“大數(shù)據(jù)”思維下的煙草物流配送中心設備管理系統(tǒng)開發(fā)與應用

文/陳楠

21世紀是信息時代，全球經(jīng)濟一體化和信息量的迅速增長，促進企業(yè)必須走信息化管理的道路。在信息化建設高速推進過程中，“大數(shù)據(jù)”思維下的設備管理系統(tǒng)開發(fā)與應用，已成為改善企業(yè)管理，實施企業(yè)管理信息化，增強企業(yè)核心競爭力的熱門研究領域。

一直以來，煙草物流配送中心設備靠傳統(tǒng)的設備管理模式對設備進行管理，但隨著行業(yè)裝備升級和管理模式轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)管理手段下隨壞隨修、缺乏預判、故障信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化繁瑣等問題逐步凸顯，給設備綜合管理水平提升帶來較大困擾?；谏鲜銮闆r，在深入研究當前設備管理趨勢，充分掌握現(xiàn)場設備管理需求實際的情況下，本文結(jié)合河南省信陽市煙草公司卷煙配送中心（簡稱“信煙物流”）基于“大數(shù)據(jù)”思維下的設備綜合管理系統(tǒng)開發(fā)與應用進行了一些思考。

一、當前設備管理存在的問題

為了全面準確把握設備管理現(xiàn)狀，找準設備綜合管理系統(tǒng)功能定位，信煙物流借助“望聞問切”中醫(yī)療法，系統(tǒng)會診管理問題?！耙煌保河^察現(xiàn)場設備運行情況，人機互動現(xiàn)狀；“二聞”：聽取員工對設備管理的意見；“三問”：詢問設備常見問題、處置時效、管理難點；“四切”：調(diào)閱各類記錄，分析設備維保執(zhí)行情況，了解高頻故障數(shù)據(jù)和信息。通過“望聞問切”，梳理出的問題主要有：

1.設備管理還主要停留在車間維修工的主要責任、師傅傳幫帶的經(jīng)驗型維修階段，沒有形成可靠、可控、可預測的管理體系。

2.設備檔案、維護經(jīng)驗、維護記錄等還沒有數(shù)字化，過程記錄以人工記錄為主，既不能及時反饋設備信息，也不便于統(tǒng)計分析，無法實現(xiàn)設備運行狀態(tài)的系統(tǒng)分析；

3.沒有發(fā)動全員開展設備維護工作。設備維護人員雖然人數(shù)眾多，但教育背景、能力水平參次不齊，信息化基礎相對其它部門平均水平較低，也沒有建立全員維保的管理機制；

4.主要采用周期型計劃維修與事后維修相結(jié)合，沒有深入結(jié)合設備的特征、故障特點進行分析，采取針對性的維修策略；

5.缺乏設備宏觀管理，設備運行總體能力不能準確量化，設備運維狀態(tài)不能準確評價。

圖1：大數(shù)據(jù)的設備管理模型

圖2：“六精”設備管理模式

二、“大數(shù)據(jù)”思維與設備管理目標的思考

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以往的設備管理工作中，人工填寫、統(tǒng)計設備信息，時效性差，準確性低，錯漏點多，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化過程復雜，同時也耗費了管理人員大量的時間和精力，往往不能獲取精準、真實的數(shù)據(jù)，極大制約了設備的全面系統(tǒng)管理。而當前大數(shù)據(jù)時代的來臨，個人終端的普及，高速網(wǎng)絡的應用，為設備管理信息化建設提供了契機。

一套高效、實用的設備管理系統(tǒng)，必須建立在符合設備管理基本原理、適用卷煙分揀設備特點、反映設備真實狀況等要求的基礎上，要通過建立設備管理信息化平臺，促進煙草物流逐步完善形成以設備為核心的、覆蓋設備全壽命周期的、全系統(tǒng)、全員的設備管理體系，支持企業(yè)的精益化管理，實現(xiàn)煙草物流的建設流程、技術標準、裝備水平、信息平臺、運行模式、管理制度、運行機制、服務規(guī)范、績效評價、物流文化 “十個統(tǒng)一”的目標，為將來打造與國際接軌地煙草專賣系統(tǒng)現(xiàn)代物流體系創(chuàng)造條件。

