設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及備件管理系統(tǒng)的設(shè)計

劉東生

摘 要：本文介紹了通過設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及備件管理系統(tǒng)的建立和運(yùn)行，利用信息系統(tǒng)實現(xiàn)所轄范圍設(shè)備的管理，及時收集整理設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的信息，為設(shè)備和設(shè)備部件的備品備件管理提供支撐，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢測、維護(hù)管理和備品備件合理調(diào)配，確保設(shè)備能力的最大發(fā)揮，節(jié)省設(shè)備維護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 可靠性 備件管理

中圖分類號：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0017-02

1 研制目的

設(shè)備備件管理與成本控制越來越收到重視[1]。為保障設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)、降低維護(hù)成本，集成分立的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測能力和數(shù)據(jù)，實時收集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息（主要是運(yùn)行異常信息），建立設(shè)備運(yùn)行值班信息輸入和故障維修信息錄入接口，通過對設(shè)備及設(shè)備部件故障的統(tǒng)計，分析設(shè)備及部件運(yùn)行的可靠性，對故障發(fā)生趨勢進(jìn)行分析和預(yù)測；為制定合理的設(shè)備備品備件儲備提供量化依據(jù)。

建立備品備件管理系統(tǒng)，整合備品備件的生產(chǎn)、訂貨、運(yùn)輸周期數(shù)據(jù)，為保證設(shè)備維修的需要，實現(xiàn)合理的備件庫存儲備。同時，為設(shè)備生產(chǎn)單位的質(zhì)量控制提供改進(jìn)支撐，不斷提高設(shè)備的可靠性、維修性和經(jīng)濟(jì)性。

2 功能設(shè)計

（1）建立以設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)測、值班日志設(shè)備異常信息管理、設(shè)備點檢和設(shè)備維修為重點的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)管理體系，通過對故障監(jiān)測和記錄，統(tǒng)計和分析單臺設(shè)備或同一類設(shè)備相同故障部位的故障，通過設(shè)備平均故障間隔時間（MTBFB）與設(shè)備平均維修時間（MTTR）的動態(tài)計算，分析設(shè)備及部件的可靠性數(shù)據(jù)，為制定合理的設(shè)備備品備件儲備調(diào)配策略，提供量化依據(jù)。

（2）根據(jù)設(shè)備及部件的可靠性數(shù)據(jù)，為設(shè)備備件計劃管理、訂貨管理、倉儲管理等提供解決方案。結(jié)合在裝設(shè)備地域分布、設(shè)備及部件供應(yīng)廠家地域分布、備品備件管理及維修責(zé)任單位地域分布情況，建立合理儲備評價、供貨周期、庫存預(yù)警的統(tǒng)一管理模型，計算分析合理庫存水平，嚴(yán)格控制備品備件庫存在合理范圍，有效縮減備品備件訂貨和儲備管理中的浪費(fèi)現(xiàn)象。

（3）建立動態(tài)的基于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和備品備件管理體系；根據(jù)設(shè)備和部件的可靠性數(shù)據(jù)以及設(shè)備生產(chǎn)、維修能力的變化，不斷更新相關(guān)數(shù)據(jù)，形成包含動態(tài)數(shù)據(jù)在內(nèi)的完整的備品備件管理檔案，動態(tài)調(diào)整管理所轄設(shè)備備品備件儲備的期望值，不斷提高設(shè)備的運(yùn)行性能，提高軟件系統(tǒng)的管理質(zhì)量和工作效率。

3 主要功能模塊

3.1 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測

（1）在線監(jiān)測。

應(yīng)用各種電量、非電量的傳感方法，檢測設(shè)備的狀態(tài)。如利用輻射傳感來檢測設(shè)備的發(fā)熱、放電（發(fā)光），可判斷過熱與局部放電現(xiàn)象，利用表面電位變化或感應(yīng)電流的檢測可判斷內(nèi)部絕緣的完好程度等。

由于傳感信號往往混雜干擾信號，需要對收集的信號進(jìn)行處理、分析，檢出正確信號，濾除干擾信號，然后才能形成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的有效數(shù)據(jù)，用來進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)判斷。使用計算機(jī)軟件系統(tǒng)對收集信號進(jìn)行有效性判斷的規(guī)則如下：

①對采集硬件得到的數(shù)據(jù)按預(yù)設(shè)規(guī)則，使用適合的算法進(jìn)行有效性檢查，舍棄無效或干擾數(shù)據(jù)，留取合格數(shù)據(jù)。

②對合格數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，記入數(shù)據(jù)庫。

③定時對特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，得出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。參數(shù)的特征包括：設(shè)備（或部件）運(yùn)行是否正常；如果運(yùn)行異常，則給出異常等級；異常狀態(tài)持續(xù)時間，等。

（2）在線報警信號收集。

對于具有狀態(tài)異常報警功能的電子設(shè)備，直接使用通信手段獲取設(shè)備狀態(tài)異常報警信息，收集設(shè)備運(yùn)行異常編碼、所反映的設(shè)備運(yùn)行異常部件以及報警頻度等信息。

3.2 設(shè)備故障人工錄入

設(shè)置設(shè)備故障錄入工具，通過值班日志、維修記錄的人工錄入，記錄下設(shè)備的完整的運(yùn)行記錄、發(fā)生故障的故障記錄，完好檢查、點檢等。將這些數(shù)據(jù)記錄保存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，分別進(jìn)行整統(tǒng)計。

