高速公路機電“1+N”大運維模式下機電設備管理方法研究

羅志華

（廣東利通科技投資有限公司新軟分公司，廣東廣州 510000）

0 引言

2020 年取消省界站后，全國高速公路形成正式的收費“一張網(wǎng)”，高速公路的機電系統(tǒng)規(guī)模也因此更加龐大，系統(tǒng)也越來越復雜，這也對高速公路機電系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，維護的及時性等都提出了更高的要求。此前依賴人工經(jīng)驗、硬件故障閑置率高、軟件優(yōu)化速度慢的被動運維模式已不再適用。廣東省交通集團為強化集團高速公路建設和經(jīng)營管理，加快集團所屬高速公路機電養(yǎng)護業(yè)務的全面轉(zhuǎn)型升級，進而推動國企改革，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，提出了機電“1+N”大運維改革建設。

1 機電“1+N”大運維模式概述

“1+N”大運維模式主要涉及管理模式、資源布局、技術手段等多個方面的改革調(diào)整。

1.1 管理模式革新

機電“1+N”大運維模式主要是指在集團層面建成“統(tǒng)籌規(guī)劃、分級管理、安全高效”的高速公路機電大運維管理體系，轉(zhuǎn)變原來的獨立運營、分散管理模式，構建“中心—片區(qū)—網(wǎng)點”三級管理模式。其中，“1”為集團統(tǒng)籌確定的1 家機電運維技術支撐服務單位；“N”為根據(jù)集團片區(qū)化管理要求，經(jīng)過統(tǒng)一招標確定的機電日常養(yǎng)護服務單位；網(wǎng)點則為運維基層維護點[1]。

1.2 資源布局調(diào)整

按照“非現(xiàn)場服務中心化，現(xiàn)場服務片區(qū)化”的資源布局優(yōu)化整合思路，“1”作為機電運維的核心引擎，匯集了集團收費、監(jiān)控及網(wǎng)絡安全等專家及人才，能夠提供機電系統(tǒng)集中監(jiān)測、網(wǎng)絡安全系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測、遠程技術支持、遠程軟件升級、技術培訓、系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、備件集中采購等多項服務；“N”主要提供現(xiàn)場維護、應急、保潔、巡檢和設備運行保障等服務。

1.3 技術手段升級

“1”通過搭建敏捷、高效的業(yè)務平臺，實現(xiàn)對關鍵設備運行狀態(tài)、運行指標、業(yè)務流水及系統(tǒng)性能等情況的實時監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)問題并主動推送給“N”；同時針對疑難問題，可通過開展專家會診快速處置，并通過健康模型評估預測，提出優(yōu)化建議，持續(xù)提升服務水平。

2 “1+N”模式下設備管理方式的轉(zhuǎn)變

2.1 轉(zhuǎn)變的必要性

機電系統(tǒng)的工作狀態(tài)對整個收費系統(tǒng)的影響至關重要，因此高速公路的運營運維業(yè)務主要圍繞機電系統(tǒng)進行，包括系統(tǒng)運行監(jiān)測、設備故障處理等。高速公路機電系統(tǒng)主要包括收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及隧道機電系統(tǒng)等，其共同點在于都擁有大量的設備及設施，屬于資產(chǎn)密集型業(yè)務。設備資產(chǎn)的購買、倉儲、管理及維修、保養(yǎng)等費用約占總體運維費用的35%～50%。目前高速公路機電設備的管理智能化水平不高，未能實現(xiàn)對關鍵設備全生命周期的精細化管理，仍較多依賴人工經(jīng)驗式管理。設備信息存在嚴重的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，難以充分利用其相關的價格信息、運行性能、故障維修等數(shù)據(jù)價值。

以機電設備備品備件管理為例。在傳統(tǒng)管理模式下，備品備件的管理方式仍比較粗放式，各路段采用獨立運維、零散采購的方式進行備品備件的采購及管理，未能形成規(guī)?；少弻е伦h價能力較低，采購成本難以得到有效控制。而且，每個路段都機械地按照運維要求儲存大量的備品備件，但實際情況是備品備件的具體消耗情況難以準確預估，這就導致備品備件存在庫存積壓現(xiàn)象，耗費了大量的資金[2]。因此，推動機電設備管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實行管理模式集約化、精細化，能同步推動日常高速公路運維方式的優(yōu)化，大幅提升運維效率與質(zhì)量。

2.2 轉(zhuǎn)變的目標

機電“1+N”大運維改革后，在“中心—片區(qū)—網(wǎng)點”三級管理模式下，通過開展機電備品備件的集中采購，能夠匯集該集團對機電備品備件的需求，建立備品備件的數(shù)量規(guī)模，并以此形成議價優(yōu)勢。同時，制度流程同步細化，通過明確采購相關方的分工職責，梳理從需求收集整理、設備招標采購、合同簽訂到貨、倉儲運營管理到設備使用報廢等全流程，能夠有效降低該集團機電備品備件的采購成本。

