设备编码管理在啤酒企业的应用

庞卫珍 吴卫群 孙中振 刘亚旭

关键字：设备管理；设备编号；编码方法

0 引言

近年来，受啤酒市场销量的影响，啤酒行业内的竞争压力俱增，逐渐出现兼并、收购的现象，形成区域市场的割据态势，啤酒企业也在积极推进产品的升级以及市场结构的调整。主流品牌与小众品牌企业共同打造高端、多元、特色的销售模式，以期共同发展、互惠共赢。与此同时，大量先进、自动化设计程度高的设备被引入啤酒企业，有效提高了产品质量以及生产效率。随着信息技术的发展，现代化计算机技术渐渐被引入啤酒设备信息管理系统，设备编码作为一个特定代码贯穿于设备维护工作流与资产管理信息流的各个环节。

1 设备编码的重要性

设备作为资产也要保持财务部门的入库账、管理部门的登记资产卡片以及使用部门的实物这三者的动态一致性，而设备编码是账卡物的有效链接，体现了设备资产的唯一性，有利于分级归口管理。啤酒企业所用设备种类、数量较多，设备管理部门为更好地处理日常管理工作，要对企业设备数量进行统计以及按照科学的方法进行分类编号。从设备编号可以直观的读取该设备的从属性质，又由于编号的连续性可以方便设备数量分类统计及结构化的信息分层。专业、科学的设备编码规则决定了设备编号的标识性、识别性以及可维护性和可用性。

2 设备编码的原则

2.1 系统性

按照特定分类方法获得的设备编码，应当具备一定的系统性，能够形成设备同层级或不同层级之间清晰的逻辑关系，便于识别。啤酒生产设备可按生产工艺进行划分，将主要设备与附属设备和部件进行层级结构区分，即树形分类法。基于树形结构的数据本身具备逻辑性和科学性。

图2-1 树形结构图

2.2 唯一性

设备编码的作用是用来区分资产设备中不同类型的设备，以及同类型设备中的各台设备。每台设备都是独立作业的，设备编码体现了设备的所在部门、车间、设备类型编号及同型号设备的序列号等等。设备编码必须遵循一物一码的原则，即设备编码是唯一的。设备在购入完成安装调试验收合格开始，就给定编码，建立账卡，之后设备的运行、维修、改造、调整、报废等过程都与设备编码相关联，便于查询和管理。例如中国公民身份证一人一码。

2.3 可读性

虽然设备编码的系统性和唯一性决定其具备一定的可识别性，但是从实际情况出发，设备编码作为显示信息还应具备一定的可读性。例如：设备编码中还应该能体现设备管理单位字段（即啤酒生产工厂），通过查询设备编码中的某一管理单位字段，就能检索出这一单位的所有设备，进而还可以依次查询与编码相关的各类特征字段，检索出该系统中此特征的集合，便于分析和统计。如下中国公民身份证作为可读性数字含义例子说明。

2.4 可扩展性

设备资产在进行编码时要考虑留有一定的扩展余度，编码要便于追加，且追加后不会引起体系的混乱。扩展有水平扩展和垂直扩展，水平扩展即增加兄弟结点的横向排序（即对设备类别的扩展），垂直扩展即增加设备的数量。

2.5 稳定性

设备编码作为设备的识别标志必须具备较好的稳定性。为方便管理系统里的所有编码，在对设备进行编码时要注意设备的类别、型号及数量等信息。如果设备的编码总是因为信息错乱、丢失等要重新编码，那么不仅增加了编码的工作量、占用了更多的资源，在新旧编码关联不够的情况下还会影响到对历史信息的识别；如果大量的设备需要重新编码，甚至会造成体系的混乱。

3 百威英博啤酒公司的设备编码管理系统

百威英博啤酒公司为顺应数字化、信息化发展趋势，完善现有设备管理工作，建设现代化、集团化的信息管理系统，结合啤酒企业生产运营特点，探索出一套符合自身需求的编码规则—“设备区域属性+设备类别属性”合二为一的组合式结构，用于标识设备的功能位置和设备资产本身。不仅如此，设备管理中还引用了二维条码（即二维码）的技术，在现场设备和软件系统之间搭建一个桥梁，以更为智能化地管理设备。为了规范设备编码事项的管理，获得编码质量、服务和速度等多方面的改善，该啤酒企业还制定实施了一套设备编码主数据管理流程。

