淺談采用信息化手段實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)維管理數(shù)字化

梁建寶，王志軍

（中車齊齊哈爾車輛有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161002）

1 傳統(tǒng)設(shè)備管理的主要方法

1.1 設(shè)備檔案管理

設(shè)備檔案是設(shè)備全壽命管理中最基本的記錄文件，記錄了一臺(tái)設(shè)備從工藝提出、規(guī)格確認(rèn)、簽訂合同（招標(biāo)）、執(zhí)行采購、安裝調(diào)試、最終驗(yàn)收、投入使用、維護(hù)保養(yǎng)、大修改造、報(bào)廢處置的全過程。設(shè)備檔案主要內(nèi)容包括設(shè)備說明書、圖紙、技術(shù)采購要求、驗(yàn)收記錄、修理（改造）記錄、易損件明細(xì)、備件更換記錄、相關(guān)檔案以及原始憑證等表單記錄。這些記錄大多數(shù)是紙質(zhì)單據(jù)，有一些是存放在檔案室，大多數(shù)是隨著設(shè)備存放在使用單位管理人員的手里，隨著管理人員的更替，這些資料經(jīng)常有殘缺現(xiàn)象，對于設(shè)備更新改造、調(diào)撥、轉(zhuǎn)讓或作為二手設(shè)備處置時(shí)影響較大。

1.2 設(shè)備日常管理

通用設(shè)備的日常管理從運(yùn)用部門的角度來講，主要是日常的維護(hù)保養(yǎng)，包括日常運(yùn)用人員的保養(yǎng)，基層單位專職人員的定保小修。設(shè)備操作者應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行點(diǎn)檢基準(zhǔn)書、操作規(guī)程等文件的要求，按規(guī)定要求正確地使用和保養(yǎng)設(shè)備；維修工按照巡檢基準(zhǔn)書對設(shè)備進(jìn)行巡檢，設(shè)備管理人員則應(yīng)定期對正在運(yùn)行的各類設(shè)備的現(xiàn)狀進(jìn)行分析并按照其所承擔(dān)的具體作業(yè)情況，運(yùn)用期限，不斷修訂相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)和操作規(guī)范。那么，現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行含設(shè)備異常保修單在內(nèi)的各類紙質(zhì)表單10種以上，這些表單無論是編寫還是保存，都需要較大的空間并且需要有專人定期進(jìn)行維護(hù)，造成了物力、財(cái)力及人力的極大浪費(fèi)。

2 建立資產(chǎn)數(shù)字化管理平臺(tái)

2.1 建設(shè)信息化管理平臺(tái)

信息化平臺(tái)將資產(chǎn)管理框架、管理標(biāo)準(zhǔn)、管理流程，通過7個(gè)信息系統(tǒng)97個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)和固化。企業(yè)資產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)有7個(gè)：ERP SAP系統(tǒng)、艾默生資產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場管理動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)、可視化監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行能源管控及關(guān)鍵設(shè)備智能監(jiān)控平臺(tái)、資產(chǎn)處置網(wǎng)絡(luò)銷售系統(tǒng)和固定資產(chǎn)運(yùn)維管理平臺(tái)。ERP SAP系統(tǒng)主要進(jìn)行固定資產(chǎn)成本管理；艾默生資產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)用于重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測、異常分析；現(xiàn)場管理動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)是通過掃描設(shè)備二維碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)備（工裝）點(diǎn)巡檢以及故障處理；可視化監(jiān)控系統(tǒng)是針對公司關(guān)鍵設(shè)備設(shè)置攝像頭進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控；能源管控及關(guān)鍵設(shè)備智能監(jiān)控平臺(tái)主要記錄固定資產(chǎn)能源消耗及運(yùn)行監(jiān)控；資產(chǎn)處置網(wǎng)絡(luò)銷售系統(tǒng)是對閑置及報(bào)廢資產(chǎn)在網(wǎng)上競拍；固定資產(chǎn)運(yùn)維管理平臺(tái)是企業(yè)于2019年自行開發(fā)的管理平臺(tái)，平臺(tái)記錄固定資產(chǎn)從納固、日常維護(hù)保養(yǎng)、大修改善直至報(bào)廢全過程工作節(jié)點(diǎn)，同時(shí)增加了與管理過程相適應(yīng)的業(yè)務(wù)人員工作標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)范圍，以及記錄工作能力的管理創(chuàng)新、創(chuàng)意改善、技術(shù)攻關(guān)等內(nèi)容；平臺(tái)按時(shí)間節(jié)點(diǎn)、按項(xiàng)目重要程度，時(shí)時(shí)提醒業(yè)務(wù)人員尚未完成的工作。為了杜絕管理孤島，固定資產(chǎn)運(yùn)維管理平臺(tái)與六大信息系統(tǒng)建立連接，將關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控視頻、ERP SAP系統(tǒng)的費(fèi)用結(jié)果、能源管控及關(guān)鍵設(shè)備智能監(jiān)控平臺(tái)的重點(diǎn)設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在固定資產(chǎn)運(yùn)維管理平臺(tái)展示；固定資產(chǎn)運(yùn)維管理平臺(tái)采集艾默生資產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場管理動(dòng)態(tài)信息等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，將設(shè)備運(yùn)行、故障、備件、費(fèi)用、預(yù)防維修、報(bào)廢資產(chǎn)銷售情況等項(xiàng)工作有效的關(guān)聯(lián)起來，建立資產(chǎn)管理大數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、處置過程數(shù)字化管理。

