黃金葉生產(chǎn)制造中心安消防智慧化運維管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計

楊常勇 牟凱

摘要：智慧化運維管理以專業(yè)維保人員和企業(yè)單位的主管人員全員參與的TPM管理理念為理論基礎(chǔ)，構(gòu)建通過3A圈承載的工作圈、服務(wù)圈、社交圈，促使運維活動良性發(fā)展，構(gòu)建運維活動生態(tài)譜系，進(jìn)一步提高保障設(shè)備有效性的運維能力。本文對系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹，還對系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析、開發(fā)方案的選擇、系統(tǒng)的設(shè)計等工作，還描述了與該系統(tǒng)相關(guān)的工作、結(jié)論和未來展望。

Abstract： Intelligence operation and maintenance management is based on the theory of TMP（Total Productive Maintenance）concept which requires the participation of all the professional maintenance staff and executives， establishing "3A Circle" which includes "Working Circle"， "Service Circle" and "Social Circle"， promoting the benign development of the operation and maintenance activities， building the ecological system of the operation and maintenance activities， further improving the operational ability of the effectiveness for the equipment support. In this paper， the relevant technical of the system were introduced， this paper also introduces the requirements analysis， choice of development plan and the design of system etc.， but also describes the system-related works， conclusions and future prospects.

關(guān)鍵詞：智慧化運維管理；TPM管理理念；3A圈；運維生態(tài)譜系

Key words： intelligence operation and maintenance management；the theory of TMP；3A Circle；the ecological system of the operation and maintenance activities

中圖分類號：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）29-0191-04

1 緒論

1.1 項目的背景與意義

全員生產(chǎn)維修是日本企業(yè)在美國生產(chǎn)維修基礎(chǔ)上，吸收了英國綜合工程學(xué)、中國鞍鋼憲法的設(shè)備管理群眾路線做法而提出的現(xiàn)場設(shè)備管理模式，簡稱TPM（Total Productive Maintenance）[1]。這一設(shè)備管理模式已在全世界得到廣泛傳播，收到各國企業(yè)界的歡迎，而且給企業(yè)帶來效益。由于國際企業(yè)應(yīng)用TPM管理模式取得了良好的效果，使這一管理模式成為當(dāng)代企業(yè)設(shè)備管理有代表性的手段之一，同時也成為國際上應(yīng)用最多的設(shè)備管理方法。TPM全員生產(chǎn)維修體制理念在實施過程中強調(diào)的全員參與?！叭珕T”成為這一管理模式的理想和精髓，也是最難跨越的階梯。

隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)+概念的興起和廣泛應(yīng)用，利用云計算和大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)使互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)能夠進(jìn)行深度融合、創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)已成為未來趨勢。如何利用互聯(lián)網(wǎng)+概念使企業(yè)管理實現(xiàn)智能化、智慧化已成為越來越多企業(yè)的基本需求。

目前，相當(dāng)多的企業(yè)還沒有部署與安消防設(shè)備運維管理相關(guān)的系統(tǒng)平臺，設(shè)備運維管理主要是通過簡單的設(shè)備管理機制，結(jié)合點檢表格來完成，嚴(yán)重影響了安消防設(shè)備運維管理工作的效率。迫切需要借助現(xiàn)代的管理模式以及現(xiàn)代的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，來構(gòu)建先進(jìn)、實用、基于網(wǎng)絡(luò)的安消防運維管理系統(tǒng)，實現(xiàn)安消防運維管理工作的自動化、痕跡化、智能化、系統(tǒng)化，最終實現(xiàn)安消防設(shè)備的智慧化運維管理。

1.2 安消防維保工作現(xiàn)狀

目前廠區(qū)內(nèi)消防設(shè)施、器材的巡查、檢查及維護(hù)工作主要根據(jù)安保部所制定的標(biāo)準(zhǔn)及管理規(guī)定實施，依靠填寫紙質(zhì)的點檢表，消防設(shè)施檢查設(shè)備檢查表及消防設(shè)施故障處理記錄來進(jìn)行記錄管理。

