設備智能管理平臺應用

■ 梅春雨 梁新華 夏澤華

隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，各地自來水廠也在不斷加大投資建設以滿足日益提高的供水需求。由于引進了先進生產(chǎn)設備和工藝流程，給日常管理帶來一定的工作量和難度，傳統(tǒng)的設備管理方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化水廠的發(fā)展和建設。如何合理、有效進行水廠設備管理，保障供水質量和安全，提高設備的生產(chǎn)效率，是各地水廠必須面對的重要問題。

普惠水務資產(chǎn)管理平臺囊括了對水廠內、外設備的全方位管理，包括泵類等機電設備、管網(wǎng)設備等，實現(xiàn)各類設備卡片信息的快速新建和查詢，加強日常維修和巡檢保養(yǎng)的計劃性管理，極大提高了水廠設備的管理效率。同時，系統(tǒng)采集設備多方數(shù)據(jù)（如振動、噪音、電流、電壓等），進行分類、匯總、統(tǒng)計，分析設備的運行狀態(tài)，快速響應異常信息，保障設備安全穩(wěn)定運行，提升安全保供能力。

一、水廠管理痛點

（一）水廠內部信息不流通

水廠內部缺少管理設備資料的統(tǒng)一平臺，各部門間無法實現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)互通。管理者在進行關鍵決策時，需要花費大量人力和物力進行信息溝通和數(shù)據(jù)收集，管理效率低，無法快速決策。

（二）設備管理水平較薄弱

目前大部分水廠的設備管理模式還處于粗放型管理階段，存在各部門間權責不清、設備賬卡不符等問題。設備沒有明確具體的歸口，往往造成日常管理不到位。水廠設備基礎信息與財務信息由于特定屬性的不同，無法一一對應，為管理造成困擾，無法及時更新設備殘值、使用年限相關數(shù)據(jù)。

（三）設備安全保供無保障

為了保障安全供水需要定期對生產(chǎn)設備進行保養(yǎng)及日常巡檢，若僅僅依靠紙質單據(jù)進行管理，無法保證每次工單完成的質量，無法實現(xiàn)維護設備的真正目的，容易造成管理上的疏忽而導致設備無法正常運轉，安全保供不能得到保障。

（四）設備運行效能難控制

設備管理若無法實現(xiàn)精細化管理，容易造成資源的浪費，運行成本無法得到合理控制。如，由于庫存數(shù)量未知而造成重復采購的問題，工單流轉依靠紙質單造成的溝通成本問題，生產(chǎn)設備的運行能耗問題等。

二、智能管理平臺的主要功能

普惠設備全生命周期智能管理平臺優(yōu)化了傳統(tǒng)設備管理方式，解決了水廠日產(chǎn)管理的痛難點，實現(xiàn)了設備管理靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)維護相結合，促進了設備管理的精細化發(fā)展。

（一）設備管理

設備管理模塊是管理系統(tǒng)中至關重要的子模塊，主要實現(xiàn)了設備建卡及日常維護等功能。按照科學的表單原型，準確記錄設備的基本信息（如設備名稱、規(guī)格、型號、生產(chǎn)廠商、設備類別、投用日期、重要程度等），形成完整的設備履歷檔案。設備卡片記錄了設備的全生命周期，記錄從采購投用到最終的報廢處置關聯(lián)的所有信息。

設備建卡之后，平臺賦予每個設備特定的編碼（類似身份證號）并生成設備二維碼打印粘貼。通過移動APP掃描二維碼，即可查看設備詳情以及所有維修、巡檢、保養(yǎng)、變更記錄。

平臺運用現(xiàn)代管理的科學理論構建水務設備信息管理，充分體現(xiàn)設備管理的科學性，既為設備管理信息化、網(wǎng)絡化提供技術指導與支持，又最大程度地滿足各部門信息處理的內容。