圖1

2.2 建設(shè)二維碼運(yùn)維平臺(tái)

企業(yè)在主要生產(chǎn)設(shè)備上粘貼專屬二維碼，操作者、維修工、設(shè)備管理人員通過掃碼進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢、巡檢、周檢、月檢；管理人員及時(shí)獲得設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)信息；同時(shí)設(shè)定上傳人員的位置，保證了精準(zhǔn)實(shí)時(shí)設(shè)備工裝日常保養(yǎng)。通過掃碼，能夠查詢設(shè)備操作維護(hù)規(guī)程、點(diǎn)檢清掃潤滑基準(zhǔn)書、作業(yè)指導(dǎo)書等現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；通過操作者對每道工序開工、完工進(jìn)行掃碼，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算工序節(jié)拍，為公司精益標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)提供依據(jù)。管理人員通過手機(jī)和平臺(tái)獲取現(xiàn)場設(shè)備預(yù)檢、小修定保、故障修理等動(dòng)態(tài)信息，與操作者、維修人員配合系統(tǒng)操作，取消各類基準(zhǔn)書、作業(yè)指導(dǎo)書、操作規(guī)程、交接班記錄簿（設(shè)備工裝）等10種現(xiàn)場紙質(zhì)表單，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場管理無紙化辦公，提高現(xiàn)場管理的時(shí)效性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性。通過掃碼，各級管理與維修人員及時(shí)了解設(shè)備異常信息，制定應(yīng)急處理措施實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)；利用二維碼系統(tǒng)，操作者、維修工能夠及時(shí)全面記錄設(shè)備故障的詳細(xì)信息，形成完整的設(shè)備故障跟蹤履歷，有效利用故障履歷，防止故障的重復(fù)發(fā)生。

2.3 開展監(jiān)控與診斷

企業(yè)針對關(guān)鍵設(shè)備、供水、供電、供風(fēng)、供暖等涉及生產(chǎn)、環(huán)境和職業(yè)健康安全危害的設(shè)備設(shè)施安裝運(yùn)行監(jiān)測儀器，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)監(jiān)控。相關(guān)人員隨時(shí)掌握設(shè)備設(shè)施運(yùn)行維護(hù)狀況，實(shí)時(shí)采集設(shè)備開動(dòng)、停臺(tái)以及負(fù)載等相關(guān)數(shù)據(jù)。設(shè)備異常自動(dòng)識別是通過對設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的自動(dòng)分析，結(jié)合關(guān)鍵設(shè)備智能測點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)與知識庫中的設(shè)備測點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，當(dāng)出現(xiàn)異常的時(shí)候，檢修人員、管理人員通過信息系統(tǒng)及時(shí)收到待辦消息。為了高效應(yīng)對設(shè)備突發(fā)異常，建立應(yīng)急響應(yīng)體系，制定應(yīng)急預(yù)案，協(xié)同配合，快速響應(yīng)，提供有力支持。

通過預(yù)防性的分析和預(yù)警，一方面，可以幫助維修技術(shù)人員提前安排重要的預(yù)防維修措施，防止突發(fā)故障停機(jī)；另一方面，通過對預(yù)防維護(hù)的智能調(diào)度，公司有充分的時(shí)間為設(shè)備升級或更新做準(zhǔn)備。采用診斷設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對大功率電機(jī)實(shí)施核心指數(shù)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了10噸精煉爐除塵器132kW高壓電動(dòng)機(jī)存在旋轉(zhuǎn)元件松動(dòng)問題，通過調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃、及時(shí)組織了停產(chǎn)檢修消除了事故隱患，為避免突發(fā)故障甚至設(shè)備事故，保障生產(chǎn)起到了重要作用。

2.4 建設(shè)智能產(chǎn)線

企業(yè)堅(jiān)持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，以數(shù)字化、智能化制造技術(shù)研究為切入點(diǎn)，以提質(zhì)降本增效為原則，積極開展工藝技術(shù)創(chuàng)新，率先從用工量大、通用性強(qiáng)的零件入手，開展智能產(chǎn)線的先試先行工作，先后規(guī)劃完成了上心盤、交叉桿端頭、剪沖折三條智能產(chǎn)線的建設(shè)，并相繼投入使用，初步完成了智能產(chǎn)線示范性應(yīng)用及驗(yàn)證，為后期其他零部件的智能化產(chǎn)線研發(fā)以及智能車間建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。

