設備運行管理系統(tǒng)建設

趙維浩，蘇 賓，朱向陽

（沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司運行保障中心，遼寧 沈陽 110043）

隨著科學技術的不斷發(fā)展，新技術、新工藝得到廣泛應用，機械設備的種類更加齊全、結構更加復雜、性能更加優(yōu)越，如何科學管理設備使之更好地服務生產(chǎn)，是設備管理者目前必須要面對的一項重要而艱巨的課題。

一、項目目標及范圍

按“細化管理、科學統(tǒng)籌”的指導思想，提高設備資源對生產(chǎn)一線的支撐能力。確保達到設備管理賬物清晰、狀態(tài)受控、計劃合理、流程順暢、響應及時的目標。項目范圍見圖1。

二、總體設計

1.總體功能框架

設備運行管理系統(tǒng)基本構架是根據(jù)業(yè)務內容確定的，應具有強烈的客戶化特征。

2.系統(tǒng)應包括的重要接口

包括為PDM提供設備臺賬庫；ERP財務管理提供設備凈值，向ERP傳遞備件及維修的費用；與設備采購管理系統(tǒng)的接口；與DNC的數(shù)據(jù)采集接口。

三、主要建設內容

1.設備臺賬管理

設備臺賬管理不是一般設備資產(chǎn)管理的臺賬，而是給設備管理部門建立的在Web上的設備業(yè)務管理的綜合信息平臺，是設備運行管理專業(yè)人員工作的門戶。最終用戶通過這個門戶可以訪問權限范圍之內的所有功能，并可與整個公司內的企業(yè)門戶進行關聯(lián)。

2.設備使用狀態(tài)維護

（1）設備基本情況

包括設備分類、主管部門、設備主管者、所屬制造單元、安裝地點、第一責任人和第二責任人、保養(yǎng)檢驗人、設備操作人員及備注等。

（2）設備狀態(tài)

包括使用、封存、維修、閑置、報廢、調試、待修、入庫及禁用信息、上次維修日期、上次保養(yǎng)日期、上次潤滑日期等內容。

3.設備變更狀態(tài)過程

包括設備調撥管理、設備報廢管理、設備封存管理、設備返庫管理。

設備服役狀態(tài)變更過程需貫徹單位設備管理相關辦法，封存和返庫管理歸在一起，報廢過程單獨處理。

4.設備維修管理

設備維修作業(yè)管理包括故障搶修、預防性維修、設備的技術改造等維修作業(yè)管理。

傳統(tǒng)管理方式是用大中小修的周期方式進行預防性維修的。因為缺乏靈活性，目前改為周期維修計劃的提示和設備具體情況相結合的人為處理。在有大修計劃出現(xiàn)時，需要參考設備運行臺時、故障出現(xiàn)的頻率和程度，以及精度檢測的結果進行是否大修的人工干預。

因為維修出現(xiàn)的故障現(xiàn)象不可預知，因此還需要對設備的突發(fā)性故障以搶修的管理辦法進行管理。

（1）故障搶修

①故障報警

當設備出現(xiàn)故障時，由設備的操作者填寫設備故障的現(xiàn)象，如果設備為A類設備，則必須填寫設備故障報警號，并確認報警。

在生產(chǎn)現(xiàn)場不具備公共機的情況下，設備主管人員可以將管理權限內的設備進行報警。

②故障響應

由設備的維修負責人接收其所負責維修的設備的報警后，進行設備維修的操作?，F(xiàn)場可以處理的設備故障，由設備的負責人處理維修，并填寫維修記錄。

③搶修審理過程

根據(jù)設備故障的情況，歸報修管理部門，并填寫設備維修記錄。

（2）維修組織管理

定義整個設備維修保養(yǎng)和使用系統(tǒng)內的組織和人員，為分配維修和保養(yǎng)作業(yè)時使用。各基層機修站負責人及設備管理部門的設備維修負責人接到設備維修任務，通過系統(tǒng)進行組織安排人員對設備進行維修。

（3）維修作業(yè)記錄

設備維修人員在進行維修作業(yè)過程中，及時將故障現(xiàn)象、分析結果、處理方法、更換的備件、檢測的結果詳實的記錄在系統(tǒng)提供的表格中，作為維修驗收的依據(jù)和維修管理原始資料的積累。盡可能將記錄內容結構化，在記錄時只需選擇標準項，免去漢字輸入，并為統(tǒng)計和查詢提供方便。

（4）預防性維修

①預防性維修申報單

分廠根據(jù)設備的詳細信息和設備履歷，進行預防性維修申報，維修方式包括大修和改造。

②預防性維修管理

根據(jù)設備的運行時間、作業(yè)率和設備備件的使用時間，為了防止設備意外損壞及意外事故，執(zhí)行定期的拆機檢查和零部件更換。由設備管理部門對設備的大修周期進行定義操作。主要定義上次維修的時間、大修的周期、計劃工期等信息。

