设备运行管理系统建设

赵维浩，苏 宾，朱向阳

（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司运行保障中心，辽宁 沈阳 110043）

随着科学技术的不断发展，新技术、新工艺得到广泛应用，机械设备的种类更加齐全、结构更加复杂、性能更加优越，如何科学管理设备使之更好地服务生产，是设备管理者目前必须要面对的一项重要而艰巨的课题。

一、项目目标及范围

按“细化管理、科学统筹”的指导思想，提高设备资源对生产一线的支撑能力。确保达到设备管理账物清晰、状态受控、计划合理、流程顺畅、响应及时的目标。项目范围见图1。

二、总体设计

1.总体功能框架

设备运行管理系统基本构架是根据业务内容确定的，应具有强烈的客户化特征。

2.系统应包括的重要接口

包括为PDM提供设备台账库；ERP财务管理提供设备净值，向ERP传递备件及维修的费用；与设备采购管理系统的接口；与DNC的数据采集接口。

三、主要建设内容

1.设备台账管理

设备台账管理不是一般设备资产管理的台账，而是给设备管理部门建立的在Web上的设备业务管理的综合信息平台，是设备运行管理专业人员工作的门户。最终用户通过这个门户可以访问权限范围之内的所有功能，并可与整个公司内的企业门户进行关联。

2.设备使用状态维护

（1）设备基本情况

包括设备分类、主管部门、设备主管者、所属制造单元、安装地点、第一责任人和第二责任人、保养检验人、设备操作人员及备注等。

（2）设备状态

包括使用、封存、维修、闲置、报废、调试、待修、入库及禁用信息、上次维修日期、上次保养日期、上次润滑日期等内容。

3.设备变更状态过程

包括设备调拨管理、设备报废管理、设备封存管理、设备返库管理。

设备服役状态变更过程需贯彻单位设备管理相关办法，封存和返库管理归在一起，报废过程单独处理。

4.设备维修管理

设备维修作业管理包括故障抢修、预防性维修、设备的技术改造等维修作业管理。

传统管理方式是用大中小修的周期方式进行预防性维修的。因为缺乏灵活性，目前改为周期维修计划的提示和设备具体情况相结合的人为处理。在有大修计划出现时，需要参考设备运行台时、故障出现的频率和程度，以及精度检测的结果进行是否大修的人工干预。

因为维修出现的故障现象不可预知，因此还需要对设备的突发性故障以抢修的管理办法进行管理。

（1）故障抢修

①故障报警

当设备出现故障时，由设备的操作者填写设备故障的现象，如果设备为A类设备，则必须填写设备故障报警号，并确认报警。

在生产现场不具备公共机的情况下，设备主管人员可以将管理权限内的设备进行报警。

②故障响应

由设备的维修负责人接收其所负责维修的设备的报警后，进行设备维修的操作。现场可以处理的设备故障，由设备的负责人处理维修，并填写维修记录。

③抢修审理过程

根据设备故障的情况，归报修管理部门，并填写设备维修记录。

（2）维修组织管理

定义整个设备维修保养和使用系统内的组织和人员，为分配维修和保养作业时使用。各基层机修站负责人及设备管理部门的设备维修负责人接到设备维修任务，通过系统进行组织安排人员对设备进行维修。

（3）维修作业记录

设备维修人员在进行维修作业过程中，及时将故障现象、分析结果、处理方法、更换的备件、检测的结果详实的记录在系统提供的表格中，作为维修验收的依据和维修管理原始资料的积累。尽可能将记录内容结构化，在记录时只需选择标准项，免去汉字输入，并为统计和查询提供方便。

（4）预防性维修

①预防性维修申报单

分厂根据设备的详细信息和设备履历，进行预防性维修申报，维修方式包括大修和改造。

②预防性维修管理

根据设备的运行时间、作业率和设备备件的使用时间，为了防止设备意外损坏及意外事故，执行定期的拆机检查和零部件更换。由设备管理部门对设备的大修周期进行定义操作。主要定义上次维修的时间、大修的周期、计划工期等信息。