鍛造上心盤智能加工產(chǎn)線、交叉桿端頭智能加工產(chǎn)線、板材剪沖折智能產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了槽（角）鋼類工件從剪切、校平、沖裁、折壓到成品碼放的全工序智能制造。上心盤線配合多關(guān)節(jié)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)全智能工作域；交叉桿端頭產(chǎn)線智能化托盤定位配合多自由度上下料單元，實(shí)現(xiàn)機(jī)床與設(shè)備產(chǎn)線的無縫對接；剪沖折產(chǎn)線多工位串聯(lián)式作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)一體化流水式生產(chǎn)。在充分實(shí)現(xiàn)減員、優(yōu)員的基礎(chǔ)上，又通過工序集成，大幅降低了物流運(yùn)輸成本。在質(zhì)量控制方面，有效降低了人為作業(yè)因素帶來的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

3 開展裝備智能升級改造

近年來，企業(yè)先后完成了上心盤、交叉桿端頭、剪沖折三條智能產(chǎn)線的建設(shè)使用，為提高公司核心競爭力，探索鐵路貨車智能化、少人化制造的技術(shù)路線，打造智能化生產(chǎn)車間。主要做法是，按照公司工藝改善、管理提升、設(shè)備技術(shù)改造等方面要求承接任務(wù)，甄別各類設(shè)備在提質(zhì)增效工作中存在的制約因素，重點(diǎn)圍繞大型數(shù)控系統(tǒng)異常管理開展攻關(guān)活動(dòng)，依據(jù)公司生產(chǎn)運(yùn)營特點(diǎn)，科學(xué)合理制定升級方案，開展裝備智能化升級（國產(chǎn)化）改造工作，提高老舊設(shè)備的生產(chǎn)效率、降低設(shè)備故障停機(jī)率，實(shí)現(xiàn)公司裝備制造能力創(chuàng)新突破。

2020年，齊車公司各部們合作，按照企業(yè)資產(chǎn)數(shù)字化發(fā)展要求，自主設(shè)計(jì)、制造五軸上下料機(jī)械人，并在教研室和生產(chǎn)現(xiàn)場得到有效應(yīng)用，滿足從工藝布局、產(chǎn)線智能化設(shè)計(jì)、到后期的設(shè)備使用維護(hù)保養(yǎng)修理等全流程全鏈條工作要求。

該項(xiàng)目的成功研發(fā)，有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率和設(shè)備本質(zhì)安全度、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、降低維修費(fèi)用、減少故障停臺(tái)時(shí)間、提升設(shè)備自動(dòng)化程度，提升資產(chǎn)的投入產(chǎn)出比、提高資產(chǎn)使用的效率及效益；尤其是，該項(xiàng)目突破高精尖設(shè)備技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)公司大型液壓設(shè)備上下了自動(dòng)化、智能化升級改造，運(yùn)用多點(diǎn)位仿圓弧工作原理首創(chuàng)性的實(shí)現(xiàn)了PLC可編程控制器控制與伺服驅(qū)動(dòng)器配合控制6軸機(jī)器人的初步設(shè)想。

4 建設(shè)企業(yè)信息化手段的互聯(lián)互通

4.1 快速推進(jìn)既有智能產(chǎn)線信息化示范應(yīng)用

在智能產(chǎn)線建設(shè)完成的基礎(chǔ)上，依托5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)智能聯(lián)通現(xiàn)場設(shè)施裝備，打通信息數(shù)據(jù)流，建立面向工位、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、智能決策的生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（MES），實(shí)現(xiàn)車間從訂單下達(dá)到成品交出全過程的可視化管控。

4.2 同步強(qiáng)化新建智能產(chǎn)線信息化建設(shè)力度

在智能產(chǎn)線新建過程中，結(jié)合公司業(yè)務(wù)管理流程以及智能產(chǎn)線研制情況，開展MES系統(tǒng)功能需求研究及建設(shè)，建立面向上層計(jì)劃管理和底層工業(yè)控制之間的制造執(zhí)行系統(tǒng)。

4.3 著力打造信息化管理系統(tǒng)體系架構(gòu)

逐步完善企業(yè)既有的ERP、PDM、TCM、EMS等信息化管理系統(tǒng)，引入APS和WMS等系統(tǒng)，并有效融合車間MES系統(tǒng)，構(gòu)建智能工廠體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)公司整體資源的合理分配、協(xié)同運(yùn)行，促進(jìn)公司運(yùn)營管理水平的不斷提升。

4.4 協(xié)同推進(jìn)非智能裝備的信息化升級

基于信息化示范應(yīng)用和管理系統(tǒng)體系架構(gòu)建設(shè)，通過增加傳感器、數(shù)采系統(tǒng)以及信息和客戶端交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對既有非智能裝備和產(chǎn)線的信息化管控，進(jìn)一步擴(kuò)大信息化應(yīng)用場景范圍。

逐步完成MES系統(tǒng)與既有ERP、PDM、TCM等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)協(xié)同，搭建數(shù)字化管理平臺(tái)，形成智能工廠體系構(gòu)架，推動(dòng)鐵路貨車智能工廠建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

5 結(jié)語

信息化、智能化、智能制造是設(shè)備管理的必然趨勢，通過開展信息化管理在設(shè)備管理中的應(yīng)用，可以有效減少設(shè)備管理過程中的浪費(fèi)，全面提高工作效率，以最低的管理成本為企業(yè)謀得最大的效益。