某電廠 EAM系統(tǒng)升級開發(fā)與應(yīng)用

蔡瑋 葉惠文 王勇雄

摘要：針對某電廠設(shè)備資產(chǎn)管理的核心 EAM 系統(tǒng)-Q4系統(tǒng)的使用情況，分析了當(dāng)前電廠使用該系統(tǒng)遇到的一些問題，并據(jù)此設(shè)計了一套適合該電廠當(dāng)前工作要求的 EAM 系統(tǒng)升級方案并成功實(shí)施。系統(tǒng)升級設(shè)計中提出了基于設(shè)備云全時服務(wù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期智能管控思想，將物聯(lián)網(wǎng)、移動 App等技術(shù)與設(shè)備管理全生命周期閉環(huán)管理的融合，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備整個生命周期的不限時空管理。用于集成設(shè)備管理人、財、物、圖紙知識庫等資源，減少平均維修時間，提高首次修復(fù)率，提高維修人員效率。系統(tǒng)實(shí)施后，徹底解決了原系統(tǒng)存在的技術(shù)架構(gòu)老化、不支持當(dāng)前操作系統(tǒng)、客戶端安裝困難、數(shù)據(jù)導(dǎo)入受限、無通用可視化工作流顯示圖以及不能自動生成待辦工作等問題。同時實(shí)現(xiàn)了對原 Q4系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整遷移，確保了不損失數(shù)據(jù);盡量保證了用戶使用原 Q4系統(tǒng)的習(xí)性，確保用戶習(xí)性平滑遷移;增強(qiáng)了設(shè)備管理、物資管理、安全管理的關(guān)聯(lián)性，達(dá)到了提升設(shè)備一體化管理水平的目標(biāo)。關(guān)鍵詞：EAM 資產(chǎn)管理系統(tǒng);Q4系統(tǒng);設(shè)備云全時服務(wù);B/S構(gòu)架

中圖分類號：TP311.5???????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A??????? 文章編號：1009-9492（2021）12-0191-05

Development and Application of EAM System Upgrade in a Power Plant

Cai Wei ，Ye Huiwen ，Wang Yongxiong

（Shajiao C Power Plant of Guangdong Energy Group Co.， Ltd.， Dongguan， Guangdong 523900， China）

Abstract： Aiming at the application of Q4 system， the core EAM system of equipment asset management in a power plant， some problems encountered in the current power plant using the system were analyzed， and a set of EAM system upgrade scheme suitable for the current working requirements of the power plant was designed， which has been successfully implemented. In the system upgrade design， the idea of realizing intelligent management and control of equipment life cycle based on equipment cloud full-time service was proposed， and the integration of Internet of Things， mobile App and other technologies with closed-loop management of equipment management life cycle were realized to realize unlimited space-time management of equipment life cycle. It was used to integrate equipment manager， finance， material， drawing knowledge base and other resources， reduce the average maintenance time， improve the first repair rate and improve the efficiency of maintenance personnel. After the implementation of the system， the problems existing in the original system， such as aging technical architecture， not supporting the current operating system， difficult client installation， limited data import， no general visual workflow display diagram， and unable to automatically generate to-do work， are completely solved. At the same time， the complete migration of the original Q4 system data is realized to ensure no loss of data. The habit of users using the original Q4 system and the smooth migration of user habits are ensured， which enhances the relevance of equipment management， material management and safety management， and achieves the goal of improving the level of integrated equipment management.

