“大数据”思维下的烟草物流配送中心设备管理系统开发与应用

文/陈楠

21世纪是信息时代，全球经济一体化和信息量的迅速增长，促进企业必须走信息化管理的道路。在信息化建设高速推进过程中，“大数据”思维下的设备管理系统开发与应用，已成为改善企业管理，实施企业管理信息化，增强企业核心竞争力的热门研究领域。

一直以来，烟草物流配送中心设备靠传统的设备管理模式对设备进行管理，但随着行业装备升级和管理模式转型，传统管理手段下随坏随修、缺乏预判、故障信息数据转化繁琐等问题逐步凸显，给设备综合管理水平提升带来较大困扰。基于上述情况，在深入研究当前设备管理趋势，充分掌握现场设备管理需求实际的情况下，本文结合河南省信阳市烟草公司卷烟配送中心（简称“信烟物流”）基于“大数据”思维下的设备综合管理系统开发与应用进行了一些思考。

一、当前设备管理存在的问题

为了全面准确把握设备管理现状，找准设备综合管理系统功能定位，信烟物流借助“望闻问切”中医疗法，系统会诊管理问题。“一望”：观察现场设备运行情况，人机互动现状；“二闻”：听取员工对设备管理的意见；“三问”：询问设备常见问题、处置时效、管理难点；“四切”：调阅各类记录，分析设备维保执行情况，了解高频故障数据和信息。通过“望闻问切”，梳理出的问题主要有：

1.设备管理还主要停留在车间维修工的主要责任、师傅传帮带的经验型维修阶段，没有形成可靠、可控、可预测的管理体系。

2.设备档案、维护经验、维护记录等还没有数字化，过程记录以人工记录为主，既不能及时反馈设备信息，也不便于统计分析，无法实现设备运行状态的系统分析；

3.没有发动全员开展设备维护工作。设备维护人员虽然人数众多，但教育背景、能力水平参次不齐，信息化基础相对其它部门平均水平较低，也没有建立全员维保的管理机制；

4.主要采用周期型计划维修与事后维修相结合，没有深入结合设备的特征、故障特点进行分析，采取针对性的维修策略；

5.缺乏设备宏观管理，设备运行总体能力不能准确量化，设备运维状态不能准确评价。

图1：大数据的设备管理模型

图2：“六精”设备管理模式

二、“大数据”思维与设备管理目标的思考

经过调查发现，以往的设备管理工作中，人工填写、统计设备信息，时效性差，准确性低，错漏点多，数据转化过程复杂，同时也耗费了管理人员大量的时间和精力，往往不能获取精准、真实的数据，极大制约了设备的全面系统管理。而当前大数据时代的来临，个人终端的普及，高速网络的应用，为设备管理信息化建设提供了契机。

一套高效、实用的设备管理系统，必须建立在符合设备管理基本原理、适用卷烟分拣设备特点、反映设备真实状况等要求的基础上，要通过建立设备管理信息化平台，促进烟草物流逐步完善形成以设备为核心的、覆盖设备全寿命周期的、全系统、全员的设备管理体系，支持企业的精益化管理，实现烟草物流的建设流程、技术标准、装备水平、信息平台、运行模式、管理制度、运行机制、服务规范、绩效评价、物流文化 “十个统一”的目标，为将来打造与国际接轨地烟草专卖系统现代物流体系创造条件。

大数据与设备管理的结合，其本质是设备管理信息的数据化、网络化、智能化的综合利用。设备管理采用的大数据处理流程主要包括四个关键步骤，分别是收集原始设备数据、设备数据预处理、设备数据挖掘分析、决策知识应用，基于大数据的设备管理模型，如图1。

1.原始设备运行数据。设备运行积累海量的日志信息，比如设备维修记录、设备事故记录等，因此可以利用采集系统将数据收集，并且将其保存在数据库中，以便更加安全的保护系统的运行完整性。

2.设备数据预处理。设备原始数据存在很多的噪声信息，采用数据清洗和整理等方法，进一步提高数据的质量，数据预处理可以将不同的设备运行产生的数据进行一致化操作，这样就可以约简数据中的稀疏属性，这些属性对审计模型挖掘贡献较低或无贡献，提升数据挖掘的精准性。

3.数据挖掘分析。导入的数据经过预处理之后，可以利用数据挖掘技术对数据进行挖掘和分析，常用的数据挖掘技术包括K均值算法、支持向量机、BP神经网络、遗传算法等技术，可以针对这些设备数据进行分析，获取数据集中隐藏的模式，形成决策知识。