圖1 平臺功能架構圖

圖2 設備卡片二維碼示意圖

圖3 設備卡片明細列表

（二）倉庫管理

倉庫庫存管理涵蓋了備件的申領、審核、出入庫記錄、調撥、盤點、退料、標簽打印等功能，集傳統(tǒng)紙質庫存管理多功能于一體，方便了水廠倉庫管理人員的日常管理。

備品備件自采購入庫之后即可生成物料編碼并可打印標簽二維碼進行粘貼，二維碼記錄了備件名稱、入庫時間、規(guī)格、型號、存放位置、使用設備等信息。維修人員領料時，可掃描二維碼即可記錄備件的出庫時間、領用人員、關聯(lián)工單、所用設備等并自動生成出庫記錄。

物料盤點作為平臺的亮點，在傳統(tǒng)盤點方式的基礎上提供了移動盤點功能。APP自動記錄盤點內容，即時記錄庫存的盤盈或盤虧信息并自動生成盤點記錄表單。極大提高了盤點效率，減少了盤點時間，提升了庫存管理的管理質量。

（三）維修管理

設備維修管理具有申報、審核、調撥、派單、維修、申領、驗收、統(tǒng)計等功能，支持PC端和移動端處理，并以工作流的模式對各個過程進行標準化管理。

圖4 維修工單故障申報

維修工單實現(xiàn)對維修過程的全程監(jiān)管和記錄，平臺根據(jù)工單緊急程度及申報時間自動判斷工單截止日期。對接短信功能可在工單截止日前發(fā)送提醒短信告知相關人員，保證工單的完成及時率。并自動記錄維修人員維修時長及維修及時率，方便管理人員定期進行考核分析。

工單對接倉庫管理功能，提供物料申領人員實時查看庫存的權限，方便及時做出處理，登記維修所用的備品備件信息，統(tǒng)計工單的維修成本。

（四）計劃管理

隨著設備的不斷增加，設備的日常管理也越來越繁瑣復雜。為保證整個生產(chǎn)的安全運行，需要對設備進行精細化管理，加強對設備的日常維護。設備管理系統(tǒng)計劃管理模塊的智慧化管理主要體現(xiàn)如下：工單自動觸發(fā)到人的方式保證每一筆巡檢維護工單無法遺漏，定期監(jiān)管方式保證每一工單按時保質完成，采用大數(shù)據(jù)分析的方式進行故障預判等。

計劃管理按不同類別可分為保養(yǎng)計劃、巡檢計劃、點檢計劃和大修計劃。按計劃期的不同可分為年度、季度、月度計劃。在制定計劃時，須具體明確執(zhí)行人員、維護范圍、維護要求、維護時長、觸發(fā)周期等內容。工單觸發(fā)之后，執(zhí)行人員通過掃描設備二維碼確定到場之后開啟工單，實現(xiàn)到場簽到，保證工單完成質量和填報數(shù)據(jù)的可靠性。

計劃的觸發(fā)方式分為兩種：一種為時間型觸發(fā)，一種為條件型觸發(fā)。時間型觸發(fā)方式基于時間周期，例如月度維護，年度維護等，在下次維護到期時，自動觸發(fā)工單提醒相關人員進行維護，從而為設備能夠安全、可靠、高效運行提供保障；條件型與時間型的不同之處在于其不是根據(jù)時間來決定維修的頻次和維護日期，而是根據(jù)設備的運行參數(shù)，例如設備累計運行時間，汽車的行駛公里數(shù)等。一個設備可以定義多個運行參數(shù)，任何一個參數(shù)只要滿足定義的觸發(fā)條件，都可以觸發(fā)生成工單進行維護保養(yǎng)。通過預防性維護，可以有效提高設備可靠性，降低非計劃停機率，保障設備運行。

（五）監(jiān)控管理

設備監(jiān)控管理是指通過測取運行條件下的設備性能參數(shù)如振動、噪聲、溫度、壓力等特征數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理、分析，獲得反映設備狀態(tài)和故障征兆的信息，實現(xiàn)對設備的狀態(tài)評價、故障診斷和預測，達到避免或減少故障的發(fā)生，合理安排設備的運行和維修的目的。

