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主题:1125 【万泉河】永远不要做设备寿命排序

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1125 【万泉河】永远不要做设备寿命排序
经常遇到有人咨询如何做设备寿命排序的问题。 或者另一种问法,如何得到最长运行时间和最短运行时间的设备编号。
而问一下目的, 通常就是恒压供水,多泵运行,有运行有备用,担心有的泵过度使用而提前寿命到期,或者有的泵长期闲置不用而搁坏了。末了还要加一句,客户要求的。
我因为素来反对这种控制策略,所以大家看我做过了那么多例子,但却从来不做寿命排序的问题。 不是做不出,其实按照模块化的框架,要增加这样的算法易如反掌。 恰恰就是因为担心我做了这样的例子, 会诱导行业走向这样的歧途。
因为,上述的要求, 哪怕是客户白纸黑字的亲口要求,其实是伪命题。
让我们来分析下这个所谓的客户需求。
在寿命排序策略里, 在每一次加减设备操作时,比如系统的压力低于了设定值,判定需要增加一台泵才可以满足系统需求, 那就挑选空闲泵之中的运行寿命累积最短的那一台。 而如果压力高过了设定值, 满足了减泵条件, 那就挑选在运行设备中累积寿命最长的那一台停止。
这个策略看起来完美。 但实质却未必如想象般美好。
我们所作的控制系统,其预期寿命肯定要大于机械设备的寿命的。 假设系统完工后10年,或者20年后, 真的有其中的某台设备寿命到期了,需要整体更换, 那么更换完成后, 这个运行策略还能满足吗?
换上了一台新泵后,这个位置的泵的寿命计数要不要清零?
如果不清零, 那设备的寿命累积值就不准确了。 而如果清零,那么清零后,按照既有的策略,既然它最年轻, 那么后面的工作就只有它努力来干了。它一直干下去, 直到和其它的叔叔伯伯一样老态龙钟之后,大家才终于全部心安理得平等了。
而这种按寿命排序的均衡策略,根据系统的特点不同,切换周期会不同,比如如果大致每天切换一次的系统, 那么最终各泵的运行时间都会相差24小时以内。 一次启停, 排序结果的两台泵, 哪怕寿命累积只差1分钟, 也一定会是小一分钟的这台被选中。 一秒也不行。
这让我想到了地图导航刚出来的时候,那个算法叫一个差劲,给你计算的最短路线可真的丝毫不差的比较出来了最短。 长途驾驶,国道一个大圆弧绕过了一个村庄,它竟然都会指挥你从国道下来,进入村庄内部, 抄村里的那条直线胡同。
上面分析的是某台泵偶然寿命到期先挂掉的情况。 而如果没有偶然情况,并且恰好这些设备的制造一致性非常好,寿命都能大差不差的同时挂掉。 那么你维持了他们相同的运行寿命的时候,那么其中一台挂掉的时候, 说明另外的N台也都差不多该同期寿终正寝了。有可能也就在这一两天。
而这种不管是恒压供水多用多备的系统,通常都是非常重要的系统,  在损坏的设备更换期间, 还要心惊胆战担心边上的哥们也随时可能挂掉,而这种系统的设备通常个头又很大, 比如几十吨,需要复杂的起吊设备, 一次更换要个把月才能完成。 如果真的在此期间连续发生泵损毁的情况, 那产生的灾难谁受得了啊!
而对维修部门来说, 一年或者半年内对同一个系统的设备马不停蹄连续更换,那也够忙的了,公司别的事都不用干了。
所以我们回到客户要求的寿命排序的时候, 其实要的不是严格的挑选最长最短,而只是大致均衡。 多台之间, 只要寿命累积差的不是太大即可。
而这其中最简单的策略就是跑马灯一般轮转。
把设备一次1,2,3…n , 1,2, 形成轮转, 正在运行的设备形成一条龙, 而需要增加的时候龙头方向前进一步, 而需要减少的时候, 龙尾部分也前进一步。
这样长久下来,只要所有设备都投入就绪, 那么它们的出力总是大致均衡的。 而即便有个别设备因为维护,错过了几个月的运行而显得寿命累积略少,但在寿命这个尺度上,这点时间根本不足以考虑。
而如此策略的实现思路,我早就在前面的文章里讲过了。
0609 【万泉河】宁做小白勿做小黑,一道测试题检测你是否适合做程序员
0707 【万泉河】更具程序员思维的U8轮巡题目答案
可以直接套用到这样的应用场景。
咱们再回过头看所谓的客户需求。
理论上讲, 咱们做技术的工程师与销售人员工作性质不同, 销售人员是跟人打交道的,而技术工程师面对的是冷冰冰的机器。那么你在做一台设备或者的时候,满足的并不是客户公司的某个个人的需求, 而是这台设备本身的客观需求。