首先，紙質(zhì)巡查、檢查表無法確認(rèn)及反映負(fù)責(zé)巡查、檢查的人員是否到達(dá)消防設(shè)施、器材檢查地點進(jìn)行檢查。對檢查、巡查活動無法進(jìn)行痕跡化及監(jiān)督，從而給廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)安全帶來隱患。

其次，紙質(zhì)巡查、檢查表只能顯示對某項消防設(shè)施是否進(jìn)行巡查、檢查，無法反映對具體實施標(biāo)準(zhǔn)的落實情況；對于維修人員來說，無法第一時間了解具體故障點，導(dǎo)致維修效率降低。

再次，現(xiàn)有的安消運維機制無法對目前工作進(jìn)行整體的進(jìn)度追蹤，容易出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。

還有，現(xiàn)有的安消防運維人員無法及時了解設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)；巡查、檢查及維修后無法直觀的描述設(shè)備的狀態(tài)。對于維修人員來說，無法方便的查閱相關(guān)設(shè)備的技術(shù)資料，如產(chǎn)品維護(hù)說明書及電路圖等。

另外，在現(xiàn)有情況下，安消防運維工作人員尤其是維修人員無法直觀了解到現(xiàn)有多個任務(wù)的優(yōu)先級；而管理者無法實時統(tǒng)計、分析現(xiàn)有的工作，利用已積累的數(shù)據(jù)指導(dǎo)未來的安消防運維工作；無法實時制定、分發(fā)新的工作計劃。

最后，現(xiàn)有的安消防運維工作無法順利地與其它現(xiàn)有的安消防系統(tǒng)進(jìn)行交互，整合。

1.3 目標(biāo)與預(yù)期

以專業(yè)維保人員和企業(yè)單位的主管人員全員參與的TPM管理理念為理論基礎(chǔ)，構(gòu)建通過3A圈承載的工作圈、服務(wù)圈、社交圈，促使運維活動良性發(fā)展，構(gòu)建運維活動生態(tài)譜系，進(jìn)一步提高保障設(shè)備有效性的運維能力，最終實現(xiàn)廠區(qū)安消防管理的智慧化。

①建立多端交互平臺，達(dá)到anywhere、anything、anyone的目的。

②打造專業(yè)維保人員與企業(yè)主管人員協(xié)同運維的辦公平臺，達(dá)到設(shè)備運維可視化、精細(xì)化。

③為專業(yè)維保人員以科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化的維保手段提供高質(zhì)量的日常運維服務(wù)。

④為打造專業(yè)維保人員與企業(yè)主管人員交流的場所，實現(xiàn)報修、問答、知識傳播等功能。

⑤運維活動通過運維標(biāo)準(zhǔn)自驅(qū)動產(chǎn)生計劃任務(wù)并完成運維活動閉環(huán)。

⑥運維活動全程可視化、電子化，通過視頻、圖片再現(xiàn)運維時設(shè)備所處狀態(tài)，為后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.4 設(shè)計原則

在設(shè)計該系統(tǒng)的過程中我們遵循了以下原則[2]：

①統(tǒng)一設(shè)計原則：應(yīng)用系統(tǒng)艱澀結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃等內(nèi)容，均從全局出發(fā)、從長遠(yuǎn)的角度考慮。

②先進(jìn)性原則：在設(shè)計過程中充分依照國際上的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，借鑒國內(nèi)外目前成熟的主流網(wǎng)絡(luò)和綜合信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，以保證系統(tǒng)具體有較長的生命力和擴(kuò)展力。

③高安全性原則：系統(tǒng)的設(shè)計和數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計中充分考慮系統(tǒng)的安全和可靠。

④標(biāo)準(zhǔn)化原則：系統(tǒng)各項技術(shù)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)和相關(guān)規(guī)范。

