煉化企業設備故障分類編碼體系設計

張曉玲 張 婷

（蘭州石油化工公司研究院 甘肅 蘭州 730060）

0 前言

在信息化管理高速發展的今天，企業為求全面、快速、有效的管理必須使用信息化手段，優化管理流程，提高工作效率，實現企業管理自動化。其中，標準化編碼工作就成了重中之重，因為標準化編碼是各種信息系統全面統一的基礎。煉化企業屬于大型流程工業企業，其生產過程復雜、設備種類繁多，設備突發事件或故障頻繁發生。隨著設備故障管理信息化建設步伐的加快，建設設備故障分類及編碼庫，規范設備故障分類，建立標準化的煉化企業設備故障編碼體系便顯得尤為迫切和必要。

1 編碼技術概述

1.1 編碼技術的研究狀況

編碼是把具有一定意義的信息轉換為代碼的過程，一般由具有特定含義的幾個字符段組成。編碼的目的主要是使事物信息的描述代碼化，即用一個具有充足信息的編碼來唯一地標志一個事物，提供對象的分類管理和提高查找效率，為生產與管理提供方便。信息分類編碼經過40年的發展，形成了不下數百種形式各異的分類編碼系統。但是，以往的編碼系統存在以下不足：

1.1.1 僅能用于標志和分類，不具有詳細描述工程信息和幾何形狀信息的能力；

1.1.2 產生了“高項掩蓋低項”的現象，導致語義多義性，譯碼困難；

1.1.3 系統特征項固定，結構呆板，代碼冗余；

1.1.4 代碼不僅缺乏設計和工藝方面的特征，還缺乏形狀、定額、管理等方面的特征，忽略這些信息就不能滿足現代設備管理各個環節間的數據交換、數據共享和數據處理。

1.2 分類編碼的原則

在各種各樣的信息系統中,要將數以萬計的信息按一定的原則和方法進行分類，建立一個科學合理的分類體系就要做到科學、系統、可延、兼容、綜合實用。

在具體的編碼系統的實現上、進行編碼的過程中，應遵循以下的編碼原則：

1.2.1 編碼的惟一性。編碼應最大限度地減少信息分類的二義性，避免數據冗余，每一編碼必須保證其代表的實體或實體屬性是唯一的，反之，每一個所描述的實體或屬性都必須有一個確定的編碼；

1.2.2 編碼的邏輯性和可識別性。編碼應面向事物特征，盡可能反映編碼對象的特點，由于采用非基于語言的編碼，應確保編碼在不同的計算機系統上的通用；

1.2.3 編碼的可擴展性。編碼不僅能包括過去、現在和將來的事物特征，在結構和容量上還應當具有一定的柔性；

1.2.4 編碼的簡潔性。編碼結構應當簡單，而為了計算機系統的編程、處理的便利，編碼應盡量采用等長度規格。

此外，對于設備故障的編碼不但要滿足設備故障管理的需求，還必須考慮到相關信息系統對設備故障編碼使用的要求。如物質采購系統、生產控制系統和檔案管理系統等。這些系統與設備故障管理系統有接口，也需要對設備故障進行相應編碼。因此，在設備故障管理系統進行設備故障編碼的時候，應盡量保證與其它系統編碼的一致性和設備的唯一性，減少不同信息系統在信息交換時編碼的轉換。

1.3 編碼碼位的確定

編碼碼位也是一種信息資源，碼位越長越能清楚地表示對象的特征屬性，但會降低工作效率，提高管理復雜性與管理成本。碼位越短則越難將對象描述清楚，容易引起編碼和管理的混亂。編碼碼位的長短與信息系統的信息量、信息范圍及需要涉及的信息屬性等有很大關系。目前流行的碼位長度是8～30位不等，其中10～20位的居多。

1.4 編碼信息分類的基本方法

編碼信息分類的基本方法主要有線分類法和面分類法。

1.4.1 線分類法

線分類法是一種樹形的分類方法、是將初始的分類對象按所選定的若干個屬性、特征逐次的分成相應的若干個層級類目，并排列成一個有層次的、逐級展開的分類體系。在線分類體系中，一個類目相對于它直接劃分出來的下一級類目而言，稱為上位類由上位類直接劃分出來的下一級類目相對于上位類而言，稱為下位類 在這個分類體系中，同位類的類目之間存在著并列關系，不重復、不交叉下位類與上位類類目之間存在著隸屬關系。由一類目直接劃分出來的下一級類目，彼此之間稱為同位類。其結構如圖1。

圖1 線分類法結構圖

線分類的特點是代碼展示了所屬對象的層級數量和容量，層級數量反映了代碼的深度容量反映了分類系統所包含的信息容量。因此在采用線分類進行代碼的編制時，代碼的長度要充分考慮到對象的深度和每一層級對象的最大容量。通常在線分類時，線分類層級數和各層級的容量，需要根據系統中大多數分類對象的情況來確定。同時，進行確定線分類的層次數量時，也必須考慮計算機系統在代碼檢索時的速度問題。

線分類法的優點是層次性好，能較好地反映類目之間的邏輯關系。線分類法的缺點是結構彈性差。一旦確定分類深度和每一層級的容量，要修改劃分基準比較困難，會涉及下位類的對象的重新編碼。