大數(shù)據(jù)與設備管理的結(jié)合，其本質(zhì)是設備管理信息的數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡化、智能化的綜合利用。設備管理采用的大數(shù)據(jù)處理流程主要包括四個關鍵步驟，分別是收集原始設備數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)預處理、設備數(shù)據(jù)挖掘分析、決策知識應用，基于大數(shù)據(jù)的設備管理模型，如圖1。

1.原始設備運行數(shù)據(jù)。設備運行積累海量的日志信息，比如設備維修記錄、設備事故記錄等，因此可以利用采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)收集，并且將其保存在數(shù)據(jù)庫中，以便更加安全的保護系統(tǒng)的運行完整性。

2.設備數(shù)據(jù)預處理。設備原始數(shù)據(jù)存在很多的噪聲信息，采用數(shù)據(jù)清洗和整理等方法，進一步提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量，數(shù)據(jù)預處理可以將不同的設備運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行一致化操作，這樣就可以約簡數(shù)據(jù)中的稀疏屬性，這些屬性對審計模型挖掘貢獻較低或無貢獻，提升數(shù)據(jù)挖掘的精準性。

3.數(shù)據(jù)挖掘分析。導入的數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理之后，可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術對數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，常用的數(shù)據(jù)挖掘技術包括K均值算法、支持向量機、BP神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法等技術，可以針對這些設備數(shù)據(jù)進行分析，獲取數(shù)據(jù)集中隱藏的模式，形成決策知識。

4.決策知識應用。決策知識可以預測設備運行趨勢，常見的是發(fā)現(xiàn)設備是否會產(chǎn)生故障。如果會產(chǎn)生故障，可以及時對設備進行檢修，這樣就可以避免故障發(fā)生；另外，也可以發(fā)現(xiàn)某些設備是否不合格或存在潛藏的危險，可以將這些設備更換為質(zhì)量更高的設備。

通過上述四個步驟，設備管理所需求的數(shù)據(jù)，經(jīng)過采集、處理、優(yōu)化后，免除了以往需要設備管理人員測算、統(tǒng)計所耗費的時間和精力，通過平臺算法對數(shù)據(jù)的整合，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的深入使用和關聯(lián)響應，可以輸出為直觀和清晰的設備狀態(tài)信息，從而為設備管理的決策提供可靠的依據(jù)。

圖3：移動終端在設備運維過程中的地位和作用

以往的設備管理工作中，人工填寫、統(tǒng)計設備信息，時效性差，準確性低，錯漏點多，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化過程復雜，同時也耗費了管理人員大量的時間和精力，往往不能獲取精準、真實的數(shù)據(jù)，極大制約了設備的全面系統(tǒng)管理。

三、物流中心的思考和做法

基于對大數(shù)據(jù)和設備管理的認識，信煙物流提出了以“數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務，業(yè)務支持數(shù)據(jù)”為核心的“六精”設備管理模式(如圖2)。該模式突破了原有設備管理單一粗放的弊端，把“設備信息管理精細化、設備狀態(tài)預測精確化、設備保養(yǎng)精心化、隊伍建設精干話、設備修理精準化、運行成本控制精實化”作為提升設備管理水平的目標，為設備綜合管理平臺的搭建明確了方向。

“六精”設備管理模式的提出，是信煙物流找準設備管理痛點的直觀體現(xiàn)，依托數(shù)據(jù)化的管理平臺，實現(xiàn)設備維修保養(yǎng)、成本控制、隊伍建設等多個維度的同步提升，有效避免了“頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳”的救火式管理，完整呈現(xiàn)了基于大數(shù)據(jù)下設備綜合管理平臺的作用。

在“六精設備管理模式”的基礎上，通過對現(xiàn)有設備特點、管理需求的研究，在具體的功能策劃方面，信煙物流設備綜合管理平臺結(jié)合了移動服務標準規(guī)范要求，實現(xiàn)了涵蓋設備管理計劃、作業(yè)執(zhí)行過程管理、業(yè)務綜合監(jiān)控管理、設備運營分析四方面的應用系統(tǒng)，主要包括：

1.設備管理計劃：實現(xiàn)設備管理的點檢、巡檢、保養(yǎng)計劃設定。

2.作業(yè)執(zhí)行過程管理：對設備管理作業(yè)過程進行監(jiān)督、管理、留痕。

3.業(yè)務綜合監(jiān)控管理：對設備作業(yè)流程監(jiān)控、對設備運行狀態(tài)及故障處理進行監(jiān)控。

4.設備運營分析：根據(jù)設備運行綜合指數(shù)、設備維修成本等運營指標進行分析，為管理者提供決策依據(jù)。

得益于當前互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展以及個人手持終端的廣泛應用，基于大數(shù)據(jù)下的設備管理平臺將成為支撐未來設備管理和決策的有力抓手。因此，在平臺功能規(guī)劃和編寫階段，突出強化了移動終端在設備運維過程中的地位和作用，如圖3。

