面向BOM的設(shè)備管理信息系統(tǒng)研究

李 玲，李忍鎖

（中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所，陜西西安 710089）

0 引言

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備具有集成化、大型化、復雜化、精密化、自動化、多樣化等特點[1]，設(shè)備作為企業(yè)資產(chǎn)的重要組成部分，是科研型號任務(wù)順利完成的重要物質(zhì)和技術(shù)保證。設(shè)備狀態(tài)的好壞，直接影響科研型號的研制效率和試驗任務(wù)的正常進行，設(shè)備維護成本的高低很大程度上影響企業(yè)實現(xiàn)利潤的程度，因此如何提升設(shè)備管理水平已經(jīng)成為企業(yè)亟待解決的問題。

1 設(shè)備管理研究現(xiàn)狀

設(shè)備管理是現(xiàn)代企業(yè)管理的重要組成部分，關(guān)系到企業(yè)實現(xiàn)利潤最大化的程度。要提高企業(yè)管理信息化水平，首先要提升設(shè)備管理水平。通過采用計算機技術(shù)和信息技術(shù)，搭建設(shè)備管理信息系統(tǒng)平臺，推進企業(yè)信息化建設(shè)。傳統(tǒng)粗放式設(shè)備管理模式存在以下缺陷。

（1）設(shè)備管理還處于手工管理水平，對設(shè)備的運營及維護情況僅僅是簡單記錄，沒有實現(xiàn)實時管理、動態(tài)管理。

（2）設(shè)備信息存儲于不同的部門和介質(zhì)，形成信息孤島和信息不對稱現(xiàn)象，同質(zhì)化信息許多人重復進行錄入及統(tǒng)計，造成人力資源不必要的浪費，信息無法共享。

（3）設(shè)備管理沒有精確到部位，比較粗放，主要以整臺設(shè)備為管理對象，沒有實現(xiàn)精細化管理。

（4）設(shè)備管理沒有形成電子檔案，技術(shù)資料、檔案等資料不齊全。

（5）缺乏對數(shù)據(jù)的挖掘與利用，沒有充分挖掘、利用數(shù)據(jù)價值，保養(yǎng)缺乏針對性。

近年來，設(shè)備管理受到了國內(nèi)研究學者的廣泛關(guān)注。文獻[2]提出了一種基于BOM（Bill Of Material，物料清單）數(shù)據(jù)庫表的遍歷算法，并結(jié)合實際管理業(yè)務(wù)，研發(fā)了基于BOM 的Web 程序，成功應(yīng)用于具體產(chǎn)品管理實踐。文獻[3]提出樹形BOM 數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，經(jīng)過實驗，驗證了在物理層單一數(shù)據(jù)源的BOM 數(shù)據(jù)存儲，減少查詢時的表連接操作，提升了訪問速度。文獻[4]針對設(shè)備管理信息系統(tǒng)無法實時獲取設(shè)備的真實狀態(tài)的問題，提出了物聯(lián)網(wǎng)的解決方案，及時采集設(shè)備的狀態(tài)信息，并嵌入到設(shè)備管理信息系統(tǒng)中并應(yīng)用于實際。雖然國內(nèi)外對設(shè)備管理已經(jīng)有廣泛研究，但管理模式較多以整臺設(shè)備為管理對象，沒有精確到部位，無法實現(xiàn)精細化管理?；诂F(xiàn)有研究成果，以現(xiàn)代設(shè)備管理理論為指導，結(jié)合計算機技術(shù)和信息技術(shù)，提出了面向BOM的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，以設(shè)備BOM 為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對設(shè)備中期各個階段的管理[5]。

2 面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)架構(gòu)

圖1 是面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)架構(gòu)，整個系統(tǒng)以設(shè)備臺賬為核心，實現(xiàn)設(shè)備從保養(yǎng)、潤滑、維修等設(shè)備的中期過程管理。首先按照設(shè)備類別和規(guī)格型號，將整臺設(shè)備結(jié)構(gòu)逐層分解為最小部位。以設(shè)備BOM 為基礎(chǔ)，建立設(shè)備部位與備件的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)備保養(yǎng)、潤滑、維修均以設(shè)備BOM 為依據(jù)，進行操作，并以工單形式完成。工單中需錄入備件使用情況、維修金額等。工單中有大量的維修信息，通過對故障發(fā)生頻數(shù)、故障原因、備件使用情況、維修金額等數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)設(shè)備瓶頸制約因素，為事后維修向預防維修的轉(zhuǎn)變及設(shè)備的保養(yǎng)、維修計劃的制定以及備件的采購提供決策支持信息，最終提升設(shè)備的綜合效率水平。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)面向設(shè)備BOM 的備件管理信息系統(tǒng)架構(gòu)，將系統(tǒng)功能模塊劃分為8 個模塊（圖2）。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。包括單位組織目錄管理、員工目錄管理、區(qū)域目錄管理、設(shè)備部位目錄管理、設(shè)備類型目錄管理、供應(yīng)商基本信息管理。

圖1 面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)架構(gòu)