由此可見，推動設備管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，基于設備全生命周期的數(shù)字化管理，通過中心調(diào)控、片區(qū)加網(wǎng)點全面盤活的機制，能夠有效降低管理成本、提高周轉(zhuǎn)效率，達到降本增效的目標并逐步實現(xiàn)片區(qū)級低庫存、項目級零庫存[3]。

2.3 機電備品備件集中采購

2.3.1 集采設備標準

集采設備主要是指在營運單位機電日常養(yǎng)護合同范圍內(nèi)，用于修復機電系統(tǒng)故障且采購或維修金額在2000 元及以上的單個設備、備件、易耗易損件及輔材。集采設備清單主要由“1”根據(jù)營運單位提出備件的采購數(shù)量，結(jié)合其歷史采購均價和采購當年市場價綜合考慮，提交集團審核確立。集采設備清單會根據(jù)高速公路機電系統(tǒng)業(yè)務的發(fā)展情況和機電設備種類的增減變化情況進行補充或修訂。

2.3.2 備件采購方式

備件采購方式主要分為集中采購和應急采購。

集中采購主要由集團統(tǒng)籌“1”組織開展，分為計劃采購和補充采購兩種形式。計劃采購以集團所有營運單位機電運維備品備件的年度需求為主進行采購，每年開展1 次。一般情況下，每年11 月由各直屬企業(yè)匯總審核所屬營運單位集采需求，并正式上報集團公司，由集團公司按程序進行組織并完成采購工作。在計劃采購的基礎上，結(jié)合機電運維過程中備品備件的實際使用需求，集團公司在每年5 月視情況啟動補充采購。

應急采購則針對因自然災害、突發(fā)事件導致機電設備設施功能受損，需要及時更換但倉庫無庫存或庫存不足，且使用計劃采購及調(diào)配程序無法滿足維修更換時效性要求等情況，由路段委托保養(yǎng)單位直接采購[4]。

2.3.3 各方分工職責

集團公司職責：負責監(jiān)督指導集團公司所屬營運單位機電運維備品備件采購工作的開展，組織核準采購需求、采購方案并核對采購結(jié)果等。

直屬企業(yè)職責：負責匯總、審核所屬營運單位采購需求并上報集團公司，參與集團公司采購清單及機電運維備品備件參數(shù)的制訂。

營運單位職責：在“N”的協(xié)助下提出并向所屬直屬企業(yè)上報采購需求；負責對“N”采購合同的執(zhí)行情況進行監(jiān)督。

“1”職責：根據(jù)集團公司核準的采購需求編制采購方案，并根據(jù)集團核準結(jié)果執(zhí)行集中采購工作；為集團公司整體機電運維備品備件庫存情況提供信息化支持；及時掌握各類機電運維備品備件的最新市場行情，協(xié)助營運單位降低采購成本。

“N”職責：協(xié)助營運單位提出采購需求；根據(jù)采購結(jié)果與供應商簽署采購合同；負責機電運維備品備件的倉儲、出入庫登記；負責區(qū)域內(nèi)營運單位間的調(diào)撥管理；負責跨區(qū)域調(diào)撥申請并根據(jù)審批結(jié)果辦理出入庫登記。

2.3.4 集中采購流程

步驟一：營運單位通過數(shù)字平臺查看庫存情況，并結(jié)合設備往年使用情況，在“N”協(xié)助下提出機電運維備品備件的采購需求。采購需求清單包括機電運維備品備件的數(shù)量、規(guī)格及參數(shù)等；步驟二：直屬企業(yè)匯總審核其下屬營運單位的采購需求，并上報集團公司；步驟三：集團公司統(tǒng)籌核準采購需求清單，并下發(fā)委托“1”開展采購工作；步驟四：“1”根據(jù)集團公司采購需求清單的核準結(jié)果，編制采購方案，明確采購方式、供應商資格條件、采購需求（含技術、商務要求）及報價要求等，并將采購方案提交集團公司審查核準；步驟五：“1”根據(jù)集團公司核準的采購方案開展采購工作，包括公開招標、邀請招標、競爭性談判和單一來源采購等，并將采購結(jié)果上報集團公司核備；步驟六：根據(jù)集團公司批復結(jié)果向中標單位/成交供應商發(fā)出中標/成交通知書，并同步通知營運單位和“N”；步驟七：“N”與中標單位/成交供應商簽訂合同；步驟八：“1”歸檔采購過程資料，包括采購需求清單、采購方案、招標文件、競爭性談判文件等。

2.4 設備管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型

設備管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要采取以下措施：

2.4.1 一設備一碼建立健全設備管理檔案

建立統(tǒng)一的機電運維設備編碼規(guī)則。新采購設備到貨入庫即生成設備編碼，并貼標簽進行入庫管理。同時機電運維設備的出庫使用、片區(qū)內(nèi)及跨片區(qū)調(diào)撥、維修、盤點和報廢，均應建立完整詳細的設備日志?；跈C電運維設備編碼，備品備件出庫使用后通過唯一身份編碼能夠與其在路面/機房的運轉(zhuǎn)情況建立緊密聯(lián)系，包括工作狀態(tài)、運行指標、性能情況等，形成全生命周期精細化管理。