平臺根據(jù)不同設備預設的參數(shù)閾值可自動觸發(fā)異常提醒信息，告知相關人員快速做出響應和調整，避免因設備發(fā)生故障而導致的停運等問題。設備的參數(shù)閾值信息可根據(jù)實際情況自由修改，靈活配置。

圖5 設備監(jiān)控分析運行圖

（六）報表管理

根據(jù)各個水廠的管理需要設定條件，生成各種常見的統(tǒng)計報表，包括維修月度報表、維修統(tǒng)計報表、設備完好率統(tǒng)計、維修工單成本統(tǒng)計、維修及時率統(tǒng)計、故障類型統(tǒng)計報表、資產(chǎn)處置報廢報表、維修成本報表、工單臺賬統(tǒng)計分析、委外成本統(tǒng)計等。設備管理平臺支持對設備全生命周各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行記錄和分析，可自動統(tǒng)計設備相關的所有數(shù)據(jù)內容，并且提供多功能查詢條件，方便管理人員和水廠領導隨時查看，為決策、方針的制定提供全面、科學、有效的數(shù)據(jù)支撐。

圖6 設備統(tǒng)計報表-完好率分析

三、智能管理平臺的優(yōu)勢

（一）資產(chǎn)集中，管理分布

通過設備管理平臺的建設以及與其他分布系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)對水廠設備的集中化管理，減少了因設備信息不同步，維護不到位而造成的設備損壞，保障每個環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)，從安全、節(jié)能和效率三方面推動設備的安全穩(wěn)定運行。

（二）全員參與，精細管理

通過平臺實現(xiàn)對設備全生命周期的管理，可對所有生產(chǎn)設備制定涉及到具體維護人員的巡檢、保養(yǎng)及點檢計劃，從而保障設備得到充分的維護。

平臺支持每個人員掃碼查看，若發(fā)現(xiàn)問題，可隨時申報故障，確保第一時間發(fā)現(xiàn)問題，并快速解決問題，保障設備正常運轉，安全保供。

（三）庫存充足，動態(tài)追蹤

平臺提供倉庫管理功能，配合管理人員做好備件的儲備工作，實現(xiàn)倉庫備品備件出入庫動態(tài)管理、維護等環(huán)節(jié)的管理。避免因設備的備件緊缺問題而導致的遲遲無法完成設備的維修問題，加快故障維修的響應效率。

（四）數(shù)據(jù)傳遞，效率提高

通過系統(tǒng)的建設和日常使用，可以有效減少人員之間的溝通成本、時間成本，促進人員之間的相互溝通和信息共享，提高了日常工作效率。

（五）實時分析，控制成本

平臺加強了對設備安全和效率的監(jiān)管，減少設備的故障率，節(jié)約維修成本，降低能耗，有效提升生產(chǎn)設備帶來的經(jīng)濟效益。

實時抓取平臺的數(shù)據(jù)，制定標準管理值，當發(fā)現(xiàn)異常時，快速通知相關部門及時處理。

（六）智能預警，快速響應

設備全生命周期智能管理平臺通過抓取設備的運行狀態(tài)，如噪音、振動等參數(shù)，結合預設的參數(shù)報警閾值，分析設備的運行狀態(tài)是否健康。當參數(shù)數(shù)據(jù)存在異常時，平臺智能預警，將異常信息推送給相關人員，告知及時處理，提高故障的響應速度。

四、案例分析

為了更清楚地說明設備全生命周期智能管理平臺在水廠的運用，以吳江華衍水務公司參與的實際項目為例說明。隨著吳江華衍水務近年的不斷發(fā)展以及工藝流程的引進，水廠設備種類雜、數(shù)量多、分布廣、管理難等特點日趨明顯，設備信息管理標準不一，各子系統(tǒng)分散，信息不同步，亟需一個智能化設備管理平臺進行統(tǒng)籌管理。

