高速公路机电“1+N”大运维模式下机电设备管理方法研究

罗志华

（广东利通科技投资有限公司新软分公司，广东广州 510000）

0 引言

2020 年取消省界站后，全国高速公路形成正式的收费“一张网”，高速公路的机电系统规模也因此更加庞大，系统也越来越复杂，这也对高速公路机电系统运行的安全性、稳定性，维护的及时性等都提出了更高的要求。此前依赖人工经验、硬件故障闲置率高、软件优化速度慢的被动运维模式已不再适用。广东省交通集团为强化集团高速公路建设和经营管理，加快集团所属高速公路机电养护业务的全面转型升级，进而推动国企改革，实现高质量发展，提出了机电“1+N”大运维改革建设。

1 机电“1+N”大运维模式概述

“1+N”大运维模式主要涉及管理模式、资源布局、技术手段等多个方面的改革调整。

1.1 管理模式革新

机电“1+N”大运维模式主要是指在集团层面建成“统筹规划、分级管理、安全高效”的高速公路机电大运维管理体系，转变原来的独立运营、分散管理模式，构建“中心—片区—网点”三级管理模式。其中，“1”为集团统筹确定的1 家机电运维技术支撑服务单位；“N”为根据集团片区化管理要求，经过统一招标确定的机电日常养护服务单位；网点则为运维基层维护点[1]。

1.2 资源布局调整

按照“非现场服务中心化，现场服务片区化”的资源布局优化整合思路，“1”作为机电运维的核心引擎，汇集了集团收费、监控及网络安全等专家及人才，能够提供机电系统集中监测、网络安全系统运行状态监测、远程技术支持、远程软件升级、技术培训、系统数据统计分析、备件集中采购等多项服务；“N”主要提供现场维护、应急、保洁、巡检和设备运行保障等服务。

1.3 技术手段升级

“1”通过搭建敏捷、高效的业务平台，实现对关键设备运行状态、运行指标、业务流水及系统性能等情况的实时监测，可及时发现问题并主动推送给“N”；同时针对疑难问题，可通过开展专家会诊快速处置，并通过健康模型评估预测，提出优化建议，持续提升服务水平。

2 “1+N”模式下设备管理方式的转变

2.1 转变的必要性

机电系统的工作状态对整个收费系统的影响至关重要，因此高速公路的运营运维业务主要围绕机电系统进行，包括系统运行监测、设备故障处理等。高速公路机电系统主要包括收费系统、监控系统、通信系统、供配电系统、照明系统及隧道机电系统等，其共同点在于都拥有大量的设备及设施，属于资产密集型业务。设备资产的购买、仓储、管理及维修、保养等费用约占总体运维费用的35%～50%。目前高速公路机电设备的管理智能化水平不高，未能实现对关键设备全生命周期的精细化管理，仍较多依赖人工经验式管理。设备信息存在严重的数据孤岛现象，难以充分利用其相关的价格信息、运行性能、故障维修等数据价值。

以机电设备备品备件管理为例。在传统管理模式下，备品备件的管理方式仍比较粗放式，各路段采用独立运维、零散采购的方式进行备品备件的采购及管理，未能形成规模化采购导致议价能力较低，采购成本难以得到有效控制。而且，每个路段都机械地按照运维要求储存大量的备品备件，但实际情况是备品备件的具体消耗情况难以准确预估，这就导致备品备件存在库存积压现象，耗费了大量的资金[2]。因此，推动机电设备管理数字化转型，实行管理模式集约化、精细化，能同步推动日常高速公路运维方式的优化，大幅提升运维效率与质量。

2.2 转变的目标

机电“1+N”大运维改革后，在“中心—片区—网点”三级管理模式下，通过开展机电备品备件的集中采购，能够汇集该集团对机电备品备件的需求，建立备品备件的数量规模，并以此形成议价优势。同时，制度流程同步细化，通过明确采购相关方的分工职责，梳理从需求收集整理、设备招标采购、合同签订到货、仓储运营管理到设备使用报废等全流程，能够有效降低该集团机电备品备件的采购成本。

