装备管理数字化在轨道交通制造企业的应用

张亮 王川 陈俊飞 冯强 舒浪

摘  要：为满足公司高效率、高质量的生产需求，实现对生产设备、工艺装备、台账、故障、维修、盘点、点检及报表等的信息化管理，达到装备日常管理和状态记录的全过程数据留存，实现装备管理流程化、标准化、数字化，打造行业一流的装备全生命周期健康管理数字化平台。文章详细阐述了装备全生命周期健康管理数字化系统功能蓝图、各项管理业务以及各专用平台在企业中的应用情况。

关键词：轨道交通制造；装备全生命周期；管理数字化；预防性维护；装备维修；装备管理

中图分类号：TP39  文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）01-0164-05

Application of Equipment Management Digitization in Rail Transit Manufacturing Enterprises

ZHANG Liang1， WANG Chuan1， CHEN Junfei1， FENG Qiang1， SHU Lang2

（1.CRRC Chengdu Co.， Ltd.， Chengdu  610511， China; 2.China Plant Cyber Technologies Inc.， Guangzhou  510535， China）

Abstract： In order to meet the company's high efficiency and high quality production needs， realize the information management of production equipment， process equipment， accounts， faults， maintenance， inventory， spot check and reports， achieve the retention of the whole process data of equipment daily management and status records， realize the flow， standardization and digitalization of equipment management， and create an industry-leading digital platform for equipment life-cycle health management. This paper elaborates the functional blueprint of the digital system of equipment life-cycle health management， various management businesses and the application of various special platforms in enterprises.

Keywords： rail transit manufacturing; equipment life cycle; digital management; preventive maintenance; equipment maintenance; equipment management

0  引  言

目前，轨道交通制造企业生产装备（设备、工装、计量器具）的品种、种类、规格、生产厂家等管理内容杂而多，存在装备数量杂多与员工人数较少的矛盾，导致轨道交通制造企业生产装备管理难度大的问题。针对这一问题，亟需利用信息化技术的数字化、网络化、智能化降低人为随性管理的安全风险，确保装备有效利用率目标的达成，理顺并排除业务管控风险点。为此，建立一套符合轨道交通制造企业管理需求的装备全生命周期健康管理数字化平台迫在眉睫。

1  设计思路

促进生产装备管理科学化，最大限度地减轻管理人员的工作量，使管理人员能够更及时、更准确地掌握装备的工作状态，真正实现装备的网络化动态管理，为公司提供准确可靠的计量数据。系统保证所获数据的安全性、稳定性，各个模块协同工作，互不影响，方便在整个企业内部合理部署，协作使用，为生产装备管理部门提供统一的信息化管理工作平臺。建立装备预防性维护管理、故障分析和故障预报、备件库存评价与预警管理、合格供货方动态评价等先进实用的技术分析方法，建立动态的生产装备运行管理监控体系，优化管理工作，保障装备高效稳定地运行。

1.1  推行三个管理模式

全生命周期管理模式，即以状态监测为基础的预防维修和故障维修相结合的模式，以消耗为导向的备件需求控制模式。

1.2  实现信息资源五统一

统一的资产树管理、技术标准统一、装备运行状态数据信息统一、备件材料数据信息统一、人力资源数据信息统一。

1.3  达到管理组织三统一

装备生命周期统一管理、人力资源与技术资源统一组织与配置、预防维修与统一标准执行。

1.4  建立两个预警体系

以异常现象管控和故障分析为基础的装备运行预警体系，以储备定额为依据的备件库存预警体系。

1.5  保证三个受控

A类B类装备受控、项目受控、管理过程受控。

1.6  实现一个目标

使装备管理为公司的高速发展提供有力保障。

2  平台架构搭建

该平台以装备全生命周期管理和预防性维护管理为指导思想，以快速解决装备异常为主，以合理利用装备资源为辅，以装备资源快速配置为补充的装备管理模式，运用以移动互联和大数据为核心的信息技术，预测、分析生产管理关键信息并做出异常警示，促进制造资源要素配置高效、合理，保障生产制造环节安全、均衡、可控。平台架构如图1所示。

结合采购管理、实物管理、质量管理等六个方面进行平台的系统搭建，基于唯一采购编码的基础数据管理，实现采购管理可追溯、实物管理可分析，过程使用和预防性维修相结合，并结合库存管理控制维修质量与使用安全，保障装备成本可分摊，实际消耗可预测。平台管理模式如图2所示。

