專利名稱：用于優(yōu)化維護程序的方法
用于優(yōu)化維護程序的方法技術領域. 本發(fā)明涉及電梯和其它的運輸設備的維護。尤其是，本發(fā)明涉及用于優(yōu) 化供維護單元的維護程序的實現(xiàn)的新的和改進的方法和計算機程序。
背景技術：
用于運輸人和貨物的電梯和其它的輸送裝置的重要的特性是運行的可靠 性。為了確保運行的可靠性，采用各種各樣的維護程序。維護程序被設計成 能保持輸送裝置的最大工作能力。在下文中，可以例如供電梯使用的維護程序類型是通過例子給出的。在確定一個適宜的維護程序時，必須考慮許多的因素制造商、電梯類型、歷 史數(shù)據(jù)、操作環(huán)境、使用量等等。用于在繁重和經(jīng)常使用的電梯中的維護程 序可能與用于在低層公寓樓的電梯中的維護程序非常不同，在低層公寓大樓 中電梯不經(jīng)常使用。在前一種情況下，維護程序可以規(guī)定一年的每月都進行 維護工作，而在后者的情況下，按照維護程序一或兩個年度維修視察可能是 足夠的?？稍试S的維護程序概念具有模塊特性。在模塊維護程序中，定義在內(nèi)容 方面相互不同的若干維護模塊，并且這些模塊被以預定的時間間隔執(zhí)行。圖 la、 lb和lc給出模塊維護程序概念的應用例子。在該附圖中，橫軸表示時間 (月份)。在這個例子中，用于維護目標的維護程序包括在內(nèi)容方面相互不同的 四個維護沖莫塊(I、 II、 m和IV)。在圖la中，維護程序在l月開始，在圖lb 中在2月開始，并且在圖lc中在12月開始。換句話說，在每個附圖中，不 同的維護模塊執(zhí)行的周期性計劃是相同的，僅僅該維護程序的開始月份變化。 一個模塊維護程序原理的例子在說明書US6，330,935中描述。對于每個維護模塊，可以確定需要的工作量的估算。實際的維護工作是 由維護人員進行的，其維護范圍包括所述的維護模塊。該維護模塊(即，包括在該維護模塊中的維護任務)可以按照該維護模塊屬于的范圍分配給每個維護人員。在分配方面的困難例如是以下的事實，例如，在一個年度尺度上，可能在他自己的范疇中有多至100-300個與一個維護人員有關的單獨的維護單元。此外，每個維護人員通常具有月生產(chǎn)能力，其表 示該維護人員可以在每月期間執(zhí)行計劃的工作量。當以上描述的模塊維護程 序概念被使用的時候，所需要的是該維護程序的開始月份被調(diào)整，使得該維 護人員將能夠在每月期間在他的范疇中執(zhí)行該維護任務。簡單地說，該工作 分配者將能夠以這樣一種方式分配維護模塊給維護人員，該模塊將被按期才丸 行，并且每個維護人員不會在單個的月份中分配太多或者太少維護工作。同時，該工作分配者將能夠最大化在每個維護人員的工作能力范圍之內(nèi)要實施 的維護工作量。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的方法其特征在于在權利要求1的特征部分中呈現(xiàn)。本發(fā)明的計算機程序其特征在于在權利要求5的特征部分中呈現(xiàn)。本發(fā)明的其它的實施 例其特征在于在其它的權利要求中公開。本發(fā)明的實施例也呈現(xiàn)在本申請的 說明書部分和附圖中。除了在以下的權利要求中限定的之外，在本申請中公 開的發(fā)明的內(nèi)容還可以以其它的方法限定。本發(fā)明的內(nèi)容也可以由若干單獨 的發(fā)明組成，特別地，如果按照明確的或者隱含的子任務，或者相對于獲得 的優(yōu)點或者優(yōu)點的集合考慮本發(fā)明。在這種情況下，從獨立的發(fā)明概念的觀 點看，包含在以下的權利要求中的一些屬性可能是多余的。在本發(fā)明的基本 概念的范圍內(nèi)，本發(fā)明的不同的實施例的特點可以與其它的實施例一起適用。按照本發(fā)明的第一方面，公開了 一種用于優(yōu)化供維護單元的維護程序的 實現(xiàn)的方法。在該方法中，許多的維護單元分配給給定的維護范圍，并且對 于每個維護單元，限定一個維護程序，其對于該維護單元確定一個或多個維 護模塊，該維護模塊在由維護程序確定的時刻上執(zhí)行。按照本發(fā)明，對于每 個維護模塊確定一個估算的期限。此外，另外，對于執(zhí)行維護程序的每個維 護人員限定周期性的工作能力，并且對于每個維護單元限定位置數(shù)據(jù)。