Key words： EAM asset management system; Q4 system; equipment cloud full-time service; B / S architecture

0 引言

在“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”的新型工業(yè)化道路的指導(dǎo)下，信息已成為人類社會的第一生產(chǎn)力，電力行業(yè)也即將邁開大步走進(jìn)以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧型工廠為主題的工業(yè)4.0時代，信息手段優(yōu)化電力企業(yè)管理勢在必行，值得大力推廣，整體提升企業(yè)面對激烈市場的競爭力，進(jìn)而提升企業(yè)盈利能力。

EAM 是 Enterprise Asset Management（資產(chǎn)管理系統(tǒng)） 的縮寫，是面向資產(chǎn)密集型企業(yè)的企業(yè)信息化解決方案的總稱 [1] ，一般適用于資產(chǎn)密集型企業(yè)對設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)、跟蹤等信息管理[2]。EAM 起源于美國航空業(yè)，是信息技術(shù)與設(shè)備維護(hù)管理兩個領(lǐng)域最新理論與實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物。EAM 的宗旨是“對設(shè)備等資產(chǎn)的整個使用壽命周期進(jìn)行科學(xué)管理”[3]。

EAM系統(tǒng)是一個涉及多學(xué)科的集成平臺，涉及到計算機(jī)技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、系統(tǒng)工程、行為科學(xué)、現(xiàn)代管理科學(xué)和維修工程學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的理論知識。它已超越IT的范疇，將電廠維修的各種因素集成為一個整體[4]。

電廠是典型的資產(chǎn)密集型企業(yè)，企業(yè)的絕大部分資產(chǎn)是設(shè)備，降低設(shè)備檢修時間，延長發(fā)電時間，是電廠生產(chǎn)運(yùn)行的主要目標(biāo)[5]。設(shè)備能否安全可靠地運(yùn)行，不僅影響著企業(yè)生產(chǎn)計劃的制定和實(shí)施，而且決定著企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益[6]。由于火電廠的發(fā)電設(shè)備往往占企業(yè)資產(chǎn)的主要部分，因此 EAM 系統(tǒng)在火電企業(yè)的應(yīng)用可發(fā)揮很大的作用[7]。

1998年沙角 C電廠在國內(nèi)率先引進(jìn)英國 Q4W維修管理和物資管理軟件系統(tǒng)，2008年對 Q4 EAM進(jìn)行建立和完善。Q4系統(tǒng)在該廠應(yīng)用已經(jīng)比較深入，是電廠設(shè)備資產(chǎn)管理的核心系統(tǒng)。在各級領(lǐng)導(dǎo)的重視、該廠全體員工及實(shí)施廠家的共同努力下，Q4系統(tǒng)取得了很好的應(yīng)用效果，是輔助電廠有效開展生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的工具和載體。由于 Q4軟件平臺技術(shù)架構(gòu)是 C/S架構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成，存在拓展性不足、使用不便等問題，升級系統(tǒng)意義重大。2017年電廠已完成了 Safety及圖形化開票系統(tǒng)的全 Web化升級改造，目前投運(yùn)效果良好;Q4系統(tǒng)中 En? gineering和 Stock模塊雖然已經(jīng)針對部分功能等做了 Web 改造，如提缺陷、采購申請，但大部分功能仍為 C/S版本，不能完全脫離 Q4系統(tǒng)安裝程序，需要用戶每臺電腦上進(jìn)行客戶端程序的安裝，系統(tǒng)的升級、維護(hù)難度較大。由于該系統(tǒng)為20年前實(shí)施的系統(tǒng)，隨著 IT 技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的不斷累加，用戶對系統(tǒng)使用便捷性、生產(chǎn)安全管理要求的不斷提高，所以亟需對系統(tǒng)進(jìn)行全面升級。

本文闡述了沙角 C 電廠 EAM 系統(tǒng)的升級設(shè)計和實(shí)施，就此分析了原系統(tǒng)存在的一些問題、提出了系統(tǒng)升級的指導(dǎo)思想和方法，通過實(shí)施該升級項目，達(dá)到在不影響原有 EAM 數(shù)據(jù)和系統(tǒng)用戶使用習(xí)性的情況下，完善和升級電廠 EAM 系統(tǒng)，提升企業(yè)設(shè)備一體化管理水平的目標(biāo)。