③维修申报预防性维修审批

由各基层单位根据大修周期定义的周期自动生成大修计划，各分支单位报设备维修计划给设备管理部门，由设备管理部门汇总全公司设备维修计划，报计划部门统一下达执行计划。

④维修审理过程预防性维修下达

由各基层单位提交设备大修计划给设备管理部门，再由设备管理部门审核各基层单位所上报的计划，并汇总报计划部门。设备管理部门还可以通过维修审理过程查询，对设备维修审理的过程进行监控。

⑤预防性维修记录

维修人员按已经下达的维修计划对设备进行大修或者改造完成以后，进行维修结果记录，记录维修类型、维修部位及处理等信息，维修结果保存到设备履历中，设备管理人员可以随时查询设备的预防性维修历史记录。

⑥预防性维修合同管理

管理预防性维修相关的合同部分，如签约、付款等从下达到执行的全过程。

5.设备保养管理

系统开发出电子保养作业指导书功能，以替代传统的纸质保养手册。系统针对指定设备的某个保养内容的保养过程在现场用的计算机上展示，直接指导现场的保养操作，集成地完成现场保养作业。

电子保养作业指导书的编辑模块可以支持保养指导书的自行建立，可以支持对文本的输入、修改和删除操作，具有插入图片、动画、语言和视频的能力。

在电子保养作业指导书的记录部分，根据保养作业的步骤，定义必须记录的采集的项目，并按照设备ID号对个体的区别，编辑记录时的界面。

6.设备备件管理

设备备件管理是反映企业技术管理水平的一个重要指标，对于控制修理费用至关重要。合理的备件储备有利于设备的正常运行，过多的储备会造成维修资金积压，过少的备件储备会影响生产的正常运行。

（1）备件台账管理

备件台账管理INV为企业高效率地管理库存提供规范而灵活的手段。设备运行管理系统EOM的INV是一个可以按用户需要灵活设置的支持多层次、异地统一管理的存货核算系统，可自行定义库存事物处理类型，丰富的基于库存事件触发的提示和警告功能为强化库存控制和物料的监管提供有力的工具。设备运行管理EOM的INV的库存事物处理过程记录物料的质量编号、批次及条码的单品管理，是全程质量跟踪的重要环节。设备运行管理EOM的INV与条码系统紧密集成，简化了库存事物处理作业，全面提高工作效率和质量。

（2）出入库管理

库存事务处理是根据设备运行管理EOM系统产生的原始单据（如销售出库单、采购入库单、完工入库单等）库管员进行验货、收货、校验、出库及入库并增加及减少库存量的过程。库存事务处理的主要功能：以设备运行管理EOM系统产生的单据为原始单据和唯一依据，可以追踪出入库的情况，可以和资金流完全无缝集成。与条码技术的无缝集成，方便出入库操作并可以自动核对出库物料和原始单据物料是否一致，并对错误发出警告不允许登账。物料在库存中的状态和数量是以单品、批次形式管理，可以对所有的出入库操作追踪到单品、批次以及原始单据上的相关信息（客户信息、供应商信息、领用部门等）。

7.设备可视化监控管理

随着数字化的发展，对机床工作的状态监控越来越受到管理者的重视。机床的监视与控制是采集机床的实时工作状态，如机床是否上电、正在执行的零件加工程序名和正在加工的程序段、机床的进给速度、主轴速度及其倍率、对机床异常故障进行报警的信息。然后对采集到的信息进行处理，显示给管理者，实现对机床进行实时监控和历史分析。