通過圖3可知，除了常規(guī)的設備管理模塊外，移動作業(yè)端具有“十二大”功能，涵蓋了設備點檢、保養(yǎng)、維修、信息互動等多個維度，基本實現(xiàn)了“一機在手，設備無憂”的管理目標，通過無縫覆蓋全車間的無線網(wǎng)絡，眾多設備信息可以實時傳遞和共享，設備運行情況可以一目了然地呈現(xiàn)在管理平臺上，設備管理系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能：

1.實現(xiàn)系統(tǒng)權(quán)限管理、基礎信息管理、設備BOM、設備檔案、技術標準、設備知識庫、點檢路線、備件檔案等系統(tǒng)基本信息管理。

2.對設備點檢、巡檢、保養(yǎng)、維修、備件管理、統(tǒng)計分析等工作過程實現(xiàn)信息化管理及留痕。

3.通過接口方式實現(xiàn)工單下發(fā)給移動終端，在移動終端實現(xiàn)工單執(zhí)行、備件出入庫、盤點、知識庫查詢等功能。

手持移動終端模塊是煙草物流設備管理系統(tǒng)的亮點之一，也是基于數(shù)據(jù)精準化采集要求下的重要組成部分，通過遍布全車間的無線網(wǎng)絡，手持移動終端可以實現(xiàn)信息的即時響應和高速交互，設備操作者、維修工等均能夠進入授權(quán)范圍內(nèi)的功能模塊，完成系統(tǒng)任務指令或上傳設備信息，如圖5。

此外，二維碼在設備管理中的廣泛應用是本系統(tǒng)的另一亮點。通過手持移動終端掃描設備二維碼信息，設備操作者可實現(xiàn)點檢信息的錄入和上傳，維修工則可查閱該設備以往的維修記錄。相比傳統(tǒng)模式的紙質(zhì)文檔記錄，由于查找、翻閱不便，很難產(chǎn)生更大的價值。而信息平臺模塊通過建立設備設施、備品備件的信息化履歷系統(tǒng)，排除冗余信息，可以直觀展現(xiàn)出設備的構(gòu)成、屬性、運維歷史、安全標準等詳細數(shù)據(jù)，如圖6。

圖4：系統(tǒng)管理端首頁

表1：傳統(tǒng)點檢方式與手持終端點檢方式比較

信息平臺模塊通過建立設備設施、備品備件的信息化履歷系統(tǒng)，排除冗余信息，可以直觀展現(xiàn)出設備的構(gòu)成、屬性、運維歷史、安全標準等詳細數(shù)據(jù)。

與此同時，設備二維碼的應用，成為基礎數(shù)據(jù)與設備狀態(tài)、備品備件等信息關聯(lián)的紐帶，只需掃描設備二維碼，即可迅速實現(xiàn)人員與設備的信息交互，有效提升了設備管理效率。

以“設備點檢”功能模塊為例，傳統(tǒng)點檢模式如下：

1.（點檢員工）手持點檢記錄本→2.1進入點檢位置A實施點檢→2.2進入點檢位置B實施點檢……→3.填寫記錄→4.點檢結(jié)束，口頭上報異?！?.設備管理員現(xiàn)場檢查點檢記錄。

而通過手持終端實施點檢，則流程為：

1.設備管理員發(fā)布點檢計劃→2.（點檢員工）手持終端接收計劃→3.1進入點檢位置A實施點檢（并掃描二維碼）→3.2進入點檢位置B實施點檢（并掃描二維碼）→3.3點檢過程中使用終端實時提交異常信息至服務器終端……→4.點檢結(jié)束→5.設備管理員在線檢查點檢記錄。傳統(tǒng)點檢方式與手持終端點檢方式比較，如表1。

從點檢流程實例可以看出，“大數(shù)據(jù)”思維與設備管理的有機結(jié)合，為設備系統(tǒng)化、數(shù)字化管理打開了一扇全新的大門，通過網(wǎng)絡平臺、云計算、大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)的應用，既切合了當前煙草行業(yè)精益管理中倡導的減少無價值環(huán)節(jié)和流程這一理念，又開拓了設備管理的思路和前景。