1 系統(tǒng)升級設(shè)計思想

EAM 系統(tǒng)項目的實(shí)施，是建設(shè)一個集中式設(shè)備管理業(yè)務(wù)信息管理平臺[8]，EAM 系統(tǒng)的升級，在實(shí)質(zhì)上是一個在企業(yè)內(nèi)逐步推動和應(yīng)用先進(jìn)管理思想的過程。通過它的實(shí)施，企業(yè)可以將以上管理思想應(yīng)用到日常設(shè)備維修管理的各個環(huán)節(jié)，從而提高設(shè)備管理的有效性和及時性[9]。

本次系統(tǒng)升級設(shè)計了基于設(shè)備云全時服務(wù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期智能管控，將物聯(lián)網(wǎng)、移動 APP 等技術(shù)與設(shè)備管理全生命周期閉環(huán)管理的融合，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備整個生命周期的不限時空管理。集成設(shè)備管理人、財、物、圖紙知識庫等資源，減少平均維修時間，提高首次修復(fù)率，提高維修人員效率。如圖1所示。

系統(tǒng)升級按照 PMP 項目管理方法論對項目從啟動、規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)控、收尾等各階段進(jìn)行全過程管理。從數(shù)據(jù)架構(gòu)關(guān)聯(lián)性、模塊關(guān)聯(lián)性進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和改造完成原 Q4系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移，并確保不損失數(shù)據(jù);盡量保證用戶原使用 Q4系統(tǒng)的習(xí)性，確保用戶習(xí)性平滑遷移;增強(qiáng)設(shè)備管理、物資管理、安全管理的關(guān)聯(lián)性，提升設(shè)備一體化管理水平。設(shè)備云全時全生命周期智能管控平臺研發(fā)與搭建，探索設(shè)備管理在工業(yè)化和信息化的深度融合的創(chuàng)新應(yīng)用。完成管理制度、管理標(biāo)準(zhǔn)等修編，管理創(chuàng)新成果的提煉與申報，滿足創(chuàng)新管理需要。

本次升級設(shè)計把所有 C/S模塊全部改為 B/S方式，C/ S （Client/Server 客服機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)） 和 B/S （Browser/ Server 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)）。其中 C/S結(jié)構(gòu)具有充分利用 Client/Server兩端軟硬資源，降低網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷，合理分配任務(wù)到 Client端和 Server端實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，但是客戶端需要安裝專門的應(yīng)用軟件，不易維護(hù);而 B/S結(jié)構(gòu)則基于廣域網(wǎng)絡(luò)，利用不斷成熟的 WWW 瀏覽器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原來復(fù)雜軟件才能實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大功能，特別是客戶端，只要有操作系統(tǒng)及瀏覽器就可以登陸系統(tǒng)并進(jìn)行業(yè)務(wù)操作，具有方便部署、維護(hù)簡單等特點(diǎn)，因此成為目前首選的體系結(jié)構(gòu)[9]。系統(tǒng)主界面如圖2～3所示。

2 功能總體設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

基于原有系統(tǒng)存在的問題，針對性的進(jìn)行了整體功能設(shè)計，在全部替換為 B/S網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架無需安裝插件，通過瀏覽器方式便可訪問，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)移動辦公[10]，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下功能。

（1） 搭建基于 Web技術(shù)設(shè)備云智能管控平臺，為設(shè)備全生命周期管理提供全時服務(wù)，用戶可通過瀏覽器訪問設(shè)備云服務(wù)，不受時空限制。

（2） 原 Q4設(shè)備管理數(shù)據(jù)平滑遷移功能，在設(shè)備云智能管控平臺上提升以設(shè)備全生命周期為中心的管理集成，不限于包括工單、工作票、備件、安全隔離等關(guān)聯(lián)信息，同時也包括部件及備件清單，檢修時可以直接以設(shè)備工單為主體提交采購和領(lǐng)料申請，設(shè)備的點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)也可以依附設(shè)備進(jìn)行管理。