圖2 面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)功能模塊

（2）資產(chǎn)管理。包括設(shè)備臺賬管理、設(shè)備變動管理、設(shè)備樹瀏覽、設(shè)備統(tǒng)計、設(shè)備采購管理。

（3）故障管理。包括維修計劃類型管理、年度維修計劃管理、年度維修計劃審批、月度維修計劃管理、零星維修計劃管理、計劃維修工作單創(chuàng)建、故障報告與故障記錄管理、故障基礎(chǔ)信息管理、設(shè)備故障信息統(tǒng)計。

（4）保養(yǎng)管理。包括保養(yǎng)類型管理、保養(yǎng)大綱管理、年度保養(yǎng)計劃管理、月度保養(yǎng)計劃管理、保養(yǎng)工作單創(chuàng)建。

（5）工作單管理。包括工作單管理、工作單驗收、工作單狀態(tài)管理。其中，工單類型包括計劃維修工單、保養(yǎng)工單、零星維修工單。

（6）備件管理。包括倉庫代碼管理、貨位目錄管理、備件類型目錄管理、備件臺賬管理、備件庫存監(jiān)控、備件采購、備件信息管理、備件信息查詢、備件信息統(tǒng)計（通過積累備件使用信息，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障瓶頸制約因素，進而為事后維修向預防維修的轉(zhuǎn)變提供依據(jù)）。

（7）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。包括設(shè)備檢測管理、設(shè)備點檢管理。

（8）系統(tǒng)維護與管理。包括用戶管理、備份與修復、權(quán)限管理、密碼管理，確保系統(tǒng)的日常運行及系統(tǒng)的安全性能。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

圖3 數(shù)據(jù)庫表關(guān)系

圖4 設(shè)備臺賬管理界面

面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)的本質(zhì)是數(shù)據(jù)的集成，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的合理性直接影響信息系統(tǒng)的成功與否。建立一個良好的數(shù)據(jù)庫，能迅速、準確地查找所需要的數(shù)據(jù)。面向BOM的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，完整保存了管理業(yè)務(wù)各方面的信息，而且避免了數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象。圖3 為主要數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)關(guān)系，其中，各個數(shù)據(jù)庫表均有主鍵PK（Primary Key）和外鍵FK（Foreign Key），通過主鍵和外鍵建立表之間的聯(lián)系，形成數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境為計算機構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，因此除計算機外還需要網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)連線以及集線器一臺。軟件方面，本系統(tǒng)開發(fā)采用Oracle 10g 數(shù)據(jù)庫和.NET Framework 平臺下的ASP.NET，后臺的ORACLE 用來存儲各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，采用B/S（Browser/Server）架構(gòu)，Web 服務(wù)器上的ASP.NET 應(yīng)用程序用來操作后臺數(shù)據(jù)庫，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。圖4 以設(shè)備臺賬管理頁面為例展示系統(tǒng)的典型模塊界面。

5 結(jié)束語

開發(fā)以設(shè)備臺賬為核心，以設(shè)備BOM 為基礎(chǔ)，以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、資產(chǎn)管理、故障管理、保養(yǎng)管理、工作單管理、備件管理為主要功能模塊的信息系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)設(shè)備運行監(jiān)測、維護保養(yǎng)各個階段信息的一體化管理；消除各部門間的信息孤島和信息不對稱現(xiàn)象，提升管理效率；最終實現(xiàn)對設(shè)備臺賬、設(shè)備保養(yǎng)、設(shè)備維修等各階段的優(yōu)化管理。通過故障信息及解決措施的不斷積累，快速準確地為維修決策提供決策支持信息，通過對維修實施過程中的信息進行統(tǒng)計與分析，挖掘和尋找故障劣化規(guī)律，為事后維修向預防維修的轉(zhuǎn)變以及備件與維修材料的儲備與采購提供決策支持[6]。最終，從設(shè)備的時間運轉(zhuǎn)率、性能運轉(zhuǎn)率及良品率等方面提高設(shè)備的OEE（Overall Equipment Efficiency）水平[7]。應(yīng)用信息系統(tǒng)共有以下4 個優(yōu)勢。

（1）實現(xiàn)信息追溯。信息平臺積累了設(shè)備保養(yǎng)、潤滑、保養(yǎng)各個階段的信息，使各個環(huán)節(jié)可追溯，為維修計劃的制定、故障維修提供參考依據(jù)。

（2）實現(xiàn)信息及時傳達。通過實時錄入設(shè)備點檢信息、維修保養(yǎng)信息，使信息能夠及時傳遞，實現(xiàn)了信息的上通下達，消除信息孤島現(xiàn)象。

（3）實現(xiàn)標準化和精細化管理?；贐OM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了對設(shè)備故障的準確定位，規(guī)范和細化了設(shè)備管理過程。

（4）充分利用數(shù)據(jù)價值。充分挖掘海量設(shè)備維修、保養(yǎng)數(shù)據(jù)，按照設(shè)備BOM 來統(tǒng)計故障發(fā)生的部位及原因，得出設(shè)備故障瓶頸制約因素，為設(shè)備性能升級、設(shè)備采購、備件儲備、維修保養(yǎng)計劃制定提供參考依據(jù)。