3  平台主要功能

装备全生命周期健康管理数字化平台建立以主数据管理、前期管理、台账管理、运行管理、故障管理、维修管理、维护管理、计量管理、专项管理、统计管理、物联管理、条码标识与移动PDA管理为主的管理业务体系，使技术人员能够十分轻松地维护业务需求变化。实现的开发工具包括数据建模工具、流程管理工具、程序设计工具、报表设计工具、移动应用配置等。平台详细功能如图3所示。

3.1  主数据管理

实现供应商、采购代码、物资分类、设备分类、计量分类、工装工具分类等主数据管理。

3.2  立项管理

实现对装备采购立项、设计任务书、采购清单等业务管理，如图4所示。

3.3  验收管理

实现对装备的采购交接入库及验证管理，即实现对装备的开箱验收、安装验收以及质保验收管理。

3.4  台账管理

整合现有管理模块，实现装备全生命周期管理，包括建卡立档、领用管理、借用归还管理、条码盘点管理、变动管理（移装、调拨、停用、报废、使用人变更等），并建立全生命周期管理档案。

3.5  工作督办管理

实现督办事项创建、督办事项变更以及督办事项关闭管理，督办事项变更可实现对责任及督办时间等相关信息的变更，并记录变更历史记录。

3.6  大修管理

建立装备大修管理流程，实现对大修计划、计划调整、大修实施及验收的管理。同时建立装备委外维修申请、委外维修记录及验收管理。

3.7  保养管理

建立装备点检、润滑、小修定修、周期检定等业务管理，支持点检精细化管理，实现多套标准管理。

3.8  备件管理

备件管理主要包括基础管理、备件采购、备件入库出库、备件库存、备件盘点等功能。仓库库存管理可实现库存流通、生产领用等业务过程的通畅。建立价格、消耗、库存等数据模型，通过定性定量的科学分析，为领导决策层提供及时可靠的参考数据。

通过电子虚拟总仓实现公司所有分仓物资共享，按照产能情况实现工具等消耗统计。

3.9  知识库管理

实现对公司体系文件、技术标准等各类资料的分类管理，构建中车成都公司统一的电子技术库。

3.10  统计分析管理

对装备台账、维检修执行率、备件等相关指标进行统计。采用按装备类别统计、按部门分布统计、按地理区域统计、按装备状态统计。实现点检、小修定保、润滑等维检修执行率统计。其中包含备件进销存报表、备件领用统计表、备件消耗统计表。系统管理功能如图5所示。

3.11  计量器具管理子系统

计量管理系統的管理工作主要涉及计量器具基础管理、计量器具台账管理、计量器具检定管理等内容。

3.11.1  计量器具基础管理

计量器具基础管理包括计量器具类别及周期设置、计量检定人员管理、条码打印管理等方面的管理内容。根据计量器具本身的质量及其使用环境条件、检定周期等不同情况区别对待，实现对计量器具类别定义。新购计量器具或在用计量器具需要按照周期进行变更时，通过填写计量器具类别及周期申请，发起审批流程。

3.11.2  计量器具台账管理

建立计量卡片信息，管理计量的变动，为计量器具的使用、检定、维修奠定基础。计量器具台账管理包括计量卡片管理、计量变动管理等内容，可按照使用单位、使用班组等度进行管理，在班组生成班组计量器具管理二维码，通过APP实现扫描后查看班组电子台账。

3.11.3  计量器具检定管理

计量器具检定管理包括计量器具检定预警、计量器具检定计划管理、计量器具送检管理、计量器具检定记录管理、计量器具取件管理、计量器具检定统计管理等。

3.12  环境监测管理子系统

通过工业AP组网实现厂区和机房的无线网络覆盖，根据生产现场情况和取电点分布，合理布置环境传感器的安装位置，传感器通过连接Wi-Fi窜口服务器将各种环境采集数据接入企业网络，上传至现场私有化部署的IOT平台。在IOT平台的数据管理模块中实现监控、告警、分析等多种业务功能。环境监测系统架构如图6所示。

3.12.1  报警处置

提供对报警记录的分类查询和处理功能，管理员可以实现已读、取消、推送多种消息处置。

3.12.2  阈值定义

系统提供不同参数的阈值定义功能，管理员可以对各项监测参数进行阈值定义，当监测数据超过阈值时，系统实现可视化声光报警。

3.12.3  统计分析

本功能主要是对报警数据、历史监控数据进行不同维度的统计分析，并采用可视化图形的方式进行动态展示。使用图形化报表的形式，从多个维度对各类需要展示的环境参数进行统计分析。支持柱状图、饼状图、环形图、趋势线、占比图等多种方式的可视化展示。可视化展示如图7所示。