③維修申報預防性維修審批

由各基層單位根據(jù)大修周期定義的周期自動生成大修計劃，各分支單位報設備維修計劃給設備管理部門，由設備管理部門匯總全公司設備維修計劃，報計劃部門統(tǒng)一下達執(zhí)行計劃。

④維修審理過程預防性維修下達

由各基層單位提交設備大修計劃給設備管理部門，再由設備管理部門審核各基層單位所上報的計劃，并匯總報計劃部門。設備管理部門還可以通過維修審理過程查詢，對設備維修審理的過程進行監(jiān)控。

⑤預防性維修記錄

維修人員按已經(jīng)下達的維修計劃對設備進行大修或者改造完成以后，進行維修結果記錄，記錄維修類型、維修部位及處理等信息，維修結果保存到設備履歷中，設備管理人員可以隨時查詢設備的預防性維修歷史記錄。

⑥預防性維修合同管理

管理預防性維修相關的合同部分，如簽約、付款等從下達到執(zhí)行的全過程。

5.設備保養(yǎng)管理

系統(tǒng)開發(fā)出電子保養(yǎng)作業(yè)指導書功能，以替代傳統(tǒng)的紙質保養(yǎng)手冊。系統(tǒng)針對指定設備的某個保養(yǎng)內容的保養(yǎng)過程在現(xiàn)場用的計算機上展示，直接指導現(xiàn)場的保養(yǎng)操作，集成地完成現(xiàn)場保養(yǎng)作業(yè)。

電子保養(yǎng)作業(yè)指導書的編輯模塊可以支持保養(yǎng)指導書的自行建立，可以支持對文本的輸入、修改和刪除操作，具有插入圖片、動畫、語言和視頻的能力。

在電子保養(yǎng)作業(yè)指導書的記錄部分，根據(jù)保養(yǎng)作業(yè)的步驟，定義必須記錄的采集的項目，并按照設備ID號對個體的區(qū)別，編輯記錄時的界面。

6.設備備件管理

設備備件管理是反映企業(yè)技術管理水平的一個重要指標，對于控制修理費用至關重要。合理的備件儲備有利于設備的正常運行，過多的儲備會造成維修資金積壓，過少的備件儲備會影響生產(chǎn)的正常運行。

（1）備件臺賬管理

備件臺賬管理INV為企業(yè)高效率地管理庫存提供規(guī)范而靈活的手段。設備運行管理系統(tǒng)EOM的INV是一個可以按用戶需要靈活設置的支持多層次、異地統(tǒng)一管理的存貨核算系統(tǒng)，可自行定義庫存事物處理類型，豐富的基于庫存事件觸發(fā)的提示和警告功能為強化庫存控制和物料的監(jiān)管提供有力的工具。設備運行管理EOM的INV的庫存事物處理過程記錄物料的質量編號、批次及條碼的單品管理，是全程質量跟蹤的重要環(huán)節(jié)。設備運行管理EOM的INV與條碼系統(tǒng)緊密集成，簡化了庫存事物處理作業(yè)，全面提高工作效率和質量。

（2）出入庫管理

庫存事務處理是根據(jù)設備運行管理EOM系統(tǒng)產(chǎn)生的原始單據(jù)（如銷售出庫單、采購入庫單、完工入庫單等）庫管員進行驗貨、收貨、校驗、出庫及入庫并增加及減少庫存量的過程。庫存事務處理的主要功能：以設備運行管理EOM系統(tǒng)產(chǎn)生的單據(jù)為原始單據(jù)和唯一依據(jù)，可以追蹤出入庫的情況，可以和資金流完全無縫集成。與條碼技術的無縫集成，方便出入庫操作并可以自動核對出庫物料和原始單據(jù)物料是否一致，并對錯誤發(fā)出警告不允許登賬。物料在庫存中的狀態(tài)和數(shù)量是以單品、批次形式管理，可以對所有的出入庫操作追蹤到單品、批次以及原始單據(jù)上的相關信息（客戶信息、供應商信息、領用部門等）。

7.設備可視化監(jiān)控管理

隨著數(shù)字化的發(fā)展，對機床工作的狀態(tài)監(jiān)控越來越受到管理者的重視。機床的監(jiān)視與控制是采集機床的實時工作狀態(tài)，如機床是否上電、正在執(zhí)行的零件加工程序名和正在加工的程序段、機床的進給速度、主軸速度及其倍率、對機床異常故障進行報警的信息。然后對采集到的信息進行處理，顯示給管理者，實現(xiàn)對機床進行實時監(jiān)控和歷史分析。

（1）設備可視化管理的目標

第一，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場設備的主軸轉速、主軸負荷、上電和斷電、空轉和帶負荷運行信息的有效采集，規(guī)范存儲，做到信息采集的準確性與實時性。