⑤成熟性原則：系統(tǒng)采用國際主流、成熟的體系架構(gòu)來構(gòu)建，實現(xiàn)跨平臺的應(yīng)用。

⑥可擴(kuò)展性原則：系統(tǒng)設(shè)計考慮到業(yè)務(wù)未來發(fā)展的需要，降低各功能模塊耦合度，充分考慮到兼容性。系統(tǒng)能夠支持對多種格式數(shù)據(jù)的存儲。

2 相關(guān)技術(shù)介紹

2.1 架構(gòu)的選擇

圖1為智慧化運維管理系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)圖。

本系統(tǒng)采用成熟先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)和混合語言設(shè)計開發(fā)，是一套多端平臺系統(tǒng)，可以利用手機、平板電腦、PC機等操作終端進(jìn)行作業(yè)。

①PC端以B/S形式展示操作界面。

②移動端以安卓或蘋果系統(tǒng)的APP形式展示操作界面。

③數(shù)據(jù)層采用嵌入式數(shù)據(jù)庫和Web數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式。

2.2 B/S模式

B/S模式一般指B/S結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式），是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用?？蛻魴C上只要安裝一個瀏覽器，如Internet Explorer，服務(wù)器安裝SQL Server、Oracle、MYSQL等數(shù)據(jù)庫。瀏覽器通過Web Server 同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。具有維護(hù)和升級方式簡單，成本低，選擇更多等特點。

3 系統(tǒng)需求分析

3.1 系統(tǒng)需求分析簡述

目前黃金葉生產(chǎn)制造中心已經(jīng)建立相對完善的安消防維保管理機制，如：對消防設(shè)施、器材進(jìn)行分類編碼并制訂了檔案，巡查、檢查人員需要遵守消防設(shè)施、器材巡查、檢查管理規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)人員需要遵守消防設(shè)施、器材維護(hù)保養(yǎng)的具體要求等等[3]，但是這種管理方式無法使巡查、檢查及維護(hù)活動痕跡化，無法細(xì)化巡查、檢查標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況，難以了解、直觀描述設(shè)備的狀況，巡查、檢查及維護(hù)信息無法實時傳輸，這些缺陷將會導(dǎo)致許多問題，如：巡查、檢查及維保工作無法落實或不及時將會給廠區(qū)生產(chǎn)安全帶來隱患，安消防維保工作消耗大量的人力、物力及時間，工作效率低下等等。

3.2 系統(tǒng)需求分析詳述

3.2.1 廠區(qū)安消防維保管理存在的問題

①安消防運維活動無法進(jìn)行痕跡化管理。

②安消防運維活動無法被直觀的記錄與描述。

③未完成的計劃任務(wù)無法及時、直觀的被跟蹤。

④巡查、維保人員無法及時準(zhǔn)確的了解設(shè)備的狀態(tài)及故障。

⑤維修人員無法及時與負(fù)責(zé)某設(shè)備的巡查，檢查人員進(jìn)行溝通。

⑥目前巡查，檢查活動沒有做到按照標(biāo)準(zhǔn)逐條細(xì)化。

⑦管理人員無法及時分析評估現(xiàn)階段的安消防運維情況并對計劃任務(wù)進(jìn)行改動。

⑧安消防維保人員無法及時了解到計劃任務(wù)的改動。

⑨安消防維保人員無法了解到任務(wù)的優(yōu)先級，無法根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級來執(zhí)行安消防維保任務(wù)。

⑩安消防維保任務(wù)無法按照設(shè)備安裝地點，預(yù)計完成時間，任務(wù)狀態(tài)及優(yōu)先級進(jìn)行分類。

{11}安消防維保人員無法快速查詢設(shè)備安裝的具體地點。

{12}維修人員無法現(xiàn)場快速查看設(shè)備相關(guān)的技術(shù)文檔。

{13}現(xiàn)有的安消防維保工作無法與廠區(qū)其它安全監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)整合。

