浅谈面向机电产品服务系统的远程维护与故障诊断研究.doc

浅谈面向机电产品服务系统的远程维护与故障诊断研究.doc浅谈面向机电产品服务系统的远程维护与故障诊断研究 0 前言当前工业界环境与资源矛盾日益突出,走可持续发展道路已成为世界各国共同的战略选择。要实现可持续发展的目标, 必须解决产品服务过程中各阶段的环境保护问题, 如产品使用阶段能源物质消耗以及生命期结束后的处理、消费者行为等。同时, 亟需改变现有的社会物质消费模式。 CLEVELAND 等首先提出了“去物质化”的概念,即要在工业发展的经济中减少材料、能源的使用密度,回归到产品和服务本身。目前欧盟推动的“整合性产品政策( Integrated Product Policy , IPP) ”,是通过提升资源使用效率和减少能源消费的方式,持续改善产品生命周期的环境绩效;而 LINDHQVIST 提出的“延长生产者责任( ExtendedProducer Responsibility , EPR) ”,认为通过延伸产品制造商在产品生命周期中各个部份的责任,尤其是在产品的回收、利用和最终的处置上,将可以改善整个产品生命周期对环境的影响。同时 MONT 提出“产品服务化( Servicizing) ”的概念,即通过提供产品功能来满足消费需求的方式, 减少产品的总生产量、促使产品环境化的设计, 达到去物质化的目标, 进而改善产品生命周期中对环境的冲击。这三者的最终目的均在于达到去物质化的目标。为了实现经济的可持续发展,应该急需建立新的物质消费模式, 在加速机电制造系统进步的同时, 促进消费行为由产品购买向功能提供转变。在这种背景下, 近年来欧洲国家提出发展产品服务系统( ProductService System , PSS) 的概念。产品服务系统作为一种将现有相互分离的生产和消费结合在一起, 能够加速制造业和传统服务业的改革, 系统地解决环境问题的战略, 从而得到了研究者的广泛关注。联合国环境开发署在 2001 年的技术报告中指出:“产品服务系统将成为 21 世纪制造企业可持续发展的基础, 并影响着制造企业在经济与环保双方面的利益拓展”。目前绝大多数正在实施产品服务系统的公司,包括 Interface 、 Dopont 等公司,均认为该方法可以创造企业、消费者与环境三赢的局面。同时, 我国自然科学基金委员会和科技部在 2008 年相继召开了“产品服务系统前沿”中青年高层论坛会议和现代制造服务业专题工作研讨会, 国内对产品服务系统的研究日益受到重视。当前,有关产品服务系统的研究正从产品生态问题转化到如何实现制造科学与服务科学的融合上。如何从产品的技术维护与服务管理来提升机电产品服务系统的质量和水平,是一个值得研究的方向。远程维护与故障诊断是通过设备故障诊断技术与计算机网络技术相结合, 以信息的流动代替技术人员的流动, 实现对远程运行设备进行诊断维护的一项新技术, 也是产品服务系统的有力支撑。文中首先对产品服务系统的概念及实质进行了分析, 并针对日益复杂和高技术化的机电设备的产品服务问题进行了探讨, 从设备的远程维护与故障诊断这一视角对机电产品服务系统进行了深入和扩展, 提出了一种基于行为的多智能体远程维护与诊断系统, 进一步扩大完善产品服务系统的功能应用。 1 产品服务系统( PSS) 产品服务系统是指用来满足消费者需求的一套产品及服务的组合, 企业以提供功能或成果的方式来取代有形的产品, 供货商的目标并不是在销售产品本身, 而在于提供更好的绩效或解决方案, 来满足消费者的需求。 MONT 则定义产品服务系统是一个由产品、服务、参与者网络及基础设施组成的系统, 用于满足顾客需求并具有比传统商业模式更少的环境危害。产品服务系统的关键思想是, 消费者需求的并不是产品本身, 而是产品所能提供的效用, 即功能提供。通过提供优质服务来满足某些以前物质产品提供的需要, 可以大幅度降低能源和原材料需求。与传统的经济模式不同, 产品服务系统是适应市场需求的产品与服务的组合, 其最大的特点在于, 将产品与服务有机地结合在一起, 以共同实现某种功能, 满足消费者的需要, 因此区别于单一用产品来实现功能的传统观点。由于产品服务系统更大限度地利用服务来取代产品, 以达到功能的实现, 使得经济增长过程中的物质流减少, 降低了由于物质流以及能量流所造成的环境负荷, 因而具有经济和生态的双重意义。图 1 是产品服务系统的今昔比较。对于企业而言,由于产品和服务的有效结合通常会降低生产成本, PSS 系统能帮助企业提升核心竞争力, 通过与用户共同分享高新技术进展并对机械设备持续不断的技术升级, 实现双方的共同持续发展, 最终实现市场的逐步拓展与收入增长。机电产品服务系统是由机电制造核心企业主导的、通过附加无形的产品服务到有形的产品上, 来达到在产品全生命周期内设计、制造、销售和维护机电产品的工作能力、保障机电产品的环保能力等的