包含在維護模塊中的維護工作被對于每個維護人員優(yōu)化，以便將在維護 人員的工作能力和由屬于該維護人員看管的維護范圍的維護單元需要的維護 工作量之間的不均衡減到最小，而同時地將從一個維護單元到另 一個需要的 行程減到最小，使得設置在每個維護模塊附近的維護模塊的數(shù)目被最大化。以這種方法，達到一種情形，當一個維護人員在一個維護模塊中結束維護工 作的時候，在附近盡可能同時地存在盡可能多的下一維護目標。此外，在本 發(fā)明的一個實施例中，在最佳化階段上， 一個或多個維護單元的維護程序的 開始時間;陂移動。在本發(fā)明的一個實施例中，在優(yōu)化階段上，維護單元的不均衡和地理4妄 近的最小化被以某個系數(shù)加重。在優(yōu)化階段上，例如，由部分成本d和C2組成的成本函數(shù)C被優(yōu)化，其中C-min(K！ .d+K2.C^ ,這里 K^和K2是系數(shù)，并且Id+Kf1,這里m-包含在月份M^1月、2月、3月、...、12月}的序列中的月份， Wm,用于維護單元e的工作負荷矩陣，該維護單元e是共同地形成維護 范圍E的許多的維護單元的一個， 0 =維護人員的每月工作能力， i二第一維護單元， j-第二維護單元，N(di,j，D。s"接近函數(shù)，其表示i和j距離有多近，這里N(dg，Di，s一" 乂 ， 其中d是i離j的距離，D是k個離i最靠近的維護單元的距離，并且s是形 成接近函數(shù)的參數(shù)，4^，M;"k同步函數(shù)，這里w是矢量，其包括在設備專用的維護程序中 每月維護工作的數(shù)量。按照本發(fā)明的第二方面，公開了 一種用于優(yōu)化供維護單元的維護程序的實現(xiàn)的計算機程序，所述計算機程序包括適用于執(zhí)行包含在如上所述的方法中的步驟的代碼。本發(fā)明提供以下的優(yōu)點，按照維護程序的維護工作被以這樣一種方式優(yōu) 化，使得盡可能接近當前看管的那個始終存在盡可能多的下一維護目標。因 此，該維護人員不會在不必要的行程上耗費任何時間。同時，該優(yōu)化努力使 該維護人員的工作能力可以被盡可能有效地利用。


圖la、 lb和lc給出模塊維護程序概念的現(xiàn)有技術例子； 圖2給出本發(fā)明的方法的流程圖；圖3給出在按照本發(fā)明的計算機程序中的一個窗口的例子； 圖4給出在按照本發(fā)明的計算機程序中的窗口的第二例子； 圖5給出在按照本發(fā)明的計算機程序中的窗口的第三例子；和 圖6給出在按照本發(fā)明的計算機程序中的窗口的第四例子。
具體實施方式
圖2是表示本發(fā)明方法的基本操作的流程圖。在該方法中，用于維護單 元的維護程序的實現(xiàn)被以在下面更詳細描述的方式優(yōu)化。在步驟20，在優(yōu)化 之前，許多的維護單元分配給給定的維護范圍。在步驟21，對于每個維護單 元，維護程序被限定，其確定一個或多個維護模塊用于該維護單元，該維護 模塊將在由該維護程序確定的時刻上被執(zhí)行。"維護程序"例如涉及如上所述 的模塊維護程序。在步驟22,確定用于每個維護模塊的估算的期限。該估算 的期限是例如使用包含在維護模塊中的先前檢修的平均期限限定的。此外， 在步驟23,確定用于執(zhí)行維護程序的每個維護人員的周期性工作能力。該術 語"周期性，，最好是指的是每月工作能力。但是，很明顯，其可以指的是任何 其它的長度的一段時間。在步驟24中，每個維護單元的位置數(shù)據(jù)-故確定。該 位置數(shù)據(jù)最好是由縱向的和綽度的坐標表示。按照步驟25，通過將在維護人員的工作能力和由屬于該維護人員看管的 維護范圍的維護單元需要的維護工作量之間的不均衡減到最小，包含在維護 模塊中的維護工作被對于每個維護人員優(yōu)化，并且同時通過最大化在每個維 護模塊附近的維護模塊的數(shù)目，將從一個維護單元到另一個需要的行程減到 最小。圖3給出在按照本發(fā)明的計算機程序中的一個窗口的例子。在本發(fā)明中 公開的方法最好是作為計算機程序實現(xiàn)，其優(yōu)化用于維護單元的維護程序的實現(xiàn)。對于該優(yōu)化，某些原始數(shù)據(jù)已經(jīng)輸入或者是由計算機程序可使用的-許多的維護單元分配給給定的維護范圍，-對于每個維護單元，維護程序已經(jīng)限定，其確定一個或多個維護模塊用 于該維護單元，該維護模塊在由該維護程序確定的時刻上^皮執(zhí)行。