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(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所，陜西西安 710089）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備具有集成化、大型化、復(fù)雜化、精密化、自動(dòng)化、多樣化等特點(diǎn)[1]，設(shè)備作為企業(yè)資產(chǎn)的重要組成部分，是科研型號(hào)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(hào)的研制效率和試驗(yàn)任務(wù)的正常進(jìn)行，設(shè)備維護(hù)成本的高低很大程度上影響企業(yè)實(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)，搭建設(shè)備管理信息系統(tǒng)平臺(tái)，推進(jìn)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(duì)設(shè)備的運(yùn)營及維護(hù)情況僅僅是簡單記錄，沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理、動(dòng)態(tài)管理。

（2）設(shè)備信息存儲(chǔ)于不同的部門和介質(zhì)，形成信息孤島和信息不對(duì)稱現(xiàn)象，同質(zhì)化信息許多人重復(fù)進(jìn)行錄入及統(tǒng)計(jì)，造成人力資源不必要的浪費(fèi)，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(tái)設(shè)備為管理對(duì)象，沒有實(shí)現(xiàn)精細(xì)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(duì)數(shù)據(jù)的挖掘與利用，沒有充分挖掘、利用數(shù)據(jù)價(jià)值，保養(yǎng)缺乏針對(duì)性。

近年來，設(shè)備管理受到了國內(nèi)研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)[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(shí)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(shí)踐。文獻(xiàn)[3]提出樹形BOM 數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了在物理層單一數(shù)據(jù)源的BOM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，減少查詢時(shí)的表連接操作，提升了訪問速度。文獻(xiàn)[4]針對(duì)設(shè)備管理信息系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)獲取設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)的問題，提出了物聯(lián)網(wǎng)的解決方案，及時(shí)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(shí)際。雖然國內(nèi)外對(duì)設(shè)備管理已經(jīng)有廣泛研究，但管理模式較多以整臺(tái)設(shè)備為管理對(duì)象，沒有精確到部位，無法實(shí)現(xiàn)精細(xì)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(dǎo)，結(jié)合計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備中期各個(gè)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(gè)系統(tǒng)以設(shè)備臺(tái)賬為核心，實(shí)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(hào)，將整臺(tái)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(duì)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(jìn)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(duì)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(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)、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(yù)防維修的轉(zhuǎn)變及設(shè)備的保養(yǎng)、維修計(jì)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(jì)

3.1 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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(gè)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(tái)賬管理、設(shè)備變動(dòng)管理、設(shè)備樹瀏覽、設(shè)備統(tǒng)計(jì)、設(shè)備采購管理。

（3）故障管理。包括維修計(jì)劃類型管理、年度維修計(jì)劃管理、年度維修計(jì)劃審批、月度維修計(jì)劃管理、零星維修計(jì)劃管理、計(jì)劃維修工作單創(chuàng)建、故障報(bào)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(jì)。

（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(jì)劃管理、月度保養(yǎng)計(jì)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(yàn)收、工作單狀態(tài)管理。其中，工單類型包括計(jì)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(tái)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(jì)（通過積累備件使用信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障瓶頸制約因素，進(jìn)而為事后維修向預(yù)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(diǎn)檢管理。

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

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

圖3 數(shù)據(jù)庫表關(guān)系

圖4 設(shè)備臺(tái)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(jì)的合理性直接影響信息系統(tǒng)的成功與否。建立一個(gè)良好的數(shù)據(jù)庫，能迅速、準(zhǔn)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(gè)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(shí)現(xiàn)

面向BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境為計(jì)算機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，因此除計(jì)算機(jī)外還需要網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)連線以及集線器一臺(tái)。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(tái)下的ASP.NET，后臺(tái)的ORACLE 用來存儲(chǔ)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(tái)數(shù)據(jù)庫，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。圖4 以設(shè)備臺(tái)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(tái)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(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測、維護(hù)保養(yǎng)各個(gè)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(duì)稱現(xiàn)象，提升管理效率；最終實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備臺(tái)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(zhǔn)確地為維修決策提供決策支持信息，通過對(duì)維修實(shí)施過程中的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，挖掘和尋找故障劣化規(guī)律，為事后維修向預(yù)防維修的轉(zhuǎn)變以及備件與維修材料的儲(chǔ)備與采購提供決策支持[6]。最終，從設(shè)備的時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)率、性能運(yùn)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(gè)優(yōu)勢。

（1）實(shí)現(xiàn)信息追溯。信息平臺(tái)積累了設(shè)備保養(yǎng)、潤滑、保養(yǎng)各個(gè)階段的信息，使各個(gè)環(huán)節(jié)可追溯，為維修計(jì)劃的制定、故障維修提供參考依據(jù)。

（2）實(shí)現(xiàn)信息及時(shí)傳達(dá)。通過實(shí)時(shí)錄入設(shè)備點(diǎn)檢信息、維修保養(yǎng)信息，使信息能夠及時(shí)傳遞，實(shí)現(xiàn)了信息的上通下達(dá)，消除信息孤島現(xiàn)象。

（3）實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化管理。基于BOM 的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備故障的準(zhǔn)確定位，規(guī)范和細(xì)化了設(shè)備管理過程。

（4）充分利用數(shù)據(jù)價(jià)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(jì)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(jí)、設(shè)備采購、備件儲(chǔ)備、維修保養(yǎng)計(jì)劃制定提供參考依據(jù)。