3.1 设备编码方式

3.1.1 编码结构

图2-2 身份证编码可读性示意图

编码采用“工厂+部门+工序+工序序号+主设备（系统）+主设备（系统）序号+附属设备+部件+部件英文缩写”的方式编码。如图3-1 所示：

图3-1 设备管理编码格式

3.1.2 编码信息说明

1、国家工厂代码

国家用英文缩写表示，CN 代表中国；工厂代码由2位数（2 位阿拉伯数字或者字母与数字组合的2 位数）构成，用以区分各个厂址。比如：CN01—中国莆田工厂，CNA8—中国南通工厂。

2、工作场所的部门编码

工作场所的部门编码用2 位阿拉伯数字表示，从10-99 排序，按照生产工艺流程的先后顺序排列。比如，该啤酒企业的生产工艺流（包括基建）的先后顺序为基础设施-动力-酿造-质量-包装-物流，则对应的部门编码分别为10，20，30，40，50，60。用整数是为了后期部门内部的可扩展性。

3、工序类别代码

工序类别代码用2位阿拉伯数字表示，从01-99 排序，按照各个生产工作环节下的工艺流程的先后顺序排列。比如，酿造的工艺流程有原料存储、原料粉碎、糖化、发酵、过滤、清酒、酵母，则与之对应的每类工序的编码分别为10，20，30，40，50，60，70。用整数是为了后期工序内部的可扩展性。

4、同类工序数量码

同类工序的数量编码用2 位阿拉伯数字表示，从01-99 排序，按照现场实际生产线或系统的数量，确定弃用的不再编序。

5、主设备或系统类别代码

每类工序的主设备或系统的类别代码用2 位阿拉伯数字表示，从01-99 排序。以酿造环节下的糖化工序用到的设备和系统为例：01—糊化锅，02—糖化锅，03—过滤槽，04—煮沸锅，05—换热器，06—回旋沉淀槽，＊＊—等等。

6、同类型主设备或系统的数量码(level 6)

同类型主设备或系统的数量编码用2 位阿拉伯数字表示，从01-99 排序，按照设备购入（或调入）的时间顺序编码。

7、附属设备类别代码

主设备或系统中的附件设备类别代码用2 位阿拉伯数字表示，从01-99 排序。以过滤槽中的附属设备为例：01—料液管路，02—传动装置，03—麦糟箱，04—本体等等。

8、附属设备中的部件类别代码

附属设备中的部件类别代码用2 位阿拉伯数字表示，从01-99 排序。附属设备中的部件，例如耕糟刀、排糟刀、糟门、液位开关、压力变送器、洗罐器等部件，都应按顺序编码。

图3-2 设备编码结构格式示意图

9、部件的英文缩写

从英文缩写单词可以读出部件的中文名称。以压力传感器（PT）为例。

3.1.3 举例说明

编码为CN01303001-03010405PT 表示的是位于莆田工厂酿造部门的糖化1 线1#过滤槽本体的压力变送器，统一描述为：莆田/酿造/糖化/1/过滤槽/1/本体/压力变送器。

图3-3 设备管理编码示例

3.2 虚拟码标识的运用

随着互联网的快速发展，一维条码和二维条码等虚拟标识码被广泛运用。百威英博的设备信息管理运用了现场标签加二维条码的方案。当设备完成安装调试验收合格后，设备管理将设备信息整理成台账，批量制成二维码，完成各项权限及功能设置，将二维条码印刷在设备铭牌上并贴在设备上，现场人员就可以扫描二维条码进行点检，同时可以通过终端查看或导出相关设备信息提高工作效率。

图3-4 设备编码标签及信息二维条码示例

3.3 设备编码系统工具的开发与维护

百威英博已经建成一套完整啤酒设备编码系统，并采用SAP 系统作为设备编码的日常管理平台，解决了设备编码管理混乱以及岗位人员异动带来的风险，实现了设备编码的规范、唯一、可扩展等特性。并在实施过程中形成了标准的设备编码生成工具（EXCEL 格式），其它啤酒厂可直接使用该工具进行编码使用。