通過設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)測和設(shè)備故障人工錄入，可以完整地記錄各個設(shè)備的運(yùn)行狀況。建立完善的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。

3.3 備品備件需求分析

備品備件需求分析是結(jié)合設(shè)備和部件的故障概率，結(jié)合備品備件生產(chǎn)、訂貨、運(yùn)輸?shù)臅r間和費(fèi)用等要素，確定備品備件的總量和庫存分布，以解決備品備件的購買過度，資金大量被占用，而有些備件急需時又缺貨的問題。

備品備件需求分析的基本和方法，是依據(jù)GJB1371《裝備保障性分析》。GJB1371對備品備件需求的確定主要體現(xiàn)在三個方面：一是提供了保障資源要求確定的程序與方法，對于備品備件需求而言，提供了備件保證概率確定的程序與方法，為合理地確定備品備件及設(shè)備維修條件的保障水平提出要求；二是提供了保障方案確定的程序與方法，特別是對維修保障方案確定的程序與方法提供了指南，要求必須進(jìn)行裝備的功能分析、故障模式影響及危害性分析、以可靠性為中心的維修分析、修理級別分析等，以保障需求為牽引，規(guī)劃出在設(shè)備的壽命周期內(nèi)應(yīng)進(jìn)行的保障工作，為保障資源的確定特別是備品備件需求確定提供規(guī)范的輸入信息；三是提出必須要進(jìn)行使用與維修工作分析，將所有的維修保障工作劃分為工作、子工作和工序，對應(yīng)記錄一次維修保障工作中各工序所對應(yīng)的保障資源，包括所需的備品備件，為確定建制單位所需的備品備件品種與數(shù)量提供準(zhǔn)確信息。

該管理系統(tǒng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，參考成功的經(jīng)驗[2]，使用一整套經(jīng)檢驗行之有效的算法，能夠給出所管理設(shè)備的備品備件需求的量及庫存分布方案。

3.4 備品備件庫存和調(diào)配管理

備品備件的庫存和調(diào)配管理目標(biāo)，是一方面滿足所管理設(shè)備的維修和檢修所需的備品備件，同時盡量的減少備品備件的過分庫存。

備品備件需要分類管理[3]。備品備件按照其技術(shù)特性，有專業(yè)件、通用件、特制件，按照使用期限屬性，有高頻件、低頻件，當(dāng)然還有其它屬性。不同種類的備品備件在庫存系數(shù)上有所差異。

備品備件庫存管理包含三個方面：一是備品備件的經(jīng)濟(jì)性管理，含備件耗用量、備件成本計算等。在整個備品備件管理中，它是降低成本的有效的手段，是備品備件管理的主要方面：二是備品備件的計劃管理，即根據(jù)經(jīng)驗對備品備件的消耗進(jìn)行預(yù)測，結(jié)合維修力量和管理等情況統(tǒng)計計算備品備件的生產(chǎn)、訂貨、儲備的計劃量；三是確定備品備件實際庫存量。在確定實際庫存量時，遵循以下幾點原則：備品備件庫存時間不超修理和檢修間隔期；備件適用設(shè)備型號較多的，根據(jù)實際消耗確定適量的庫存；生產(chǎn)周期長的部件應(yīng)留出訂購生產(chǎn)的時間提前量，并保持一定的庫存；對設(shè)備運(yùn)行起關(guān)鍵作用的部件，要有一定庫存或者有可靠供應(yīng)；常用消耗類備品備件，則根據(jù)日常消耗量，定期定量訂購。

備品備件的調(diào)配管理有以下幾項功能：一是具有庫存預(yù)警功能，定期盤點各庫存點各種備品備件庫存，任何一種備件庫存量低于計劃值時，提醒安排生產(chǎn)或訂貨；二是從各庫存點備品備件庫存實際消耗的不均衡現(xiàn)實出發(fā)，建立各庫存點備品備件調(diào)配機(jī)制，遇有某庫存點備件庫存低于計劃量時，優(yōu)先從其它庫存點調(diào)配，無非調(diào)配時再安排生產(chǎn)或訂貨。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效能

該系統(tǒng)的軟件采用B/S體系結(jié)構(gòu)，使用C++和JAVA工具開發(fā)，可運(yùn)行于目前各主流軟硬件平臺，維護(hù)成本降低，開放性強(qiáng)、安全性高；留有與其它相關(guān)信息系統(tǒng)進(jìn)行信息交換的接口，可以方便地與其他管理系統(tǒng)集成。

該系統(tǒng)集成了設(shè)備、設(shè)備部件的可靠性數(shù)據(jù)，可靠性數(shù)據(jù)能夠根據(jù)設(shè)備運(yùn)行使用中的動態(tài)監(jiān)測和維護(hù)情況迅速更新，建立了設(shè)備可靠性指標(biāo)與備品備件儲備的數(shù)學(xué)模型，從而保證了備品備件儲備量的合理性，大大降低了不必要備品備件的資金占用，節(jié)省了相關(guān)方面的人力物力。

參考文獻(xiàn)

[1] 張立.設(shè)備備件管理與成本控制[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2013（12）.

[2] 張月.醫(yī)療設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計[J].南京廣播電視大學(xué)學(xué)報，2013（2）.

[3] 王永軍，單兆杰.企業(yè)備品備件庫存管理探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012（21）.endprint