（一）關鍵訴求

吳江華衍水務設備管理平臺的建設以“安全、節(jié)能、效率”三大訴求為抓手，管理水廠重要的生產(chǎn)類設備，保障設備穩(wěn)定安全運行。同時，通過信息化手段實現(xiàn)對設備能耗的嚴格管理，降低生產(chǎn)能耗，控制生產(chǎn)成本。對接華衍智慧水務其他業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)設備信息的同步，制定統(tǒng)一的管理標準，提高日常管理效率。

（二）管理痛點

1.范圍

傳統(tǒng)的設備管理方式將實物資產(chǎn)與線性資產(chǎn)剝離開來，設備管理范疇不足，無法實現(xiàn)對公司設備的全面管理。

2.數(shù)據(jù)

原先的設備管理系統(tǒng)獨立運行，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)互不相通，形成系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)孤島。如設備的財務數(shù)據(jù)無法對接財務系統(tǒng)實時更新并同步設備數(shù)據(jù)，智慧生產(chǎn)、二供系統(tǒng)無法將設備的運行信息實時傳遞給設備管理系統(tǒng)等問題。

3.操作

原先設備管理系統(tǒng)由于模式固定，不符合吳江華衍的實際業(yè)務流程，界面繁瑣，交互復雜，模塊雜亂，操作不便。

4.管理

傳統(tǒng)管理方式通過紙質化結合流程管理方式，不符合實際管理流程，去紙質化的管理無法得到真正實施。缺乏必要的統(tǒng)計分析報表，每個月仍然需要花費大量時間整理。

（三）建設效果

普惠水廠設備全生命周期智能管理平臺目前在吳江華衍已經(jīng)正式上線并開始應用，從設備、工單、計劃、監(jiān)控等角度實現(xiàn)全流程的動態(tài)監(jiān)管。

圖7 資產(chǎn)設備數(shù)據(jù)分析圖

圖8 平臺報表統(tǒng)計功能

1.統(tǒng)計分析

平臺自動統(tǒng)計平臺運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并通過圖形化結合生成管理人員所需的多種報表，縮短了管理者繁瑣的整理環(huán)節(jié)，提高了管理效率，能更快地發(fā)現(xiàn)問題并進行整改優(yōu)化。

2.智能預警

設備管理平臺智能預警分析功能通過既定的標準知識庫生成設備預警信息，并通過人為干預，不斷學習的方式校準預警干擾因子，從而保障預警信息的不斷趨于準確。

3.系統(tǒng)對接

通過對接其他業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)公司設備信息的同步和一致，促進公司數(shù)據(jù)資源的共享。智慧生產(chǎn)、二供系統(tǒng)：對接生產(chǎn)系統(tǒng)，獲取生產(chǎn)設備實時運行數(shù)據(jù)，監(jiān)控設備運行狀態(tài)；財務系統(tǒng)：同步實物與賬、卡的數(shù)據(jù)，實時推送錄入資產(chǎn)數(shù)據(jù)及財務數(shù)據(jù)；eHR管理系統(tǒng)：統(tǒng)一eHR系統(tǒng)人事數(shù)據(jù)，每天同步最新組織架構及域賬號信息；BPM審核平臺：對接公司統(tǒng)一審批平臺，實現(xiàn)跨部門審批一個平臺數(shù)據(jù)全連接。

4.動態(tài)監(jiān)管

結合設備基礎的靜態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設備全生命周期的動態(tài)監(jiān)管，完成設備所有日常維護管理功能的電子表單及工單審核流程的對接。完成設備的巡檢保養(yǎng)、維修工單的信息化管理流程。實現(xiàn)每個設備個性化的預防性計劃管控策略的新建，保障設備安全穩(wěn)定運行。

圖9 平臺對接系統(tǒng)示意圖

設備全生命周期智能管理平臺結合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新型技術手段，在水廠設備管理方面效果顯著，必將會為未來的現(xiàn)代化水廠建設奠定堅實的基礎。