1.4.2 面分類法

面分類法是一種集合的分類方法，是將所選定的分類對象的若干個屬性或特征視為若干個“面”，每個“面”中又可分成彼此獨立的若干個類目。使用時，根據需要將這些“面”中類目組合在一起，形成一個復合類目。面分類法是選擇對象本質的屬性或特征進行分類。因此，要選擇無岐意的特征，保證不同“面”的類目不相互交叉，也不重復出現。每個“面”應該有嚴格的固定位置，位置的確定可以根據實際需要而定。其結構如圖2。

圖2 面分類法結構圖

面分類法的特點是根據“面”及“面”內的具體類目內容來分類。“面”的選擇、“面”的數量、“面”內的類目反映了信息的屬性和特征。

每一個組合類目都是某一信息的多個屬性或特征的組合及具體描述。“面”分類的信息容量是和“面”的數量、“面”內具體類目數量有關。“面”的排序與信息管理的需要及要解決的課題有關。

面分類的主要優點是分類結構具有較大的柔性。“面”內類目的改變，不會影響其它的“面”，而且便于添加新的“面”或刪除原有的“面”。“面”的分類適用性比較強，可以按照“面”的信息進行檢索。“面”分類的主要缺點是不能充分利用容量，難于手工處理信息。

2 煉化企業設備故障分類編碼體系設計

煉化企業屬于大型流程工業企業，其生產過程復雜、設備種類繁多，設備突發事件或故障頻繁發生，直接對其進行編碼可能出現編碼碼位過長、設備信息量不足等問題，煉化企業設備眾多，故障更是千差萬別，因而其編碼的數據量必定數以萬計。而在編碼體系設計時必須根據編碼的數據量設計編碼碼位，并考慮在今后使用過程中的新增空間，那么，直接編碼就可能造成該編碼體系超長的碼位，而這并不利于信息化管理需求。

因此，在設計時首先應當對設備先進行專業分類，使得煉化企業龐大的設備量在每一類下能夠合理分配，一方面避免設備量過多帶來的編碼碼位過長的問題，另一方面還能方便查看，對設備故障分析提供參考。

2.1 設備故障分類編碼體系信息分類方法的選定

根據編碼信息分類的基本方法 （即線分類法和面分類法）各自的特點，結合煉化企業設備特點，煉化企業設備故障分類編碼體系的信息分類方法選擇面分類法，因為煉化企業設備故障編碼體系需要涵蓋設備故障的各項屬性，包括設備分類，故障模式，故障原因，故障部位，故障的解決辦法，所以線分類法無法滿足如此龐雜的數據量，因為必須使用面分類法。

2.2 設備故障分類編碼體系編碼原則設計及編碼碼位的確定

根據信息編碼原則，結合煉化企業自身特點，制定出煉化企業設備故障分類編碼原則如下：

設備分類名稱以該設備分類英文首字母開頭；已知設備數量不超過1000，故設備代碼用三位數表示，考慮到設備的可擴充性，其他設備編碼用“999”表示；設備故障模式不超過100個，因此故障模式編碼用兩位數表示，考慮到故障模式的可擴充性，其他故障模式編碼用“99”表示；故障原因一般也不會超過100個，因此也用兩位數表示，考慮到故障原因的可擴充性，其他故障原因編碼也以“99”表示；故障部位、故障解決方法與故障原因一一對應，編碼也用兩位數表示，故障部位以字母P開頭，故障解決方法以字母S開頭，其中P為position的第一個字母，S為solution的第一個字母。

2.3 設備故障分類編碼體系組成

2.3.1 故障代碼體系分為以下四個部分：

1）故障部位代碼

按設備類型劃分

2）故障模式代碼

3）故障原因代碼

2.3.2 編碼體系主要有以下幾部分組成：

3）設備類別代碼：假設設備類型為M類

M設備

M001 …M002 ……… …M999 其他設備

以M設備為例，故障模式、原因、解決辦法編碼如下：

5）故障模式代碼：

故障模式代碼 故障模式M00101 M00102……M00199

6）故障原因代碼：

故障原因代碼 故障原因M0010101 …M0010102 ……… …M0010199 …

7）設備故障部位代碼：

故障部位代碼 故障部位原因PM0010101 …PM0010102 ……… …PM0010199 …

8）故障解決辦法代碼：

故障解決辦法代碼 故障解決辦法SM0010101 …SM0010102 ……… …SM0010199 …

2.4 設備故障分類編碼體系

設備故障分類編碼體系

解決方法M001… M00101 … M0010101… PM0010101…SM0010101…M0010102 … PM0010102…SM0010102…M0010103 … PM0010103…SM0010103…設備代碼設備種類故障模式代碼故障模式故障原因代碼故障原因描述故障部位代碼故障部位故障解決辦法代碼

3 結束語

隨著信息化技術的深入推廣和應用，人們對信息分類編碼技術的需要越來越迫切。對煉化企業設備故障進行合理的編碼，既是進行設備故障自診斷的需要，也是提高煉化企業設備管理水平、對煉化設備進行科學的維修決策、降低企業設備運行成本的需要。通過在某設備綜合管理平臺的應用，證明本文提出的故障編碼方法是一套有效的編碼方法，它具有較強的靈活性與較廣的適應性，有利于信息化工作的推廣。

［1］古瑩奎，楊振宇.車用發動機故障編碼方法研究.礦山機械，2007,11(35).

［2］談春燕.設備編碼方法研究.冶金自動化，2007,增刊 (S2).