-對于每個維護模塊， 一個估算的期限(即，由維護工作占用的默認持續(xù)時間;^皮確定，和-對于執(zhí)行維護程序的每個維護人員，每月工作能力被限定。 該概念"維護范圍"指定許多的設備(維護單元)，例如，電梯、自動扶梯和 自動門，其將被按照該維護程序維護。對于不同的電梯，該維護程序的實際 的技術內(nèi)容可能是相同的，但是，維護分布是不同的。該概念"維護分布"告訴該維護程序的實際的時間計劃(例如，圖la、 lb和1(^會出三個維護分布)。 在本發(fā)明的實現(xiàn)方面，要維護的設備是否是電梯或者一些其它的維護目標是 無關緊要的。作為描述的實施例，由維護范圍產(chǎn)生的工作負荷被相對于看管維護范圍 的維護人員的工作能力平衡。同時，注意確保按照該維護程序在正在工作的 維護單元附近盡可能存在同樣數(shù)量需要維護的其它的維護單元?？梢宰鳛槔鐚⑷缭谙旅娼o出的成本函數(shù)C減到最小來實現(xiàn)優(yōu)化。其由 部分成本d和C2組成，這里d是基于日程表的成本因素，并且C2是與維護 單元的地理位置有關的成本因素。用于成本函數(shù)C的公式是C-min(Krd+KrC^， (1)這里K^和K2是系數(shù)，并且Id+Kfl，站這里m二包含在月份M^1月、2月、3月.....12月}的序列中的月份，Wm,^用于維護單元e的工作負荷矩陣，該維護單元e是共同地形成維護 范圍E的許多的維護單元的一個，Cm-維護人員的每月工作能力。Cm例如是12個單元矢量，其值是通過利 用預加重(pre-emphasis)因素(圖2,參考數(shù)字31)加重計劃的工作能力獲得的，i二第一維護單元，j二第二維護單元，N(di，j， Di, s)4妄近函數(shù)，其按O...l的比例表示i和j距離有多近，這里N(di」，Di， s)=e^ ,這里d是i離j的距離，D是k,例如十個離i最近的維 護^元(k是調(diào)整參數(shù)，其值是通過嘗試找到的)的平均距離，并且s是形成 接近函數(shù)的參數(shù)，以及4^，一"=同步函數(shù)，這里w是矢量，其包含在設備專用的維護程序中每月維護工作的數(shù)量。距離D可以以至少三個不同的方式表示(l)在兩個設備之間按直線的距 離，(2)在兩個設備之間按照公路和街道的距離，或者(3)在兩個設備之間轉換 為行駛時間的距離。在實際的優(yōu)化中，可以使用以上所述的距離表示的任何 一個。在實際的距離計算中，可以使用任何適宜的方法。該接近函數(shù)N用于相對于最靠近于設備i的k個設備的平均距離D相關 在設備i和j(以及設備i和j的維護模塊)之間的距離。設備i離另 一個設備j 的距離越長，越近于零的是值N。相應地，當在設備i和j之間的距離逼近零 時，N的值逼近值1?？傮w上，在優(yōu)化時成本函數(shù)C,的目的是將在維護人員的能力和由維護模 塊產(chǎn)生的工作負荷之間的差異減到最小，并且成本函數(shù)C2的目的是最佳化位 于接近要在給定的維護單元i上執(zhí)行的維護工作的其它可能的維護工作量。在圖3中，部分30示出可以在希望的點(在公式1中的系數(shù)K!和K2)上 設置在工作負荷和地理因素(項C,和C2)之間的重點。類似地，在部分31中， 對于維護人員計劃的每月工作負荷可以通過預加重因素調(diào)整，該預加重因素 在執(zhí)行優(yōu)化之前設置。在該窗口中，部分32表示具有分配給其的151個不同 的設備(例如，電梯和/或自動扶梯)的維護范圍。該工作負荷圖示33示出基于 形成計算基礎的資料，維護人員的工作能力例如在1月和7月對于他應付分 配的維護工作是不夠的。接近值32表示平均來說存在接近每個獨立的設備多 少個其它可能的維護單元(設備)。在圖3給出的窗口中，設置接近每個獨立的 設備的其它的設備的平均數(shù)是2.3 。圖4提供對于在圖3中的窗口稍微更多的信息。表40給出作為什么是維 護單元的分配非常手段的更加詳細的信息。接近一個獨立的設備大約存在2.3 個其它的設備， 一個維護模塊考慮按照存在于該階段中的維護程序用于其。 存在若干設備在鄰近地區(qū)中不具有需要維護的其它的設備。此外，在一個設 備附近同時存在最多5.5個需要維護工作的其它的設備。