4.决策知识应用。决策知识可以预测设备运行趋势，常见的是发现设备是否会产生故障。如果会产生故障，可以及时对设备进行检修，这样就可以避免故障发生；另外，也可以发现某些设备是否不合格或存在潜藏的危险，可以将这些设备更换为质量更高的设备。

通过上述四个步骤，设备管理所需求的数据，经过采集、处理、优化后，免除了以往需要设备管理人员测算、统计所耗费的时间和精力，通过平台算法对数据的整合，实现了数据的深入使用和关联响应，可以输出为直观和清晰的设备状态信息，从而为设备管理的决策提供可靠的依据。

图3：移动终端在设备运维过程中的地位和作用

以往的设备管理工作中，人工填写、统计设备信息，时效性差，准确性低，错漏点多，数据转化过程复杂，同时也耗费了管理人员大量的时间和精力，往往不能获取精准、真实的数据，极大制约了设备的全面系统管理。

三、物流中心的思考和做法

基于对大数据和设备管理的认识，信烟物流提出了以“数据驱动业务，业务支持数据”为核心的“六精”设备管理模式(如图2)。该模式突破了原有设备管理单一粗放的弊端，把“设备信息管理精细化、设备状态预测精确化、设备保养精心化、队伍建设精干话、设备修理精准化、运行成本控制精实化”作为提升设备管理水平的目标，为设备综合管理平台的搭建明确了方向。

“六精”设备管理模式的提出，是信烟物流找准设备管理痛点的直观体现，依托数据化的管理平台，实现设备维修保养、成本控制、队伍建设等多个维度的同步提升，有效避免了“头痛医头脚痛医脚”的救火式管理，完整呈现了基于大数据下设备综合管理平台的作用。

在“六精设备管理模式”的基础上，通过对现有设备特点、管理需求的研究，在具体的功能策划方面，信烟物流设备综合管理平台结合了移动服务标准规范要求，实现了涵盖设备管理计划、作业执行过程管理、业务综合监控管理、设备运营分析四方面的应用系统，主要包括：

1.设备管理计划：实现设备管理的点检、巡检、保养计划设定。

2.作业执行过程管理：对设备管理作业过程进行监督、管理、留痕。

3.业务综合监控管理：对设备作业流程监控、对设备运行状态及故障处理进行监控。

4.设备运营分析：根据设备运行综合指数、设备维修成本等运营指标进行分析，为管理者提供决策依据。

得益于当前互联网技术的发展以及个人手持终端的广泛应用，基于大数据下的设备管理平台将成为支撑未来设备管理和决策的有力抓手。因此，在平台功能规划和编写阶段，突出强化了移动终端在设备运维过程中的地位和作用，如图3。

通过图3可知，除了常规的设备管理模块外，移动作业端具有“十二大”功能，涵盖了设备点检、保养、维修、信息互动等多个维度，基本实现了“一机在手，设备无忧”的管理目标，通过无缝覆盖全车间的无线网络，众多设备信息可以实时传递和共享，设备运行情况可以一目了然地呈现在管理平台上，设备管理系统实现如下功能：

1.实现系统权限管理、基础信息管理、设备BOM、设备档案、技术标准、设备知识库、点检路线、备件档案等系统基本信息管理。

2.对设备点检、巡检、保养、维修、备件管理、统计分析等工作过程实现信息化管理及留痕。

3.通过接口方式实现工单下发给移动终端，在移动终端实现工单执行、备件出入库、盘点、知识库查询等功能。

手持移动终端模块是烟草物流设备管理系统的亮点之一，也是基于数据精准化采集要求下的重要组成部分，通过遍布全车间的无线网络，手持移动终端可以实现信息的即时响应和高速交互，设备操作者、维修工等均能够进入授权范围内的功能模块，完成系统任务指令或上传设备信息，如图5。

此外，二维码在设备管理中的广泛应用是本系统的另一亮点。通过手持移动终端扫描设备二维码信息，设备操作者可实现点检信息的录入和上传，维修工则可查阅该设备以往的维修记录。相比传统模式的纸质文档记录，由于查找、翻阅不便，很难产生更大的价值。而信息平台模块通过建立设备设施、备品备件的信息化履历系统，排除冗余信息，可以直观展现出设备的构成、属性、运维历史、安全标准等详细数据，如图6。