2.4.2 建立完善的設備基礎信息庫

建立統(tǒng)一設備編碼規(guī)則，同時整理設備標準名稱、業(yè)務系統(tǒng)歸屬、品牌型號、技術參數(shù)和歷史采購價格等信息，快速查詢確定設備采購技術參數(shù)和供應商黑白名單，提升設備采購方案編制速度和準確性，提高技術參數(shù)標準。

2.4.3 智能管理手段助力質(zhì)效提升

備件管理時，可根據(jù)采購需求清單，定期統(tǒng)計輸出備件周轉(zhuǎn)率、報廢率，并根據(jù)路段維護的最低備件儲備要求、片區(qū)周轉(zhuǎn)便利性制定庫存告警規(guī)則，以此對備件儲備監(jiān)測與采購決策進行支持。同時基于設備的運行狀態(tài)、運行指標、性能參數(shù)等建立設備運行監(jiān)測管理體系，通過集中監(jiān)測實現(xiàn)智能預警，并通過掃碼運維建立故障處理、維修維護檔案。

2.4.4 建立后評估機制實現(xiàn)價值深挖

深挖設備“性價比”，根據(jù)設備全生命周期數(shù)據(jù)分析不同品牌設備的性能差異，總結(jié)設備性能規(guī)律，制訂科學巡檢維護策略。同時，還可以根據(jù)設備性能趨勢，結(jié)合設備在用量、使用量和庫存量科學預測采購需求。此外，建立供應商后評估機制，以供貨批次的質(zhì)量、服務能力（參加集采投標、供貨能力、質(zhì)保維修等）為依據(jù)，在集中采購過程中快速建立供應商黑白名單和服務評級。

3 “1”中心主要功能

實踐應用過程中，“1”中心充分運用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算以及人工智能等一系列技術，研發(fā)出較為完整的系統(tǒng)互聯(lián)、強擴展性、安全高效的數(shù)字業(yè)務平臺，對預警營運路段的收費、通信及監(jiān)控等核心設備、業(yè)務數(shù)據(jù)以及運營參數(shù)等實行全天候監(jiān)測，以保證能夠精準、全面且及時地掌控系統(tǒng)實際運行狀況，另外借助科學性較強的數(shù)據(jù)模型及大數(shù)據(jù)技術，及時發(fā)現(xiàn)問題，做到全方位的預防性養(yǎng)護。

建構一套較為完善的“監(jiān)測—評估—處理—復核”集中化、標準化運維流程（見圖1），并配備一支集收費、監(jiān)控和網(wǎng)絡安全于一體的全業(yè)務技術專家隊伍，綜合運用運維人員、專業(yè)技術人員的豐富經(jīng)驗技術，輔以全新的智能化數(shù)字技術，對機電系統(tǒng)中的疑難雜癥開展全面診斷、精準定位、高效處理、持續(xù)優(yōu)化。

圖1 “監(jiān)測—評估—處理—復核”運維流程

在新的技術流程體系基礎上，建立健康評價模型與知識庫，持續(xù)推動機電運維業(yè)務不斷向自動化、高效化以及智能化的方向發(fā)展，繼而為高效協(xié)同、精準運維、科學養(yǎng)護奠定扎實的發(fā)展基礎與良好的運行保障條件。

4 設備管理轉(zhuǎn)變效益分析

該集團2022 年首次開展機電運維備品備件集中采購工作，其中93 個路段共提出1761 項初步采購需求，經(jīng)匯總合并共形成273 項，總采購控制價約為2609萬元。通過統(tǒng)一集中化采購，大幅縮減了采購成本。后期還可利用物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT 技術建立設備終身伴隨式身份證，實現(xiàn)在線盤點、在線巡檢等智能運維管理，從而進一步降低設備的運營管理成本。

5 結(jié)語

機電“1+N”大運維改革是高速公路機電運維工作中卓有成效的一次創(chuàng)新變革，其能夠有效整合優(yōu)勢資源，構建統(tǒng)籌規(guī)劃、高效協(xié)同的體系，實現(xiàn)對高速公路機電系統(tǒng)的全面集中監(jiān)測、智能分析預警、高效診斷處置、科學健康評估。其中，針對設備的集中采購、倉儲管理、運行監(jiān)測、性能評估等全生命周期數(shù)字化精細化管理，更是深入貫徹了國資委關于國企改革決策部署與進一步加速轉(zhuǎn)型升級的關鍵舉措?；诖?，應深入分析并借鑒高速公路機電“1+N”大運維改革模式，堅持專業(yè)、高效、卓越、優(yōu)質(zhì)的服務宗旨，以一流技術為核心驅(qū)動，能夠為公眾提供良好的出行服務，進而為實現(xiàn)交通強國賦能增效。