过程这种类型的生产所必需的持续改进的概念在这些时刻，当需求模式不断变化时，所建议的预测备件需求的程序构成了一种宝贵的工具，有助于实现所有类型的组织所需的竞争水平。

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