由此可见，推动设备管理的数字化转型，基于设备全生命周期的数字化管理，通过中心调控、片区加网点全面盘活的机制，能够有效降低管理成本、提高周转效率，达到降本增效的目标并逐步实现片区级低库存、项目级零库存[3]。

2.3 机电备品备件集中采购

2.3.1 集采设备标准

集采设备主要是指在营运单位机电日常养护合同范围内，用于修复机电系统故障且采购或维修金额在2000 元及以上的单个设备、备件、易耗易损件及辅材。集采设备清单主要由“1”根据营运单位提出备件的采购数量，结合其历史采购均价和采购当年市场价综合考虑，提交集团审核确立。集采设备清单会根据高速公路机电系统业务的发展情况和机电设备种类的增减变化情况进行补充或修订。

2.3.2 备件采购方式

备件采购方式主要分为集中采购和应急采购。

集中采购主要由集团统筹“1”组织开展，分为计划采购和补充采购两种形式。计划采购以集团所有营运单位机电运维备品备件的年度需求为主进行采购，每年开展1 次。一般情况下，每年11 月由各直属企业汇总审核所属营运单位集采需求，并正式上报集团公司，由集团公司按程序进行组织并完成采购工作。在计划采购的基础上，结合机电运维过程中备品备件的实际使用需求，集团公司在每年5 月视情况启动补充采购。

应急采购则针对因自然灾害、突发事件导致机电设备设施功能受损，需要及时更换但仓库无库存或库存不足，且使用计划采购及调配程序无法满足维修更换时效性要求等情况，由路段委托保养单位直接采购[4]。

2.3.3 各方分工职责

集团公司职责：负责监督指导集团公司所属营运单位机电运维备品备件采购工作的开展，组织核准采购需求、采购方案并核对采购结果等。

直属企业职责：负责汇总、审核所属营运单位采购需求并上报集团公司，参与集团公司采购清单及机电运维备品备件参数的制订。

营运单位职责：在“N”的协助下提出并向所属直属企业上报采购需求；负责对“N”采购合同的执行情况进行监督。

“1”职责：根据集团公司核准的采购需求编制采购方案，并根据集团核准结果执行集中采购工作；为集团公司整体机电运维备品备件库存情况提供信息化支持；及时掌握各类机电运维备品备件的最新市场行情，协助营运单位降低采购成本。

“N”职责：协助营运单位提出采购需求；根据采购结果与供应商签署采购合同；负责机电运维备品备件的仓储、出入库登记；负责区域内营运单位间的调拨管理；负责跨区域调拨申请并根据审批结果办理出入库登记。

2.3.4 集中采购流程

步骤一：营运单位通过数字平台查看库存情况，并结合设备往年使用情况，在“N”协助下提出机电运维备品备件的采购需求。采购需求清单包括机电运维备品备件的数量、规格及参数等；步骤二：直属企业汇总审核其下属营运单位的采购需求，并上报集团公司；步骤三：集团公司统筹核准采购需求清单，并下发委托“1”开展采购工作；步骤四：“1”根据集团公司采购需求清单的核准结果，编制采购方案，明确采购方式、供应商资格条件、采购需求（含技术、商务要求）及报价要求等，并将采购方案提交集团公司审查核准；步骤五：“1”根据集团公司核准的采购方案开展采购工作，包括公开招标、邀请招标、竞争性谈判和单一来源采购等，并将采购结果上报集团公司核备；步骤六：根据集团公司批复结果向中标单位/成交供应商发出中标/成交通知书，并同步通知营运单位和“N”；步骤七：“N”与中标单位/成交供应商签订合同；步骤八：“1”归档采购过程资料，包括采购需求清单、采购方案、招标文件、竞争性谈判文件等。

