📚 课程目录第3章保养计划与工单生成机制

3. 保养计划与工单生成机制

设备保养履历要真正可追溯，前提是每一次保养都有明确的“来源”。如果工单靠人临时想起、口头通知或事后补录，履历就失去了审计价值。因此，保养计划与工单生成机制的核心，是把预防性保养策略翻译成可计算的周期规则，再由规则自动生成工单，并完成分派、优先级排序与资源匹配。本节围绕这条链路展开，重点讲清“规则怎么定、工单怎么来、任务怎么派、冲突怎么排”。

一、预防性保养策略：先决定“为什么保养”

预防性保养（PM）不是把所有设备都按同一频率保养，而是根据设备的关键性、故障后果和可维护性选择策略。常见策略有四类：

时间驱动（TBM）：按固定日历周期执行，如每 500 小时或每 30 天更换滤芯。适合磨损与时间强相关的部件。
使用量驱动（UBM）：按运行里程、产量、循环次数触发，如冲压机每 10 万次冲程检查模具。
状态驱动（CBM）：按监测参数阈值触发，如振动速度有效值超过 4.5 mm/s 时安排轴承检查。
故障后维修（BM）：仅对非关键、冗余或低成本设备采用，不纳入自动工单主链。

策略选择应形成“设备—部件—策略”的对应关系。例如某台空压机，主机轴承采用 CBM，油过滤器采用 UBM（运行 2000 小时），安全阀采用 TBM（每 12 个月校验）。这种分层决定了后续周期规则的粒度。

二、周期规则：把策略变成可计算的触发条件

周期规则是工单自动生成的“发动机”。一条完整的周期规则至少包含：触发基准、间隔值、提前量、容差窗口、上次执行基准点和下次到期时间。以时间驱动为例，规则可表示为：

规则ID: PM-AIR-001
对象: 空压机 AC-01 / 油过滤器
策略: UBM
触发基准: 累计运行小时
间隔: 2000 h
提前生成: 到期前 72 h 或 100 h（取先到者）
容差: 允许提前 10%、延后 5%
上次基准: 2024-05-10 08:00，累计 18420 h
下次到期: 累计 20420 h

这里有两个关键约定必须全文一致：一是“提前量”指工单生成时间早于到期时间，不是执行时间；二是“容差”用于判断工单是否逾期，延后超过 5% 即标记为超期。对于使用量驱动，系统需要从 PLC 或 MES 采集累计值；对于状态驱动，则需要测点数据持续写入，阈值判断由规则引擎完成。

周期规则不要写成“每月保养一次”这种自然语言，而应拆成可执行字段。自然语言适合描述，字段才适合自动生成。

三、工单自动生成：从到期事件到可执行工单

自动生成通常由定时任务或事件触发。以每日 02:00 的批处理为例，规则引擎扫描所有启用中的周期规则，计算“下次到期时间”，若落在提前量窗口内，则生成工单。生成时需完成三件事：

展开任务包：一条规则可对应多个作业项，如“更换油过滤器”包含停机、泄压、拆装、复位、试运行五个步骤。
带入资源需求：备件（滤芯型号）、工具（扭矩扳手）、技能（机械中级）、工时（1.5 h）。
写入追溯字段：规则ID、触发基准值、生成时间、计划执行窗口，确保履历可回溯到规则。

生成后的工单状态一般为“已计划”。若在计划窗口内未派工，则进入“待分派”；若超过容差仍未执行，则转为“超期”，并触发升级提醒。这样，履历中的每一条保养记录都能回答“它为什么被安排在这一天”。

四、任务分派、优先级与资源匹配

工单生成后，分派不是简单地把任务丢给某个人，而是要在“时间窗口、技能、负荷、备件”四个约束下求解。实际系统中常用“优先级排序 + 资源匹配”两步走。

优先级可由一个加权分数决定，例如：

优先级分 = 设备关键性权重 × 0.4
         + 逾期风险权重 × 0.3
         + 安全/合规权重 × 0.2
         + 生产影响权重 × 0.1

假设 AC-01 关键性为高（4）、逾期风险中（3）、安全合规高（4）、生产影响中（3），则分数为 4×0.4+3×0.3+4×0.2+3×0.1=3.6，属于高优先级。资源匹配则检查：具备“机械中级”技能且当日负荷低于 80% 的人员、所需滤芯库存是否大于 0、扭矩扳手是否可用。三者同时满足才允许派工，否则进入等待队列并给出缺项原因。

五、一个可复现的生成与分派示例

以 AC-01 空压机油过滤器为例，假设当前累计运行 20350 h，规则间隔 2000 h，上次基准 18420 h，则下次到期为 20420 h。提前量为 100 h，因此当累计达到 20320 h 时，系统在次日 02:00 批处理中生成工单。工单计划窗口为 20420 h 前后各 5%，即 19399～21441 h 之间执行均视为正常。

分派时，系统先按优先级分排序，AC-01 得 3.6 分，高于同日另一台辅助风机（2.1 分），因此优先占用具备机械中级技能的张工。若张工当日负荷已达 85%，系统自动顺延至李工；若滤芯库存为 0，则工单进入“待备件”状态，并触发采购提醒，而不是强行派工。这样，履历中不会出现“已派工但无备件”的虚假执行记录。

审计追溯最怕“工单生成了但没执行、执行了但没记录、记录了但无法回溯规则”。因此，规则ID、触发基准值、生成时间、派工时间、实际执行时间、备件批次这六个字段必须完整落库。

六、落地要点

第一，策略分层要落到部件级，不要停在设备级；第二，周期规则必须字段化，避免自然语言歧义；第三，自动生成要保留“为什么生成”的追溯字段；第四，分派要同时校验技能、负荷、备件和工具，缺一不可；第五，超期判断要基于容差窗口，而不是人工感觉。做到这五点，保养履历才具备可审计的起点，后续的审计追溯、KPI 统计和持续改进才有可靠的数据基础。