當由該接近值測量時，該分配41提供作為每個設備屬于哪個類別的更多的詳細信息。例如，該分配41示出在該范圍2-3中存在僅僅40個以下的設備。換句話說，在40個 設備的情況下，該情形是這樣的，在該設備附近存在兩個或者三個需要維護 的其它的設備。圖5表示在優(yōu)化步驟之后的情形。換句話說，在圖5中給出的情形下， 包含在維護模塊中的維護工作被對于每個維護人員優(yōu)化，使得將在維護人員 的工作能力和由與該維護人員看管的維護范圍有關的維護單元需要的維護工 作量之間的不均衡減到最小，并且將從一個維護單元到另一個需要的行程減 到最小，使得設置在每個維護模塊附近的維護模塊的數(shù)目被最大化。從工作 負荷圖示52中可以看出，該維護人員的工作能力和分配給該維護人員的工作 量在由圖3表示的情形下使相互關聯(lián)更好。此外，該表50和分配51示出該 平均接近值已經(jīng)提高(2.3->4.0)。與在圖2中給出的情形相比較，在其附近越 來越多的設備具有更大數(shù)目需要維護的其它的設備。另外，值得注意的是， 在優(yōu)化之后，在每個維護目標附近存在至少一個其它的維護目標，在其上該 維護人員可以繼續(xù)他的工作。此外，在表50中的最大值已經(jīng)從非優(yōu)化的情形 相當大地提高(5.5->8.6)。圖6給出一種情形，這里與3結合描述的加重已經(jīng)改變。在圖6中，在 工作負荷和地理因素之間的重點已經(jīng)朝向工作負荷移動。此外，與先前的附 圖相比較，在工作負荷(l月和7月)上每月的重點已經(jīng)改變。在本發(fā)明中公開的計算機程序，或者其一部分可以存儲在單個存儲區(qū)中， 或者其可以由若干存儲器或者存儲器部分組成，其包含例如RAM存儲器 (RAM,隨機存取存儲器)，或者ROM存儲器(ROM，只讀存儲器)，并且當在 處理器中執(zhí)行的時候，其執(zhí)行在本發(fā)明中公開的方法步驟的至少一個。該存 儲器可以另外包含其它的應用或者軟件成分，其沒有在這里詳細地描述。本發(fā)明沒有專有地局限于以上描述的實施例實例，而是在4又利要求中限 定的本發(fā)明概念的范圍內(nèi)的許多的變化是可允許的。
權利要求
1.一種用于優(yōu)化供維護單元的維護程序實現(xiàn)的方法，所述方法包括步驟分配許多的維護單元給給定的維護范圍；對于每個維護單元限定一個維護程序，其確定一個或多個維護模塊用于維護單元，維護模塊在由維護程序確定的時刻上被執(zhí)行；其特征在于該方法包括步驟確定用于每個維護模塊的估算期限；確定用于執(zhí)行維護程序的每個維護人員的周期性工作能力；確定用于每個維護單元的位置數(shù)據(jù)；和優(yōu)化用于每個維護人員包含在維護模塊中的維護工作，使得同時地在維護人員的工作能力和由屬于維護人員看管的維護范圍的維護單元需要的維護工作量之間的不均衡被減到最小，和從一個維護單元到另一個需要的行程被減到最小，使得設置在每個維護模塊附近的維護模塊的數(shù)目被最大化。
2. 根據(jù)權利要求l的方法，其特征在于該方法進一步包括步驟 在優(yōu)化階段上，移動用于一個或多個維護單元的維護程序的起始點時間。
3. 根據(jù)權利要求1或者2的方法，其特征在于該方法進一步包括步驟 在優(yōu)化階段上，以某個系數(shù)加重維護單元的不均衡和地理接近的最小化。
4. 根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于在前述的優(yōu)化階段上，成本函 數(shù)C被最小化，所述函數(shù)由部分成本Q和C2組成，其中C二min《K「d+K2.Cy，這里 IQ和K2是系數(shù)，并且K!+K產(chǎn)1，c產(chǎn)i;(ix,廣c")2 '戰(zhàn)^M咨bS歸 >玄這里n^包含在月份M^1月、2月、3月、...、12月}的序列中的月份， Wm,^用于維護單元e的工作負荷矩陣，該維護單元e是共同地形成維護 范圍E的許多的維護單元的一個，C^維護人員的每月工作能力， 卜第一維護單元，j-第二維護單元，N(di,j,Di, s"接近函數(shù)，其表示i和j距離有多近，這里N(dij,Di， s)=e U , 這里d是i離j的距離，D是離i最靠近的k個維護單元的距離，并且s是形 成接近函數(shù)的參數(shù)，4，>^〉)=同步函數(shù)，這里w是矢量，其包括在維護程序中每月維護工 作的數(shù)量。