3.2.2 智慧化運維管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)黃金葉生產(chǎn)制造中心現(xiàn)有的安消防管理存在的問題，我們所設(shè)計的智慧化運維管理系統(tǒng)主要從運維管理的基本環(huán)節(jié)入手，分步實施，第一步實現(xiàn)的是運維管理的兩大基礎(chǔ)：巡查管理及檢查管理。據(jù)此，智慧化運維管理本期主要實現(xiàn)系統(tǒng)管理、設(shè)備管理、巡查管理、檢查管理、數(shù)據(jù)挖掘分析五大模塊。核心是設(shè)備運維標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建和巡查、檢查作業(yè)的自驅(qū)動閉環(huán)。

①系統(tǒng)管理主要包括用戶管理、權(quán)限管理和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)部分包括設(shè)備定級、設(shè)備分類、設(shè)備編碼和二維碼管理。

②設(shè)備管理主要包括安消防設(shè)備臺帳、與設(shè)備位置相關(guān)的電子地圖、包含設(shè)備信息的設(shè)備手冊以及安消防設(shè)備維保標(biāo)準(zhǔn)。

③巡查管理主要包括巡查計劃、計劃進(jìn)度、巡查作業(yè)以及由巡查異常生成的報修維修記錄，其中巡查計劃分為月計劃與天任務(wù)；巡查作業(yè)包括巡查操作與巡查記錄。

④檢查管理主要包括檢查計劃、計劃進(jìn)度、檢查作業(yè)以及由檢查異常生成的報修維修記錄，其中檢查計劃分為月計劃與天任務(wù)；檢查作業(yè)包括檢查操作與巡查記錄。

⑤數(shù)據(jù)分析包括運維服務(wù)評價、風(fēng)險預(yù)測預(yù)警、設(shè)備狀態(tài)分析以及綜合報表生成。

3.2.3 系統(tǒng)安全需求分析

本系統(tǒng)對操作及訪問權(quán)限進(jìn)行了劃分和控制，以確保數(shù)據(jù)的安全和操作的規(guī)范；在網(wǎng)絡(luò)的訪問節(jié)點加裝防火墻，以確保最大限度地降低外界攻擊的風(fēng)險，并利用入侵檢測功能來及時發(fā)現(xiàn)外界的非法訪問和攻擊；此外，系統(tǒng)還從登錄口令驗證、處理斷電、斷網(wǎng)等意外情況、數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)等方面來確保整個系統(tǒng)的安全性。

4 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖2為智慧化運維管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。

5 系統(tǒng)實現(xiàn)

圖3為智慧化運維管理系統(tǒng)后臺管理界面示例。

6 系統(tǒng)測試

軟件開發(fā)中出現(xiàn)錯誤或缺陷的機會越來越多，市場對軟件質(zhì)量重要性的認(rèn)識逐漸增強。所以，軟件測試在軟件項目實施過程中的重要性日益突出。軟件測試的目的是為了發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計和實現(xiàn)過程中的疏忽所造成的錯誤[4]。本系統(tǒng)的測試主要分為四個階段：單元測試、集成測試、確認(rèn)測試及系統(tǒng)測試。

7 結(jié)論與展望

隨著數(shù)據(jù)量的不斷積累，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘算法及機器學(xué)習(xí)技術(shù)，逐步實現(xiàn)智能化故障原因分析以及風(fēng)險預(yù)警預(yù)測。

云運維平臺優(yōu)勢：無需軟硬件設(shè)備投入，快速部署，版本快速無縫升級，行業(yè)運維質(zhì)量分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃培華，何鐵牛.應(yīng)用TPM管理模式開展設(shè)備預(yù)測性維修[N].礦山機械，2006，34（01）：16.

[2]系統(tǒng)總體設(shè)計原則（信息化項目）[Z]，1.1.

[3]河南中煙工業(yè)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/GYGS G LY（AB）025. 1-2015）.

[4]Roger S. Pressman.軟件工程-實踐者的研究方法[M]. 機械工業(yè)出版社，2011，320.