万泉河
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楼主  发表于: 2023-11-25 15:45
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。

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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。
黄原古塔
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1楼  发表于: 2023-11-25 16:59
理由充分, 有机会的话,我就这么怼客户