5. —種用于優(yōu)化供維護單元的維護程序的實現(xiàn)的計算機程序，當它們被 在數(shù)據(jù)處理設備中執(zhí)行的時候，所述計算機程序包括適用于執(zhí)行以下步驟的 代碼分配許多的維護單元給給定的維護范圍；對于每個維護單元限定一個維護程序，其確定一個或多個維護模塊用于 維護單元，維護模塊在由維護程序確定的時刻上被執(zhí)行；其特征在于當它們被在數(shù)據(jù)處理設備中執(zhí)行的時候，該計算^14呈序進一 步包括適用于執(zhí)行以下步驟的代碼確定用于每個維護模塊的估算期限；確定用于執(zhí)行維護程序的每個維護人員的周期性工作能力；確定用于每個維護單元的位置數(shù)據(jù)；和優(yōu)化用于每個維護人員包含在維護模塊中的維護工作，使得同時地 在維護人員的工作能力和由屬于維護人員看管的維護范圍的維護單元需要的維護工作量之間的不均衡被減到最小，和從一個維護單元到另一個需要的行程被減到最小，使得設置在每個維護模塊附近的維護模塊的數(shù)目被最大化。
6. 根據(jù)權利要求5的計算機程序，其特征在于當它們被在數(shù)據(jù)處理設 備中執(zhí)行的時候，該計算機程序進一步包括適用于執(zhí)行以下步驟的代碼在優(yōu)化階段上，移動用于一個或多個維護單元的維護程序的起始點時間。
7. 根據(jù)權利要求5或者6的方法，其特征在于當它們被在數(shù)據(jù)處理設 備中執(zhí)行的時候，該計算機程序進一步包括適用于執(zhí)行以下步驟的代碼在優(yōu)化階段上，以某個系數(shù)加重維護單元的不均衡和地理接近的最小化。
8. 根據(jù)權利要求7的計算機程序，其特征在于在前述的優(yōu)化階段上，成本函數(shù)C被最小化，所述函數(shù)由部分成本d和C2組成，其中<formula>formula see original document page 4</formula>這里 Ki和K2是系數(shù)，并且Ki+K=l，<formula>formula see original document page 4</formula>這里n^包含在月份M^1月、2月、3月.....12月}的序列中的月份，Wm,e=用于維護單元e的工作負荷矩陣，該維護單元e是共同地形成維護 范圍E的許多的維護單元的一個， (^=維護人員的每月工作能力， i二第一維護單元， <formula>formula see original document page 4</formula>N(di,j, Di, s)-接近函數(shù)，其表示i和j距離有多近,這里N(di,j, Dj， s)=e UJ , 這里d是i離j的平均距離，D是離i最靠近的k個維護單元的平均距離，并 且s是形成接近函數(shù)的參數(shù)，4^，wW^同步函數(shù)，這里w是矢量，其包括在維護程序中每月維護工作的數(shù)量。
9.根據(jù)先前的權利要求5-8的任何一個的計算機程序，其特征在于計 算機程序被存儲在由計算機可讀的存儲設備上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于優(yōu)化供維護單元的維護程序的實現(xiàn)的方法和計算機程序。在本發(fā)明的方法中，對于每個維護模塊估算的期限被確定，對于執(zhí)行維護程序的每個維護人員的周期性工作能力被確定，并且對于每個維護單元的位置數(shù)據(jù)被確定。此外，本發(fā)明包括以這樣的方式優(yōu)化對于每個維護人員包含在維護模塊中的維護工作，即，將在維護人員的工作能力和由屬于該維護人員看管的維護范圍的維護單元需要的維護工作量之間的不均衡減到最小，并且將從一個維護單元到另一個需要的行程減到最小，使得設置在每個維護模塊附近的維護模塊的數(shù)目被最大化。
文檔編號G06Q10/00GK101331508SQ200680047447
公開日2008年12月24日 申請日期2006年11月13日 優(yōu)先權日2005年12月16日
發(fā)明者塔皮奧·泰尼, 奧利·奧雷南 申請人:通力股份公司