煤矿机电设备管理 资源投入的逆优化方法研究

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷第9期   作者:杨益帆
[导读] 为提高煤矿机电设备管理资源配置效率,降低机电事故损失
        摘要:为提高煤矿机电设备管理资源配置效率,降低机电事故损失,建立了以机电事故损失最低为目标、以资源投入为约束的优化模型。然后运用逆优化方法将原模型转化为逆优化模型并求解。以煤矿机电设备管理为例进行实证分析,结果表明在总投入固定情况下,运用逆优化方法对约束参数进行调整可以满足系统新的需求,为优化煤矿机电设备管理资源配置提供了新思路。
关键词:煤矿机电设备管理;机电事故;资源配置:逆优化
         现阶段,机电设备投入已经超过生产成本的50%,使机电设备投入成为重要的生产投资组成部分。但与此同时,机电事故仍旧占据全部煤矿事故的较大比重,所以,煤矿生产企业必须要积极优化机电设备管理资源配置,不断提高设备使用性能,并增强设备使用的安全性。逆优化方法是目前较为适合的优化煤矿机电设备管理资源投入的方法,可使优化需求得到充分满足。
一、资源优化模型建设
         煤炭开采过程中机电设备管理投入是最基本的管理,是有效提高生产效率和降低事故风险的管理方式,其中,设备主要分为两类,煤矿机械设备和煤矿电气设备。在煤矿正常开采中,投入资金非常多,这也造成了一旦煤矿开采出现问题,会造成煤矿企业的严重的经济损失,因此,就必须针对煤矿开采设备问题进行资源投入的优化,提高生产效率,降低安全风险,实现合理分配资源,确保开采高效、极速的进行。而想要通过逆优化方法进行资源合理分配,就必须先行建设资源优化模型,此模型构建是优化方案执行的基础,是资源合理分配的重要保障,而在具体的模型构建中,需要先一步对投入指标进行划分,可以根据功能的差异性进行分化,安全运行投入,维护保养投入,设备维修投入,改造更新投入。
         根据一组煤矿机电设备管理资源配置方案,将机电事故损失降到最低,进而,在面对几类情况下,分别计算出投入指标范围,如,在投入过低的情况下,设备的工作效率发挥不出,投入过高的情况下,资源上会呈现出浪费的情况,以及在其他指标下,设备资源呈现的不同情况,进而计算出,在不同指标情况下设备资源投入的限度。同时,在设备资源投入中,要进行一定的管理,那么应对管理的问题,则需要进行一定的指标调节,也就是指标之间相互影响进而产生的不同效果,而这种效果会对生产造成影响,因此,在具体的计算上,将这类影响充分的考虑进去,继而在满足限度的条件下以达到设备资源投入管理的需求。其中最重要的一项计算则是煤矿企业的收益问题,在设备资源投入上,则是设备资源的投入资金对总收益的影响,计算设备资源资金投入上限。
二、煤矿机电设备管理资源配置优化中逆优化方法应用的可行性
         目前,机电设备管理资源配置方法多数属于线性规划方法,而在优化资源配置算法方面,主要采用动态规划、遗传算法、启发式算法等。从实际应用结果来看,煤炭企业在进行机电设备资源配置及优化工作时,呈现出明显动态化特点,由此,上述资源配置及优化方法并不能使其需求得到充分满足。另外,现有资源配置及优化方法的目标为成本最低或效益最大,配置资源在子系统间进行,并不能对已有资源做出合理调整,无法最大化满足整体需求,因而优化效果并不理想。1992年,Burton等人提出逆优化问题,该问题提出的基础为网络中逆向优化最短路问题。随后,国内外众多学者开始研究逆优化问题,并尝试构建逆优化模型,在构建逆优化模型时,采用的方法主要为逆数据包络分析、多目标规划、双层优化。近年来,资源配置问题解决过程中开始采用逆优化算法,解决效果相对较为理想。已有研究及实践表明,利用逆优化方法进行资源配置及优化时,通过对模型参数做出调整,可以有效满足动态需求。由此看来,逆优化方法应用到煤矿机电设备管理资源配置优化中的可行性非常强。
三、逆优化方法的实用效果
         3.1安全运行方面
         将逆优化方法实际应用在煤矿机电设备安全运行投入中,可以在安全运行方面做出一定的优化,经过计算,可以将安全运行投入指标有效的降低。

经过调查发现,煤矿生产中,虽然煤矿企业加强了操作人员的培养教育工作,但在实际的生产中,很多设备的操作都出现了大量的“业余人员”,造成人力上浪费,同时,还存在着资源上的浪费,一定的程度上,造成了其一经济效益的减少,而通过逆优化方法综合分析出这一原因,并做出有效的改正,具体的改进方向,在保持培养教育工作正常进行的情况下,利用科学的管理方式将人力资源进行重新的分配,令操作人员各司其职,而不会出现大量“业余人员”的情况,同时,通过循环利用、节能减排等方面的补救措施,有效降低了安全运行方面的投入。
         3.2维护保养方面
         将逆优化方法实际应用在煤矿机电设备维护保养投入中,可以在维护保养方面做出一定的优化,经过计算,将维护保养投入指标增高,经过调查发现,维护保养指标之所以会增高,是因为在煤矿生产中,煤矿企业并没有严格的执行设备的维护保养工作,而是以设备出问题解决的方式进行维护保养工作,这造成了一定程度的设备不能高效的运行,而是在以疲劳状态在运行,虽然维护保养投入减少,但是生产效率在降低,通过逆优化方法综合分析出这一原因,并做出有效的改正,具体的改进方向,对维护保养工作人员进行培养教育工作,利用科学的管理方式,让维护保养工作人员定期的展开对设备的维护保养,以此减少设备的疲劳运行状态,进一步提高生产效率。
         3.3设备维修方面
         将逆优化方法实际应用在煤矿机电设备维修投入中,可以在维修方面做出一定的优化,经过计算,将维修投入指标增高,经过调查发现,维修指标之所以会增高,是因为在煤矿生产中,维修工作进行的不够彻底,也就是未能一次性的解决问题,经常会出现重复维修,并在新老设备更换问题上也存在着问题,通过逆优化方法综合分析出这一原因,并做出有效的改正,具体的改进方向,设备老化影响到生产,要及时的更换设备,建立完善的考核机制,实行专修专人,对维护人员严格的要求,以保证设备的正常运行。
         3.4更新改造方面
         将逆优化方法实际应用在煤矿机电设备进行改造投入中,可以在更新改造方面做出一定的优化,经过计算,将更新改造指标降低,经过调查发现,更新指标降低的原因,是因为在设备更换方面,为了节省成本而更换较新设备,这造成了设备投入使用后不能长期使用,并事故频发,提高了成本,通过逆优化方法综合分析出这一原因,并做出有效的改正,具体的改进方向要提高设备更新投入,更换新设备并做好维护工作,从煤矿企业的态度入手,进一步的提高更新改造设备的质量,以此保证设备的正常运行。
结语:
         煤矿机电设备管理资源的优化配置不仅是实现煤矿高效生产的要求,也是其降低生产成本、增强市场竞争力的重要手段。本文将逆优化方法运用到煤矿机电设备管理资源配置中。在建立正向优化模型基础上,通过将原模型转化为逆优化模型,运用Madab对模型中的约束进行了求解,实现了在不增加总投入前提下.进一步优化煤矿机电设备管理资源配置的目的,为煤炭生产企业提高机电设备管理资源配置效率提供了新的决策依据。
参考文献:
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