面向全生命周期的工廠設(shè)備信息分類編碼規(guī)則研究

關(guān)俊濤　丁金聽　楊建光

摘 要：為了實(shí)現(xiàn)工廠建設(shè)項(xiàng)目中參建各方的信息傳遞和共享，需要開展面向全生命周期的設(shè)備信息分類編碼規(guī)則研究。因此，從功能、物理位置、邏輯位置和屬性等方面描述了設(shè)備的分類模型，采用了面分法與線分法相結(jié)合的分類方法，制訂了滿足全生命周期內(nèi)設(shè)備信息管理要求的編碼規(guī)則。目前，基于該規(guī)則生成的設(shè)備信息編碼已在某卷煙廠建設(shè)項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，為工廠全生命周期內(nèi)設(shè)備信息的采集、存儲(chǔ)、查詢、分析和交換等奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：全生命周期；面分法；線分法；計(jì)價(jià)規(guī)范

中圖分類號(hào)：TP391.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.001

目前，工程建設(shè)項(xiàng)目參與者眾多，項(xiàng)目的規(guī)模逐漸龐大，包含的信息量巨大，信息傳遞界面繁多且復(fù)雜。我國企業(yè)在信息化系統(tǒng)建設(shè)中會(huì)受到各種因素的制約，形成了眾多“信息孤島”，導(dǎo)致不同企業(yè)間共享信息的難度增大。隨著企業(yè)對信息化建設(shè)和管理的重視程度加深，各種管理信息系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，而為了滿足信息系統(tǒng)功能需求而設(shè)計(jì)的相互孤立的信息分類編碼標(biāo)準(zhǔn)便是“信息孤島”產(chǎn)生的原因之一。建立面向全生命周期的工廠設(shè)備信息分類編碼規(guī)則，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)階段設(shè)備信息編碼的傳遞和共享，可為各種管理信息系統(tǒng)的建立提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

要想實(shí)現(xiàn)工廠全生命周期內(nèi)設(shè)備信息的管理，就必須基于信息的統(tǒng)一分類和編碼。目前，我國已建立了許多建設(shè)信息分類編碼體系，比如工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范、工程定額標(biāo)準(zhǔn)、建筑工程施工質(zhì)量統(tǒng)一驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、中國圖書館分類法等。然而，這些分類方法是為不同的應(yīng)用目的而建立的，所涵蓋的建設(shè)信息不同，對建設(shè)信息的組織方式也不同，難以滿足項(xiàng)目各參與方在不同階段對信息的需求。而國外建立了較為完備的建設(shè)信息分類編碼體系，典型的有美國的MasterFormat和Uniformat體系，其分別按構(gòu)件和工項(xiàng)分類，分別適用于投資靜態(tài)核算和進(jìn)度管理領(lǐng)域。近年來，為實(shí)現(xiàn)集成化管理，建設(shè)信息分類編碼體系呈現(xiàn)出信息范圍全面化、全方位化、全生命周期化的特點(diǎn)。比如，ISO的建設(shè)信息分類體系框架、英國的UNICLASS和北美的OCCS等都致力于將建設(shè)項(xiàng)目中包含的所有重要信息納入建設(shè)信息分類編碼體系，以滿足各參與方對于不同類型的建設(shè)項(xiàng)目在項(xiàng)目的不同階段對信息的需求。然而，這些新型的建設(shè)信息分類編碼體系還不完整，也在不斷地修訂和補(bǔ)充。

本文針對工廠建設(shè)項(xiàng)目中參建各方信息傳遞、共享的需求，提出了面向全生命周期的工廠設(shè)備信息分類編碼規(guī)則，并給出了工廠設(shè)備信息編碼的設(shè)計(jì)實(shí)例。

1 設(shè)備信息分類編碼的要求

一般而言，如果按照某一規(guī)則制訂的編碼能標(biāo)識(shí)設(shè)備，則該規(guī)則可作為設(shè)備的分類編碼規(guī)則，但采用不同分類編碼規(guī)則生成的編碼包含的信息和適用范圍有差異。實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息編碼在工廠全生命周期內(nèi)的應(yīng)用時(shí)，應(yīng)滿足以下要求。

1.1 統(tǒng)一的分類規(guī)則

在設(shè)備分類過程中，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目參建各方的信息需求，并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建立統(tǒng)一、穩(wěn)定的分類規(guī)則，保持編碼的穩(wěn)定性，減少重復(fù)編碼。