（1）设备可视化管理的目标

第一，实现生产现场设备的主轴转速、主轴负荷、上电和断电、空转和带负荷运行信息的有效采集，规范存储，做到信息采集的准确性与实时性。

第二，精确掌握零件加工的状态、位置，实现可视化管理，使管理者在任何时刻各工作单元上的正在进行的工作项、等待的工作项、发生的问题及采取的措施等都能直观显现。

第三，实现时刻掌握生产现场设备的运行状态和运行参数信息、设备的报警信息，确保将因设备原因造成的生产延误、交货拖期所形成的损失降到最低。

由于雨洪配套资料太少，二十世纪80年代以前，洪水比较多，但当时雨量站数过少，观测段制太粗；80年代以后雨量资料虽然逐渐增加，但雨量站自记化程度仍然不高，洪水资料也相对较少，给资料分析带来了很大的困难，直接影响了本文的率定结果，本文演算时段为一小时，对于陡涨陡落洪水过程不足一小时的洪水，预报结果与实测值相差较大。

第四，实现生产过程关键要素的全面记录以及完备的质量回溯，能够实现产品的制造过程和产品原料与批次之间的双向追踪。同时建立信息齐备的产品生产与质量信息档案，作为将来的产品履历。

第五，力争实现各个环节的无纸化作业，生产过程中充分利用条码等自动识别和信息采集技术，减少过程中信息的录入，提高作业效率，降低差错率。

第六，完善的综合统计分析和报表功能。

（2）设备可视化管理的任务

一个是获得所需要的数据，数据获得要求采集子系统或设备具有相应的硬件、软件处理系统，能够通过网络，把机床数据传送给服务器；另一个是把采集到的状态信息表达出来，提示给管理者，甚至传给上一级管理系统。传统的方法是把这些信息打印出来。随着工厂计算机化，可以把这些信息存在文件或数据库中，同时在系统中以图表的形式显示出来。

（3）设备可视化管理的功能

该部分可以通过对数据库的交互，将从数控机床采集到ORACLE数据库中的主轴转速和主轴负荷两组数据进行实时的显示，通过树结构，列出整个车间的全部设备，按照部门、制造单元、设备类、机床设备的顺序进行分类，采用点选具体的机床设备实现不同机床的主轴转速和主轴负荷实时曲线显示的切换功能。主轴转速和主轴负荷利用率的计算分析统计，可以通过设定区间的间隔，用表格显示出来。

对机床的状态进行实时的监控，帮助管理者更好地了解机床当天的工作状态。

②机床历史状态的分析

该部分主要实现的是机床历史状态的统计与分析的功能，它可以很好地帮助管理者准确地了解某台机床在以往的工作情况，便于更好地管理与以后更好地制定机床生产计划，以节约生产成本。还可以通过选择具体的设备进行观察，通过柱状图与饼状图的形式表现。

③机床故障信息显示和报警

采集到数据库的设备报警信息，通过设备运行管理系统的用户界面将实时的报警反应到页面上。

④全厂机床状态的监控

该部分可以帮助管理者监控到每台机床的运行情况，及时判断与处理出现的问题。当点选设备类后，在中间的区域中通过示图与列表两种方式显示出该设备类下的所有设备，通过设备图旁边的指示灯的变换，提示机床所处的状态。

四、实施方法

项目按如下原则进行实施。

1.阶段策略

由于项目管理系统的业务特征和应用对象特征，在项目管理系统的工程建设时，应该遵循阶段性策略，即统一规划，总体设计；循序渐进，分步实现；快速见效，逐步推广。

2.用户参与

为了保证项目管理系统建设的成功实施，用户应全面参与项目的各个阶段的工作，系统开发团队与用户共同协作保证项目顺利实施。

3.重视培训

系统是按照阶段来实施的，那么对用户的培训也应该由浅入深、分期分层次进行。用户培训的效果如何，将会直接影响最终的实施效果。

五、成果

通过大约两年的建设，设备运行管理系统已经初步建成，能够满足设备管理部门的需要。信息的有效集成已经能够实现系统性地掌握制造资源的情况。