图4：系统管理端首页

表1：传统点检方式与手持终端点检方式比较

信息平台模块通过建立设备设施、备品备件的信息化履历系统，排除冗余信息，可以直观展现出设备的构成、属性、运维历史、安全标准等详细数据。

与此同时，设备二维码的应用，成为基础数据与设备状态、备品备件等信息关联的纽带，只需扫描设备二维码，即可迅速实现人员与设备的信息交互，有效提升了设备管理效率。

以“设备点检”功能模块为例，传统点检模式如下：

1.（点检员工）手持点检记录本→2.1进入点检位置A实施点检→2.2进入点检位置B实施点检……→3.填写记录→4.点检结束，口头上报异常→5.设备管理员现场检查点检记录。

而通过手持终端实施点检，则流程为：

1.设备管理员发布点检计划→2.（点检员工）手持终端接收计划→3.1进入点检位置A实施点检（并扫描二维码）→3.2进入点检位置B实施点检（并扫描二维码）→3.3点检过程中使用终端实时提交异常信息至服务器终端……→4.点检结束→5.设备管理员在线检查点检记录。传统点检方式与手持终端点检方式比较，如表1。

从点检流程实例可以看出，“大数据”思维与设备管理的有机结合，为设备系统化、数字化管理打开了一扇全新的大门，通过网络平台、云计算、大数据等新兴产业的应用，既切合了当前烟草行业精益管理中倡导的减少无价值环节和流程这一理念，又开拓了设备管理的思路和前景。

四、取得的成效

该设备管理系统在河南信阳烟草首次投入使用，标志着烟草物流设备管理水平实现跨越式提升。烟草物流主要设备的系统化管理得以实现，形成集基础数据采集、设备运行状态展示、维修保养决策、资产管理、知识共享等功能于一身的立体化管理平台。

1.经济效益成果显著：

（1）设备故障率降到0.91%，达到并超过预定1%的目标，设备故障频数也有显著降低。

（2）设备年维护、运行费用降幅达到18.8%，完成并超过预定下降10%的目标。

（3）设备使用寿命延长，备件耗损大幅下降。常用消耗类备件使用周期得到有效延长，更换频率降低至合理范围内。消耗费用降幅达到61%；部分设备通过信息化管理后，设备备件寿命均得到延长，备件更换频率大幅下降，低于理论预测消耗数量，取得良好的效益。

2.管理效益表现亮眼：

（1）助力烟草配送中心精益设备管理体系建设。

通过建立支持设备全生命周期管理的设备管理平台，将管理、技术、信息化很好地进行了融合，并引入了精益思想管理理念，实现了以价值驱动的设备资产管理、设备运维管理以及全员改善管理。有效提高商业卷烟物流设备的精细化管理，有效推进了烟草行业精益物流建设的步伐。

（2）实现设备资源的合理配置，降低物流设备运营成本。

系统通过对设备、运维标准、运维计划、备品备件、人员等资源的管理，建立预防性资产管理体系，实现了精确的设备状态预测、精准的设备维修、静心的设备保养机制。从而实现了提高设备作业率及有效的运行成本控制，达到降低设备运行成本的目的。

（3）信息化与设备管理业务的深度融合，增强规范管理、提高作业效率及精准度。

利用移动互联、二维码等技术手段优化和改善了设备管理业务流程，规范设备的维修、保养等业务的操作行为，提高了设备资产数据采集的准确性、及时性，从而提高了设备的作业效率及精准度。

图5：手持移动终端首页

图6：某压力容器设备二维码扫描界面

五、未来的发展

经过一年时间，信烟物流探索并开发的这套设备综合管理系统，已经在配送中心生产经营活动中发挥积极作用。在看到成绩的同时，也需要认识到，系统应用仍有改善提升的巨大空间。主要包括：

1.设备运行动态数据的提取和报送仍以人工录入形式完成，数据精度低，录入工作量大。在后续改善中，期待增加数据采集端口和模块，减少人为干预，体现以人为本的设计理念；

2.针对设备制造厂家、零配件供货商的差异，造成数据接口多、信息交互集成困难等问题，系统要考虑与多种数据源的数据信息交互，提供预留接口，充分实现企业业务各种信息的流转、交互与共享，为企业决策提供全面、及时、准确的信息依据。能够充分满足后期业务扩展、设备增加的功能扩展需求；

3.加强信息安全控制水平，抵御内外部病毒入侵和信息丢失风险，建立信息安全预警和应急机制。

目前，烟草行业正处于深入开展精益管理、深挖内部潜力的攻坚时期，信阳卷烟配送中心设备管理信息化建设的历程，对探索卷烟物流设备管理手段的升级转型具有一定借鉴意义，希望以此抛砖引玉，使行业涌现出更多更好的管理案例，共同提升设备管理水平。