1.2 良好的分類模型

合理的數(shù)據(jù)模型是大量信息在編碼數(shù)據(jù)庫中有序管理的基礎(chǔ)，應(yīng)建立滿足參建各方信息需求的分類數(shù)據(jù)模型，以便于分析、統(tǒng)計(jì)和指導(dǎo)信息管理工作。

1.3 合適的分類編碼系統(tǒng)

應(yīng)編制設(shè)備在項(xiàng)目內(nèi)部的唯一編碼，避免“一物多碼”和“多物一碼”現(xiàn)象的出現(xiàn)；控制數(shù)據(jù)庫規(guī)模，提高搜索效率，預(yù)留擴(kuò)充余量，并增加設(shè)備類別和設(shè)備數(shù)量。

2 設(shè)備信息分類規(guī)則

設(shè)備的合理分類是編碼工作的基礎(chǔ)，分類問題中類粒度的選擇與管理信息系統(tǒng)中信息檢索、重用的復(fù)雜度有很大關(guān)系，合理的分類層次能滿足設(shè)備信息管理的各種需求。

2.1 分類方法

信息分類的基本方法有線分法、面分法和混合分類法。采用線分法時(shí)，可按選定的多個(gè)屬性、特征逐次將分類對象分成相應(yīng)的層級(jí)類目，并形成有層次、逐漸展開的分類體系。線分法的層次明顯、類目關(guān)系清晰，符合傳統(tǒng)思維模式，簡單易用。采用面分法可將選定分類對象的多個(gè)屬性或特征分成彼此獨(dú)立的多個(gè)類目，并可根據(jù)需要將類目組合形成復(fù)合類目。該方法在結(jié)構(gòu)上具有較高的柔性，可按任意類目檢索?；旌戏诸惙ㄊ侵妇€分法與面分法的組合，適用于復(fù)雜的信息分類情況。為了滿足工廠全生命周期內(nèi)參與各方對信息的需求，本文選用混合分類法。

2.2 分類依據(jù)

根據(jù)設(shè)備的功能和信息應(yīng)用需求，可將信息分為功能信息、物理位置信息、邏輯位置信息和屬性信息。為了便于檢索、統(tǒng)計(jì)和分析，應(yīng)從各個(gè)角度組織信息，以滿足不同的檢索需求。設(shè)備信息的分類結(jié)構(gòu)如圖1所示。功能信息分為專業(yè)、系統(tǒng)、設(shè)備、部件等，類目結(jié)構(gòu)為四級(jí)；物理位置信息分為建筑物、分區(qū)、樓層、房間等，類目結(jié)構(gòu)為四級(jí)；邏輯位置信息分為物理位置、功能、端口等，類目結(jié)構(gòu)為三級(jí)；屬性信息分為供應(yīng)商、設(shè)備類型等，類目結(jié)構(gòu)為二級(jí)。

2.3 分類過程

設(shè)備信息分類以工廠業(yè)主方提出的編碼要求為基礎(chǔ)，從而確定編碼對象的范圍；調(diào)查企業(yè)現(xiàn)行設(shè)備信息的分類、編碼情況，并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建立設(shè)備分類模型；整理、分析收集到的信息，編制索引表格，并消除信息交流中的誤解；從工廠全局、全生命周期的角度，由設(shè)計(jì)單位、業(yè)主方提出初步方案，參建各方共同討論、反復(fù)修訂后獲得滿足各方信息需求的分類規(guī)則。

3 設(shè)備信息的編碼規(guī)則

為了降低信息解碼難度，提高計(jì)算機(jī)處理編碼的效率，設(shè)備編碼時(shí)應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化的有含義碼。具體而言，應(yīng)根據(jù)設(shè)備信息分類規(guī)則，分別制訂功能、物理位置、邏輯位置和屬性信息的編碼規(guī)則，具體如圖2所示。功能編碼選擇層次碼，并輔以流水碼識(shí)別，由第一層次專業(yè)、第二層次系統(tǒng)、第三層次設(shè)備和第四層次部件組成，為了兼顧人工識(shí)別，采用大寫字母與數(shù)字混合的編碼形式，格式為01-AA-01-AA-01（-AA-01），僅有一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)流水碼可省略，一般僅編碼至設(shè)備，部件不編碼，關(guān)鍵部件可由工廠方自行編制；物理位置編碼同樣為層次碼，由第一層次建筑物、第二層次分區(qū)、第三層次樓層和第四層次房間組成，格式為01-01-01-01，將物理位置編碼與功能編碼組合作為設(shè)備在全廠范圍內(nèi)的唯一標(biāo)識(shí)，并與其他編碼信息關(guān)聯(lián)；邏輯位置編碼由唯一標(biāo)識(shí)碼與流水碼組合而成，格式為01-01-01-01#01-AA-01-AA-01-AA-01；屬性編碼由第一層次供應(yīng)商、第二層次設(shè)備類型組成，格式為AA-AA-01.值得注意的是，各編碼層次的位數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。