3.12.4  趋势对比分析

主要趋势可以直观地展示出关键指标的过往及最近的趋势，以便做出合理预判。

3.12.5  数据查询

系统将保存所有的原始数据及计算数据，当你需要一些特定的数据做调查分析时，可以查询到任何原始数据，导出做成相应的报告。

3.13  移动办公应用

移动办公应用支持各类智能移动装备的接入使用，其中包括点PDA、平板电脑、手机。可结合条码、RFID、摄像等技术，通过有线网络、无线网络、移动公网等网络实现移动办公相关应用。

3.13.1  台账查询

使用手持PDA/手机扫码，查询装备全生命周期档案相关信息，包括名称、使用部门、规格型号、出厂编号等信息，以及台账、变动、故障、维修、备件消耗等相关记录。

3.13.2  盘点管理

移动盘点的工作流程包括盘点任务的生成和下载、装备的盘点处理、盘点结果登记和上传三个过程，将盘点结果上传到装备管理系统中，完成盘点工作。

3.13.3  维保管理

移动维保可实现点检、周期性检查、小修定保等移动化办公应用，支持现场实施图片上传。

3.13.4  备件查询

通过智能移动终端实现备件信息查询。

4  平台应用成效

4.1  管理体系有效落实

通过信息化手段，实现装备管理业务全覆盖、流程全覆盖；实现装备管理体系有效落实，保障了管理体系与实际业务的标准化管控。

4.2  装备管理数据互通

对装备管理台账进行合理划分，按照公司标准文件实现装备分层、分级管理，将备件管理与维修进行有效融合，并对装备计量检测数据进行信息化存储，建立装备管理基础卡片，实现装备管理数据互通、互享，为装备预防性维护保养提供基础数据。

4.3  日常点检监控落实

建立装备日常点检专项工作机制，通过类别差异，形成各类装备的日常点检标准，绑定同类装备后，按照指定时间分配点检任务，系统自动判定和甄选点检情况，自动评价装备使用状态，依据自动化评价制定维护保养策略，探索预防性维护保养向预测性维修升级，达到维护保养全过程管控。

4.4  持续改善系统功能

结合过程使用情况，通过用户反馈机制，持续优化改善采购申请、自制申请等审批流程工作内容，实现标准化的管理模式，结合ISO/TS22163体系要求，优化装备验证功能，根据公司产品的结构，可按产品或装备类别建立相应的装备库，使得公司的工装可按产品或类別系列统计各类工装的验证情况，建立了台账管理和二维码标识牌，根据不同的要求，可对工装库的各种内容进行查询，同时结合二维码的粘贴使用，可实现工装的身份查询与各项信息的排查。

4.5  平台一体化管控

建立了一体化装备信息管理平台，实现装备重要、特殊过程各级风险的全面识别与管理，根据重要、特殊过程项点需要，自动按需进行统计，汇总运算，包含各类工装数量的统计、工装工具每月采购数量及金额等，便于系统性地对装备进行分析与考证，实现工艺装备的预算管理，也有利于后续装备预算的精准预测。

5  结  论

通过生产智能管理平台的建立实现了数据的集中化、标准化、信息化存储与共享，提高了企业的装备管理水平，推进备件管理、日常点检和盘点的升级，有效分配维护保养资源，提升装备维护保养工作效率，降低各类装备维护保养管理风险，使装备使用的安全性、可靠性不断提升，保障公司轨道交通制造能力和生产效率方面的综合能力持续提升。

参考文献：

[1] 张璐.浅析南车株洲电力机车研究所有限公司南车风电设备全生命周期管理 [J].大科技，2012（1）：254-255.

[2] 安丰涛，宋振兴，苏威，等.设备全生命周期管理系统建设与应用 [C]// 第十二届中国钢铁年会. 北京：冶金工业出版社，2019：166-170.

[3] 李小霞.万其凤.TPM在大型生产设备管理中的应用 [J].企业技术开发，2014，33（36）：44—45．

[4] 赵维印.设备管理经济技术指标的认识与分析 [J].中国设备工程，2004（8）：9-11.

[5] 宋植林.关键设备管理及其管理软件模型的研究 [D].北京：北京科技大学，2007.

作者简介：张亮（1992—），男，汉族，四川广安人，工程师，本科，研究方向：工艺装备信息化管控。

收稿日期：2022-10-05