3.3.1 设备编码标准数据字典开发

首先基于设备编码数据的概念和逻辑，开发出一个标准的数据字典，此数据字典已经覆盖啤酒公司大部分的设备和部件类型，如图3-5 和3-6 所示，为实施数据管理系统奠定了逻辑基础。

图3-5 啤酒厂主要设备示意图

图3-6 根据啤酒厂设备类型结构输出最终标准编码字典

3.3.2 标准字典的使用

1、设备编码的生成

引用编码字典的层级关系对每个层级字段设置固定匹配的下拉框描述内容，通过有目标的逐一的层级筛选，以获取标准描述名称，如图3-7 所示。

图3-7 选择设备

同时根据编码字典，对各项类别描述匹配与之相对应的编码，自动产生各层级固定编码，最终得到统一标准的编码和描述，如图3-8 所示。

图3-8 设备编码自动生成

2、数据字典的报警功能

为确保设备编码的质量，编码工具还设置了错误报警信息提示功能，并列出了几个常见的告警项（如：号码唯一性，描述长度不超过规定字符，是否存在上一级等），如图3-9 所示，以便可以即时纠正。

图3-9 编码工具报警提示

3.4 设备编码主数据管理流程

为保证设备主数据质量，百威英博已经做了一套标准化的主数据日常管理流程，设备编码的新增、修改、冻结需要行使设备编码申请审批流程（如图3-7 所示），由设备主管填写“设备编码申请表”并提交编码申请流程后，经过设备部门经理及主数据管理部门经理审核后，方可修改，主数据团队将每月进行批量主数据检查，根据编码规则，对于不符合部分进行系统清理和相应责任人绩效考核。

图3-10 设备编码申请审批流程

3.5 标准化设备编码管理的作用

百威英博已经在2019 年利用以上管理方案标准化了全部26 家工厂46 万左右的设备编码数据，通过编码系统的高效管理不仅数倍提高了工作的效率、准确率，提升了设备管理价值以及有效地资源整合，而且全方位的把握设备使用状态，节约了设备养护费用。

啤酒设备通过设备编码横向贯穿企业设备绩效管理、纵向贯穿流程工艺和设备结构的各个层级，如图3-11 和图3-12 所示。通过对结构化信息进行系统的分析管理，为企业精确定位机会点和改进目标指明方向，将企业零散非标准的信息转换成标准化、数字化、结构化、可处理转换的有效信息。

图3-11 设备绩效管理

图3-12 设备功能层级

百威英博目前设备管理使用了SAP 系统的PM 模块，设备编码已经在系统中作为主数据的一部分完成录入，同时所有的维护活动均会利用设备编码在系统中进行活动的创建和记录，包含人工工时、故障时间、维护成本等信息，百威基于系统设备历史记录同时结合编码的结构进行了多维度（故障时间、维护成本、人工工时等）深度的分析，并形成报表（利用Power BI 等数据分析系统），例如下图展示的故障时间占比分布，可以发现包装部门故障比例最多，包装部门下的瓶装线工序故障最多，瓶装线下卸垛机最多，卸垛机的转换件部分故障最多，转换件中的星轮故障最多，所以接下来公司需要重点管理星轮组件的故障问题，通过这种分析报表帮助快速、清晰、准确的定位问题，同时提高人员的效率、减少管理人员的数据处理工作量。

图3-13 设备结构化Power BI 报表分析案例

3.5.2 案例2：标准设备编码对实现公司数字化转型做基础

百威已经开始探索通过设备编码作为生产运行数据的载体，将生产信息进行结构化的处理和整合，然后通过数据模型的搭建和学习，实现运行和维护的智能决策，最终帮助公司顺利进行数字化转型的梦想。

图3-14 数字化转型过程中设备编码作为信息载体示意图

4 结语

随着设备管理信息化的推进，设备编码将在设备的信息化管理中发挥出重要的作用。一个科学合理的编码规则对于设备数据和系统的维护至关重要。设备编码就如同人的身份证号一样，一旦建账便获得一个设备编码，终身不变，通过其编码可以很容易对设备资产进行全生命周期的管理同时也是企业未来工业4.0 数字化转型的基础。最后希望此套设备编码系统的管理方案能够对其它啤酒公司或同类生产企业带来较大帮助。