智能移动设备点巡检在造纸行业的应用研究

朱建吉

（金东纸业（江苏）股份有限公司，江苏镇江 212000）

0 引言

基于造纸企业大型连续流水线生产的特点，要想保障设备稳定可靠的运行，就必须从基础着手，落实设备点巡检，提前排查设备的隐患和缺陷。根据海因里希法则，当有1000个隐患或劣化时，可能要产生300个缺陷，非常可能发生29个故障，另外还会导致一起设备损坏，人员伤亡，产品报废。

1 造纸设备管理概述

如果工厂的设备点巡检能够到位，各个车间、各个岗位的作业人员各司其职，各尽其责，做到提前发现设备隐患、劣化，提前解决，可避免设备的过度损坏，则可以有效保障设备运行的稳定性和可靠性，可有效降低设备的维保成本和降低生产的运行成本，提高设备的综合运行效率。因此，强化生产线设备的预防性保养变得至关重要，而落实设备点巡检又是设备预防性保养的根基，也是设备稳定可靠运行的重要保障。

2 传统设备点巡检管理模式

大多数造纸企业采用传统纸质单据实施设备点巡检，但是上述的设备点检模式暴露出来诸多弊端[1]：①点检人员需要根据事先打印好的手工纸质点检表，到达现场巡检作业，然后将数据登记在点检表，再回到办公室，登录系统录入相关的数据，其操作过程繁琐，中间环节多，易造成数据录入不准确、不及时；②点检人员依据手工纸质点检表到现场作业，完全凭自身的自觉性，主管无法监督和管控点检人员作业过程，作业过程存在较大的风险，可能存在由于员工的作业态度懈怠，设备没有被如实检查和记录，给工厂生产带来相应的风险和隐患；③点检人员检查发现的设备隐患和异常无法快速在系统记录，无法第一时间知会设备维修人员，因此维修人员也无法快速了解处理，影响生产线运行的稳定性；④纸质点检表登记的数据，录入系统的时效无法保证，无法及时利用系统大数据进行分析，提前预测设备状态趋势，提前对设备劣化状况进行报警，提前改善，以减少设备故障的可能性。

3 智能设备巡检不同模式的比较

传统的设备点巡检暴露出很多方面的不足，不能满足现代大型流水线生产的需求，这就要求依靠信息化技术的不断发展，采用先进的智能化信息化技术来实现点巡检，智能移动设备点巡检应运而生。

智能移动点巡检是一种以设备可靠性为中心，基于移动网络、电子识别和信息化技术等相结合，构建的新型设备管理模式。根据企业的实际作业场景，结合企业实际作业的需要，智能移动设备点巡检主要存在4种方式：①基于GPS定位设备巡检。检查人员依靠GPS定位系统进行检索，锁定信息后，将得到的信息反馈给主机，得到检测的数据和报告[2]，此巡检模式主要针对作业范围大、区域广，同时要求追踪和校对作业人员的巡检路线，是否按照实际路线如实执行。基于造纸企业设备密集，车间信号不强的特点，经过综合分析基于GPS定位设备巡检不适合造纸企业；②基于RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）的巡检系统。其必须配有电子标签以及相应的PDA（Personal Digital Assistant，个人数码助理）才可以开展巡检工作，且采用PDA巡检存在数据存储量有限、无法自动获取巡检任务、人机交互界面功能过于单调，同时由于PDA造价比较昂贵，使得巡检工作的开展受到限制[3]，因此不适合大型流水线应用和普及；③基于扫描二维码巡检，二维码的特点是制作简单方便，可以快捷将设备信息转化为二维码且制作的成本低廉，通过移动终端也可以快捷读取信息，实现巡检作业。但是二维码存在突出的问题，二维码不具备保密性，任何人都可以方便地拷贝，这样使得设备巡检作业有一定的风险，无法进行有效的管控；④基于扫描NFC（Near Field Communication，近距离无线通信）卡无线射频识别技术，它的特点是近距离非接触式识别，且NFC卡成本不高，可以精确定位到需要巡检的设备区域，同时NFC具备可加密性，可避免相应的作业舞弊风险。