2.4 设备管理数字化转型

设备管理数字化转型主要采取以下措施：

2.4.1 一设备一码建立健全设备管理档案

建立统一的机电运维设备编码规则。新采购设备到货入库即生成设备编码，并贴标签进行入库管理。同时机电运维设备的出库使用、片区内及跨片区调拨、维修、盘点和报废，均应建立完整详细的设备日志。基于机电运维设备编码，备品备件出库使用后通过唯一身份编码能够与其在路面/机房的运转情况建立紧密联系，包括工作状态、运行指标、性能情况等，形成全生命周期精细化管理。

2.4.2 建立完善的设备基础信息库

建立统一设备编码规则，同时整理设备标准名称、业务系统归属、品牌型号、技术参数和历史采购价格等信息，快速查询确定设备采购技术参数和供应商黑白名单，提升设备采购方案编制速度和准确性，提高技术参数标准。

2.4.3 智能管理手段助力质效提升

备件管理时，可根据采购需求清单，定期统计输出备件周转率、报废率，并根据路段维护的最低备件储备要求、片区周转便利性制定库存告警规则，以此对备件储备监测与采购决策进行支持。同时基于设备的运行状态、运行指标、性能参数等建立设备运行监测管理体系，通过集中监测实现智能预警，并通过扫码运维建立故障处理、维修维护档案。

2.4.4 建立后评估机制实现价值深挖

深挖设备“性价比”，根据设备全生命周期数据分析不同品牌设备的性能差异，总结设备性能规律，制订科学巡检维护策略。同时，还可以根据设备性能趋势，结合设备在用量、使用量和库存量科学预测采购需求。此外，建立供应商后评估机制，以供货批次的质量、服务能力（参加集采投标、供货能力、质保维修等）为依据，在集中采购过程中快速建立供应商黑白名单和服务评级。

3 “1”中心主要功能

实践应用过程中，“1”中心充分运用物联网、移动互联网、云计算以及人工智能等一系列技术，研发出较为完整的系统互联、强扩展性、安全高效的数字业务平台，对预警营运路段的收费、通信及监控等核心设备、业务数据以及运营参数等实行全天候监测，以保证能够精准、全面且及时地掌控系统实际运行状况，另外借助科学性较强的数据模型及大数据技术，及时发现问题，做到全方位的预防性养护。

建构一套较为完善的“监测—评估—处理—复核”集中化、标准化运维流程（见图1），并配备一支集收费、监控和网络安全于一体的全业务技术专家队伍，综合运用运维人员、专业技术人员的丰富经验技术，辅以全新的智能化数字技术，对机电系统中的疑难杂症开展全面诊断、精准定位、高效处理、持续优化。

图1 “监测—评估—处理—复核”运维流程

在新的技术流程体系基础上，建立健康评价模型与知识库，持续推动机电运维业务不断向自动化、高效化以及智能化的方向发展，继而为高效协同、精准运维、科学养护奠定扎实的发展基础与良好的运行保障条件。

4 设备管理转变效益分析

该集团2022 年首次开展机电运维备品备件集中采购工作，其中93 个路段共提出1761 项初步采购需求，经汇总合并共形成273 项，总采购控制价约为2609万元。通过统一集中化采购，大幅缩减了采购成本。后期还可利用物联网NB-IoT 技术建立设备终身伴随式身份证，实现在线盘点、在线巡检等智能运维管理，从而进一步降低设备的运营管理成本。

5 结语

机电“1+N”大运维改革是高速公路机电运维工作中卓有成效的一次创新变革，其能够有效整合优势资源，构建统筹规划、高效协同的体系，实现对高速公路机电系统的全面集中监测、智能分析预警、高效诊断处置、科学健康评估。其中，针对设备的集中采购、仓储管理、运行监测、性能评估等全生命周期数字化精细化管理，更是深入贯彻了国资委关于国企改革决策部署与进一步加速转型升级的关键举措。基于此，应深入分析并借鉴高速公路机电“1+N”大运维改革模式，坚持专业、高效、卓越、优质的服务宗旨，以一流技术为核心驱动，能够为公众提供良好的出行服务，进而为实现交通强国赋能增效。