四、取得的成效

該設備管理系統(tǒng)在河南信陽煙草首次投入使用，標志著煙草物流設備管理水平實現(xiàn)跨越式提升。煙草物流主要設備的系統(tǒng)化管理得以實現(xiàn)，形成集基礎數(shù)據(jù)采集、設備運行狀態(tài)展示、維修保養(yǎng)決策、資產(chǎn)管理、知識共享等功能于一身的立體化管理平臺。

1.經(jīng)濟效益成果顯著：

（1）設備故障率降到0.91%，達到并超過預定1%的目標，設備故障頻數(shù)也有顯著降低。

（2）設備年維護、運行費用降幅達到18.8%，完成并超過預定下降10%的目標。

（3）設備使用壽命延長，備件耗損大幅下降。常用消耗類備件使用周期得到有效延長，更換頻率降低至合理范圍內(nèi)。消耗費用降幅達到61%；部分設備通過信息化管理后，設備備件壽命均得到延長，備件更換頻率大幅下降，低于理論預測消耗數(shù)量，取得良好的效益。

2.管理效益表現(xiàn)亮眼：

（1）助力煙草配送中心精益設備管理體系建設。

通過建立支持設備全生命周期管理的設備管理平臺，將管理、技術、信息化很好地進行了融合，并引入了精益思想管理理念，實現(xiàn)了以價值驅(qū)動的設備資產(chǎn)管理、設備運維管理以及全員改善管理。有效提高商業(yè)卷煙物流設備的精細化管理，有效推進了煙草行業(yè)精益物流建設的步伐。

（2）實現(xiàn)設備資源的合理配置，降低物流設備運營成本。

系統(tǒng)通過對設備、運維標準、運維計劃、備品備件、人員等資源的管理，建立預防性資產(chǎn)管理體系，實現(xiàn)了精確的設備狀態(tài)預測、精準的設備維修、靜心的設備保養(yǎng)機制。從而實現(xiàn)了提高設備作業(yè)率及有效的運行成本控制，達到降低設備運行成本的目的。

（3）信息化與設備管理業(yè)務的深度融合，增強規(guī)范管理、提高作業(yè)效率及精準度。

利用移動互聯(lián)、二維碼等技術手段優(yōu)化和改善了設備管理業(yè)務流程，規(guī)范設備的維修、保養(yǎng)等業(yè)務的操作行為，提高了設備資產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的準確性、及時性，從而提高了設備的作業(yè)效率及精準度。

圖5：手持移動終端首頁

圖6：某壓力容器設備二維碼掃描界面

五、未來的發(fā)展

經(jīng)過一年時間，信煙物流探索并開發(fā)的這套設備綜合管理系統(tǒng)，已經(jīng)在配送中心生產(chǎn)經(jīng)營活動中發(fā)揮積極作用。在看到成績的同時，也需要認識到，系統(tǒng)應用仍有改善提升的巨大空間。主要包括：

1.設備運行動態(tài)數(shù)據(jù)的提取和報送仍以人工錄入形式完成，數(shù)據(jù)精度低，錄入工作量大。在后續(xù)改善中，期待增加數(shù)據(jù)采集端口和模塊，減少人為干預，體現(xiàn)以人為本的設計理念；

2.針對設備制造廠家、零配件供貨商的差異，造成數(shù)據(jù)接口多、信息交互集成困難等問題，系統(tǒng)要考慮與多種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)信息交互，提供預留接口，充分實現(xiàn)企業(yè)業(yè)務各種信息的流轉(zhuǎn)、交互與共享，為企業(yè)決策提供全面、及時、準確的信息依據(jù)。能夠充分滿足后期業(yè)務擴展、設備增加的功能擴展需求；

3.加強信息安全控制水平，抵御內(nèi)外部病毒入侵和信息丟失風險，建立信息安全預警和應急機制。

目前，煙草行業(yè)正處于深入開展精益管理、深挖內(nèi)部潛力的攻堅時期，信陽卷煙配送中心設備管理信息化建設的歷程，對探索卷煙物流設備管理手段的升級轉(zhuǎn)型具有一定借鑒意義，希望以此拋磚引玉，使行業(yè)涌現(xiàn)出更多更好的管理案例，共同提升設備管理水平。