（3） 查詢功能。以基于設(shè)備全生命周期管理為核心，通過多維度、正向、反向查詢跟蹤工單、工作票、物資管理情況，使用戶更直觀了解現(xiàn)場設(shè)備檢修、隔離情況、物資及庫存管理，提升管理水平。查詢頁面如圖4所示。

（4） 擴(kuò)展圖形化工作流引擎[11]，實(shí)現(xiàn)待辦任務(wù)與企業(yè)門戶完全集成，并具有待辦任務(wù)提醒。工作流及工作審批如圖5～6所示。

（5）采用 Web服務(wù)等主流技術(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)框架，便于系統(tǒng)升級、維護(hù)以及問題跟蹤。

（6）引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、移動 App等技術(shù)與設(shè)備管理全生命周期閉環(huán)管理進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備整個生命周期的不限時空管理。應(yīng)用移動 App及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為設(shè)備的遠(yuǎn)程運(yùn)維管理提供了技術(shù)支撐，在 PC端、移動端都可以隨時查看和監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。

（7） 開發(fā)全時系統(tǒng)智能分析等技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能主動性提示、報警，從根本上將設(shè)備管理從被動式防范轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮焦芾?，提升了設(shè)備管理水平。

（8） 集成設(shè)備實(shí)時狀態(tài)系統(tǒng)接口，如 SIS、DCS等，實(shí)時獲取設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控;當(dāng)設(shè)備狀態(tài)存在異常時，如設(shè)備信號跳動、設(shè)備溫度及壓力過高多低等，觸發(fā)在設(shè)備云智能管控平臺上設(shè)定監(jiān)控設(shè)備對象的異常指數(shù)預(yù)警，及時向設(shè)備對應(yīng)負(fù)責(zé)進(jìn)行信息預(yù)警，包括系統(tǒng)待辦任務(wù)預(yù)計及手機(jī)端信息預(yù)警等，主動發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，及時進(jìn)行消缺處理，降低缺陷發(fā)現(xiàn)不及時導(dǎo)致的額外維護(hù)成本。

（9） 實(shí)現(xiàn)了工作任務(wù)待辦全流程管理（原老系統(tǒng)沒有待辦任務(wù)提醒，需要在系統(tǒng)內(nèi)自己查找存在的缺陷、工單任務(wù)進(jìn)行處理），設(shè)備的全生命周期管理過程中，如消除缺陷、定期維護(hù)工作等，均有對應(yīng)的待辦任務(wù)以及對應(yīng)的設(shè)備負(fù)責(zé)人和處理人，相關(guān)工作人員進(jìn)入系統(tǒng)首頁即能發(fā)現(xiàn)存在的工作任務(wù)，及時進(jìn)行設(shè)備維護(hù)任務(wù)處理，提高工作效率，縮短設(shè)備維護(hù)時間，降低設(shè)備維護(hù)成本。如圖7所示。

（10）接入移動 App應(yīng)用，拓展了設(shè)備預(yù)警的渠道，工作人員可在手機(jī)上及時接受設(shè)備風(fēng)險預(yù)警以及工作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)移動終端及時進(jìn)行缺陷登記和提交工作。根據(jù)預(yù)警及工作內(nèi)容，合理安排工作計劃，提高工作有效性，進(jìn)一步縮短設(shè)備維護(hù)時間，提高工作效率。手機(jī) App截圖如圖8所示。