综合考量造纸行业设备密集和布置复杂的特点，并结合现在很多智能移动终端己经具有NFC卡的扫描识别功能。采用移动终端扫描NFC卡巡检模式，同时NFC卡进行加密处理，不能拷贝和仿制，避免巡检作业的风险，且可以确保设备精确可靠定位巡检，其作业方式如图1所示。

图1 移动终端扫描NFC 执行原理

4 智能设备巡检的平台构建

4.1 智能设备巡检作业规划

设备巡检是设备预防性保养的根基，是要通过分析设备运转数据的变化趋势，提前诊断设备的隐患和劣化，实现设备高效连续运行。要想实现上述目的，只能依托信息化系统，结合企业实际情况，打造智能化的移动设备点巡检系统。智能移动设备巡检系统每天自动将需要巡检的设备任务，按照标准化的规范，自动推送到相关负责人，巡检人员通过移动终端获取任务，并且须到达设备区域扫码，才能真正进行巡检，提交巡检数据，系统自动校对是否超标，同时将点巡检发现的隐患和问题，及时推送给设备维护人员，使得设备问题得到及时和有效的解决。

4.2 智能设备巡检实施步骤

（1）基础信息管理。包含设备巡检规范，用户信息管理，设备标签管理，缺陷描述管理等，它们构成智能设备移动巡检的基础。因此统一制订设备的巡检标准和规范显得尤为重要，才能确保工厂设备移动点巡检系统的稳定运行。

（2）设备巡检计划制订。它是整个设备点巡检的关键，只有系统底层数据准确，其展示的计划内容才可执行。巡检计划主要包含如下部分：巡检计划名称，巡检计划周期，巡检计划执行日期，巡检计划技术对象，巡检路线，巡检计划参数设定，巡检计划责任人等，如图2所示。巡检计划一般要求熟悉和了解工厂设备实际作业的技术工程师收集，以确保巡检计划顺畅落地。

（3）报表显示功能。在移动端可以实时查询设备巡检状况，包含未检清单，异常清单等，监督点巡检人员如期完成设备巡检作业。另外，基于报表统计每天设备巡检状况，并自动推送设备负责人，并根据设备巡检数据发展趋势，提前分析和预警，实现设备预防性保养。

图2 设备巡检计划组成

5 结语

通过实现定点扫描NFC卡智能移动设备点巡检项目，基于NFC近距离感应识别功能，实现作业人员须根据点巡检工单内容要求，确实来到点巡检作业区域，定点扫描NFC卡，识别解锁后，才能开始工单作业记录定性和定量的数据，然后通过4G无线功能，将移动终端记录的巡检数据快捷传输到系统，从而避免作业人员来回现场和办公室，分别记录数据，解决数据记录不及时、不准确的弊端。同时实现巡检的数据在移动端录入时，自动校正是否合理，针对超过阈值的数据，系统会自动提示生成设备异常报修单，第一时间通知到设备维护人员。其主要的优势体现在以下2方面：①解决传统作业人员依赖纸质检查表记录巡检数据，时效差、不准确和不及时的问题，同时避免作业人员忘记设备巡检作业的风险；②杜绝作业人员不到现场，直接在纸质检查表上记录巡检结果的风险，人员必须手持终端到达现场定点扫描解锁，才能设备巡检作业，同时系统记录每台设备巡检时间，全方位督促作业人员巡检执行情况。但是，在设备智能巡检系统在实现作业过程中，仍然有一些方面需要不断完善和优化，主要表现在以下2个方面：

（1）智能移动设备点巡检依据4G信号识别设备身份解锁，并把巡检数据传输到系统，对信息强度依赖非常高，如果厂区信息不强，达不到作业要求，会影响作业效率。主要有两个方面影响，首先是直接无法扫描NFC解锁巡检，影响人员的实际设备巡检作业，另外如果厂区信号不强，作业人员在实际巡检作业过程中，会出现某台设备巡检数据一直无法提交成功，甚至断网，要再回到起点重新扫描解锁，影响作业时效，在后续的优化中考虑增加移动终端缓存功能，或是增强厂区的信号。

（2）智能移动设备点巡检系统中对温度、振动通过测温枪和测振仪检测，然后录入移动端。在实际过程中作业人员需要分别手持移动终端和检测工具，作业时携带不方便，一定程度上影响巡检时效，后续考虑采用可移动式温度和振动无线传感器直接将相关数据读入移动终端。