设备需要咋样的策略和运行效果, 是一个客观问题, 是设计者和使用者共同面对的问题。从专业角度,客户的设计能力当然是比不上专业的设计工程师的,那么对需求的描述理解也并不见得就是最终的终极答案,设计者并不可以将纸面的需求简单作为设计参考标准, 而是需要消化吸收后再反馈确认。
所以,客户并不见得就是上帝, 并没有一言九鼎的威权,相反,大多数时候客户是需要被培训,需要再教育的。 通常情况下,只要是讲理的客户, 你只要把道理充分讲解给他们,他就一定会理解,接受。
从另外一个角度,我们有许多同行, 经常抱怨客户的要求总变,不能一次性把需求描述清楚,也是源于设计者对所设计的系统理解不够专业,把客户的需求当成了不可违背的指令。归根到底,责任其实还是在自己。
总而言之,客户这个上帝没那么威严,也没那么全能。
23-11-25 15:44
有些设备一些工序零件寿命是有限的的,比如切刀,滚刀,客户为了保证产品质量,要求多少次就要更换,即使还能使用,也必须更换!所以到了使用寿命期限,机器必须报警!不要你认为没有必要,就把客户的要求抛一边!客户掏了钱,需要什么功能,只要不违法,没有安全隐患,我们就做什么!
23-11-27 15:48
很简单,车子使用手册会建议你每10000公里换机油保养,仪表盘也会有对应的报警信息,你可以不去做保养,这短时间内不会影响你用车,但当机油寿命真到期了失效就有你好受
23-11-27 21:22
显然对恒压供水的水泵为啥轮巡没搞明白
23-11-27 21:52
可预防性维护。
23-11-28 08:16
好吧,你只考虑了泵坏了的这种少数情况。
不考虑正常工作的情况,你不做均衡负载,就和你自己说的一样,
同批的设别,第一台设备都熬成叔叔伯伯了,备用设备还在上小学幼儿园。
23-11-28 12:25
泵之所以要轮换,除了均衡运行时间,最主要的目的是使用过的泵如果长时间闲置,会造成叶轮卡死等问题,这个均衡时间只是一个比较粗略的数值,没有哪个懂设备管理的客户会要求时间的绝对均衡,反倒是好多二把刀程序员纠结怎么精准控制轮换时间。至于程序采用哪种轮换方式来达到目的,只要是稳定可靠并且满足使用要求的,客户懒得管你用走马灯还是时间差。
既然换新泵,累加的时间当然要清零,泵多久进行补充润滑油或润滑脂,多久检查传动装置状态和振动值,还要根据介质和运行时间来预估叶轮磨损情况等,不但要在程序做时间累加和清零处理,每台重要设备都要另外配机械或电子式计时器,还要做好人工记录。这是设备管理中很重要的依据。
最新的泵为什么不能多运行,越新的泵叶轮磨损少,效率高,长时间运行的设备哪怕效率高1%,也是一笔非常可观的节约,何况新泵与旧泵效率差的不止1%,新泵多运行是最经济的操作运行方式。
如果真发生连续损坏大设备,只能说明平时的保养维护不到位,设备状态也不管不问,到这个程度,设备经理得马上卷铺盖走人。跟设备轮换运行机制一点都扯不上关系,如果真要往程序上找原因,反倒是可能跟程序没做好关于过载、高温、低电流长时间运行、振动超限保护等方面有关,或者客户不懂得利用电脑或触摸屏显示并记录的运行数据来判断设备状况。
客户需求,是先有生产目标,再有的设备或生产线的要求,然后再有控制要求等,客户首先会找设计院,拿到设计之后通过层层分解,把每一部分拿给合适的承包商去完成,并整合成一套完整的系统,满足生产目标,所有专业都围绕这个目标,在设计图的基础上进行细化设计甚至提出修改意见,自动化只是其中一部分而已,客户不懂程序如何实现,不懂具体焊接工艺,不懂各种材料的热处理,是很正常的事情,如果所有专业的都抱着藐视客户而不是协同配合的态度,就都不用干了,各自回去立山头好了。
23-11-28 15:23
用自己有限的知识去教育无限的世界,你以为那么多恒压供水设备制造商还没你能!
使用累时轮泵这个问题有两个原因,住宅专项资金的使用和固定资产成套设备报废会计制度。
脑抽才会让那台新换的泵一直运行,你不知道叠加一个权吗?
23-11-29 11:59

引用 逍遥的久鸣 在 2023/11/27 15:48:16 发言【内容省略】

有些和安全相关的,可能都直接做到到寿命期限了就急停,除非更换,否则禁止启动。
23-12-01 10:21

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