第二，精確掌握零件加工的狀態(tài)、位置，實現(xiàn)可視化管理，使管理者在任何時刻各工作單元上的正在進行的工作項、等待的工作項、發(fā)生的問題及采取的措施等都能直觀顯現(xiàn)。

第三，實現(xiàn)時刻掌握生產(chǎn)現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)信息、設備的報警信息，確保將因設備原因造成的生產(chǎn)延誤、交貨拖期所形成的損失降到最低。

由于雨洪配套資料太少，二十世紀80年代以前，洪水比較多，但當時雨量站數(shù)過少，觀測段制太粗；80年代以后雨量資料雖然逐漸增加，但雨量站自記化程度仍然不高，洪水資料也相對較少，給資料分析帶來了很大的困難，直接影響了本文的率定結果，本文演算時段為一小時，對于陡漲陡落洪水過程不足一小時的洪水，預報結果與實測值相差較大。

第四，實現(xiàn)生產(chǎn)過程關鍵要素的全面記錄以及完備的質量回溯，能夠實現(xiàn)產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品原料與批次之間的雙向追蹤。同時建立信息齊備的產(chǎn)品生產(chǎn)與質量信息檔案，作為將來的產(chǎn)品履歷。

第五，力爭實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的無紙化作業(yè)，生產(chǎn)過程中充分利用條碼等自動識別和信息采集技術，減少過程中信息的錄入，提高作業(yè)效率，降低差錯率。

第六，完善的綜合統(tǒng)計分析和報表功能。

（2）設備可視化管理的任務

一個是獲得所需要的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)獲得要求采集子系統(tǒng)或設備具有相應的硬件、軟件處理系統(tǒng)，能夠通過網(wǎng)絡，把機床數(shù)據(jù)傳送給服務器；另一個是把采集到的狀態(tài)信息表達出來，提示給管理者，甚至傳給上一級管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的方法是把這些信息打印出來。隨著工廠計算機化，可以把這些信息存在文件或數(shù)據(jù)庫中，同時在系統(tǒng)中以圖表的形式顯示出來。

（3）設備可視化管理的功能

該部分可以通過對數(shù)據(jù)庫的交互，將從數(shù)控機床采集到ORACLE數(shù)據(jù)庫中的主軸轉速和主軸負荷兩組數(shù)據(jù)進行實時的顯示，通過樹結構，列出整個車間的全部設備，按照部門、制造單元、設備類、機床設備的順序進行分類，采用點選具體的機床設備實現(xiàn)不同機床的主軸轉速和主軸負荷實時曲線顯示的切換功能。主軸轉速和主軸負荷利用率的計算分析統(tǒng)計，可以通過設定區(qū)間的間隔，用表格顯示出來。

對機床的狀態(tài)進行實時的監(jiān)控，幫助管理者更好地了解機床當天的工作狀態(tài)。

②機床歷史狀態(tài)的分析

該部分主要實現(xiàn)的是機床歷史狀態(tài)的統(tǒng)計與分析的功能，它可以很好地幫助管理者準確地了解某臺機床在以往的工作情況，便于更好地管理與以后更好地制定機床生產(chǎn)計劃，以節(jié)約生產(chǎn)成本。還可以通過選擇具體的設備進行觀察，通過柱狀圖與餅狀圖的形式表現(xiàn)。

③機床故障信息顯示和報警

采集到數(shù)據(jù)庫的設備報警信息，通過設備運行管理系統(tǒng)的用戶界面將實時的報警反應到頁面上。

④全廠機床狀態(tài)的監(jiān)控

該部分可以幫助管理者監(jiān)控到每臺機床的運行情況，及時判斷與處理出現(xiàn)的問題。當點選設備類后，在中間的區(qū)域中通過示圖與列表兩種方式顯示出該設備類下的所有設備，通過設備圖旁邊的指示燈的變換，提示機床所處的狀態(tài)。

四、實施方法

項目按如下原則進行實施。

1.階段策略

由于項目管理系統(tǒng)的業(yè)務特征和應用對象特征，在項目管理系統(tǒng)的工程建設時，應該遵循階段性策略，即統(tǒng)一規(guī)劃，總體設計；循序漸進，分步實現(xiàn)；快速見效，逐步推廣。

2.用戶參與

為了保證項目管理系統(tǒng)建設的成功實施，用戶應全面參與項目的各個階段的工作，系統(tǒng)開發(fā)團隊與用戶共同協(xié)作保證項目順利實施。

3.重視培訓

系統(tǒng)是按照階段來實施的，那么對用戶的培訓也應該由淺入深、分期分層次進行。用戶培訓的效果如何，將會直接影響最終的實施效果。

五、成果

通過大約兩年的建設，設備運行管理系統(tǒng)已經(jīng)初步建成，能夠滿足設備管理部門的需要。信息的有效集成已經(jīng)能夠實現(xiàn)系統(tǒng)性地掌握制造資源的情況。