4 應(yīng)用實(shí)例

以某卷煙廠建設(shè)項(xiàng)目為例，闡述設(shè)備信息分類編碼工作的實(shí)施過程。

4.1 制訂功能信息分類規(guī)則

全面收集了卷煙廠建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)資料，并借鑒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了功能信息的分類規(guī)則。功能信息分類采用線分法，以設(shè)計(jì)院制定的專業(yè)代號(hào)作為第二層類粒度的選取依據(jù)，將設(shè)備分為工藝、暖通、給排水、環(huán)境工程、動(dòng)力、電氣、自控、智能信息、消防自控、綜合管線、道路、橋梁等大類，并細(xì)分每類下包含的系統(tǒng)、設(shè)備和部件等，分類局部如圖3所示。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)習(xí)慣生成分類結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次，專業(yè)層和系統(tǒng)層是設(shè)備的初次劃分，一般不涉及具體設(shè)備；設(shè)備層會(huì)出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象，即相同設(shè)備可歸類于不同的專業(yè)、系統(tǒng)中，比如泵、閥等通用設(shè)備可應(yīng)用于多個(gè)專業(yè)的不同系統(tǒng)中。一般而言，不劃分部件，運(yùn)營方可根據(jù)生產(chǎn)管理需求分類設(shè)備的關(guān)鍵部件。

4.2 建立索引庫

建立索引庫是分類編碼系統(tǒng)有效應(yīng)用的基礎(chǔ)。根據(jù)建立的設(shè)備類層次，參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建立統(tǒng)一、無冗余的專業(yè)、系統(tǒng)、設(shè)備索引庫，并消除信息交流中的誤解。需要對新的設(shè)備編碼時(shí)，只能在索引庫中挑選合適的字段，編碼系統(tǒng)拒絕接受索引庫中不存在的名稱。如果需要在索引庫中增加新的條目，則必須履行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化過程。

建立索引庫時(shí)，有以下3種情形：①對于功能相似，但名稱不同的通用類設(shè)備，應(yīng)分析其功能特征，如果其功能特征相同，則歸為一類，并選用同一個(gè)編碼；②對于由多個(gè)設(shè)備組合而成的設(shè)備，應(yīng)依據(jù)其主要功能歸入已有分類或建立新索引；③對于專用的工藝設(shè)備（應(yīng)用范圍僅限于某一行業(yè)、某個(gè)企業(yè)），應(yīng)采用專有字段標(biāo)記。此外，還需建立工廠內(nèi)部建構(gòu)筑物索引庫，從而為物理位置編碼奠定基礎(chǔ)。

4.3 開發(fā)信息編碼系統(tǒng)

在制訂分類規(guī)則和編制索引庫的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)編碼規(guī)則開發(fā)設(shè)備信息編碼系統(tǒng)，開展設(shè)備信息的分類編碼工作。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的主要功能有：①制訂適合工廠建設(shè)項(xiàng)目的編碼規(guī)則，并按照規(guī)則自動(dòng)生成編碼；②可保證所有編碼的唯一性和一致性；③可根據(jù)要求統(tǒng)計(jì)已編碼對象的各種信息。

圖4為從編碼軟件導(dǎo)出的某建筑物內(nèi)部動(dòng)力專業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)涉及的部分設(shè)備編碼。

5 結(jié)論

本文從功能、物理位置、邏輯位置和屬性等方面描述了設(shè)備信息的分類模型，并采用混合分類方法，以設(shè)備的功能為分類依據(jù)，選用結(jié)構(gòu)化的有含義碼開展了工廠設(shè)備信息的分類編碼工作；以某卷煙廠建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)備信息分類編碼為例，制定了分類編碼規(guī)則，建立了索引庫，開發(fā)了編碼系統(tǒng)，輔助實(shí)現(xiàn)了設(shè)備信息分類編碼工作，取得了良好的應(yīng)用效果。

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〔編輯：張思楠〕