（11）開發(fā)基于設(shè)備云智能管控平臺的大數(shù)據(jù)分析功能，將全廠設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)，包括庫存、備品備件、設(shè)備正常運(yùn)行時間、設(shè)備異常次數(shù)、設(shè)備檢修次數(shù)等數(shù)據(jù)，可多維度分析設(shè)計合理的設(shè)備維護(hù)方案，包括：①通過監(jiān)控設(shè)備的備品備件和庫存，結(jié)合設(shè)備的維護(hù)頻率，計算設(shè)備對應(yīng)備品備件合理的數(shù)量，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時，系統(tǒng)自動預(yù)警，提示工作人員及時進(jìn)行備品備件的補(bǔ)充;②通過計算設(shè)備正常運(yùn)行時間及設(shè)備異常數(shù)據(jù)，計算設(shè)備無故障平均時間，作為設(shè)備計劃維護(hù)的參考依據(jù)，合理設(shè)定設(shè)備的定期維護(hù)工作計劃，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，最大程度上消除故障再處理的風(fēng)險，避免當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時再維護(hù)，由定期主動維護(hù)提升設(shè)備穩(wěn)定性，降低設(shè)備維護(hù)成本;③通過系統(tǒng)自動運(yùn)算與分析，計算計劃維護(hù)完成占比，即計劃維護(hù)時間占實(shí)際維護(hù)總時間的占比，當(dāng)計劃維護(hù)時間占比低于 90%時，即表示計劃維護(hù)存在與實(shí)際情況不符的情況，將有系統(tǒng)自動給計劃維護(hù)人員預(yù)警信息，及時修正計劃維護(hù)工作。再由系統(tǒng)自動計算設(shè)備平均維護(hù)時間，為計劃維護(hù)人員提供修正設(shè)備維護(hù)計劃時間參考和依據(jù)。

（12）開發(fā)了設(shè)備云智能管控平臺的大數(shù)據(jù)分析功能，系統(tǒng)可根據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展的需求，自定義設(shè)備分析維度，為人工智能應(yīng)用（系統(tǒng)自動為技術(shù)人員提供有關(guān)正確操作指導(dǎo)，以便對設(shè)備進(jìn)行高效正確的修復(fù)、維護(hù)、安裝或操作）提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

EAM 系統(tǒng)在沙角 C電廠的升級實(shí)施實(shí)現(xiàn)了全廠設(shè)備全生命周期智能管控，本文將物聯(lián)網(wǎng)、移動 App等技術(shù)與設(shè)備管理全生命周期閉環(huán)管理融合，對設(shè)備整個生命周期[12]的不限時空管理。集成設(shè)備管理人、財、物、圖紙知識庫等資源，減少平均維修時間，提高首次修復(fù)率，提高維修人員效率。Q4 EAM 系統(tǒng)的全面升級改造，可有效提升設(shè)備一體化管理水平，確保設(shè)備檢修過程中人員、設(shè)備的安全。隨著安全生產(chǎn)事故成本的增加，有效防范事故產(chǎn)生的手段，將有效防止企業(yè)經(jīng)濟(jì)的損失，間接提升企業(yè)效益。系統(tǒng)升級拓展可通過多維度、正向、反向查詢跟蹤工單、工作票、物資管理情況，使現(xiàn)場工作人員更直觀了解現(xiàn)場設(shè)備檢修、隔離情況、物資及庫存管理，提升管理水平。無需再使用虛擬化加遠(yuǎn)程桌面方式訪問系統(tǒng)，大大節(jié)省相關(guān)軟件授權(quán)購買費(fèi)用。系統(tǒng)升級拓展后，隨著效率的提高，設(shè)備穩(wěn)定性提高，設(shè)備異常自動預(yù)警，大幅減少了人力、物力、時間等的投入，將進(jìn)一步提升全廠的管理效益，提升經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明系統(tǒng)自全面升級投運(yùn)以來，穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、操作頁面內(nèi)容直觀、操作簡單方便，經(jīng)過一段時間使用的驗(yàn)證，系統(tǒng)順暢，簡潔高效，大大提高了企業(yè)設(shè)備管理工作效率。

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第一作者簡介：蔡瑋（1980-），男，碩士，工程師，研究領(lǐng)域?yàn)殡娏ο到y(tǒng)檢修、調(diào)度及運(yùn)行、分析，已發(fā)表論文2篇。

（編輯：刁少華）