海洋石油機(jī)械設(shè)備備件管理技術(shù)研究

李進(jìn)，王慶國(guó)，張少鋒，楊在江

（中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，天津 300450）

1 前言

科學(xué)合理地儲(chǔ)備備件、及時(shí)可靠地提供優(yōu)質(zhì)備件，是海洋石油設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作的重要組成部分，是縮短設(shè)備停修時(shí)間、提高維修質(zhì)量、保證維修周期、完成維修計(jì)劃、保障現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的重要措施。海洋石油備件涉及到的設(shè)備種類眾多，備件訂購(gòu)、管理、儲(chǔ)存的渠道各有差異，各業(yè)主之間的管理體制不盡相同，各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表繁多；特定設(shè)備所用備件種類繁多、規(guī)格型號(hào)不統(tǒng)一、品牌雜，并且大部分為國(guó)外廠家生產(chǎn)，這樣使得備件采辦周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、供貨周期不穩(wěn)定，甚至?xí)霈F(xiàn)部分設(shè)備更新?lián)Q代、備件停止生產(chǎn)的現(xiàn)象，這些都給海上安全穩(wěn)定生產(chǎn)帶來一些潛在風(fēng)險(xiǎn)。備品備件的管理水平和效率直接影響到資金周轉(zhuǎn)成本和生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性。探索既能滿足安全性要求同時(shí)又能最大限度節(jié)省資金的備品備件庫(kù)存控制優(yōu)化技術(shù)顯得十分關(guān)鍵，而備件管理信息系統(tǒng)也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備現(xiàn)代化管理的必要條件[1，2]。

備件的預(yù)測(cè)與優(yōu)化是壽命周期成本實(shí)踐的一部分，在按經(jīng)濟(jì)有效方式來管理備件庫(kù)存的保障供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用，主要目的是保證設(shè)備完好性且在庫(kù)存方面投資最低[3]。備件的庫(kù)房管理是指從備件入庫(kù)到出庫(kù)的整個(gè)過程的相關(guān)工作，主要包括入庫(kù)管理、庫(kù)存管理、出庫(kù)管理、統(tǒng)計(jì)分析等主體功能。

2 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)

海洋石油備件管理既有線上的管理平臺(tái)，又有線下的智能倉(cāng)庫(kù)。備件的綜合性管理平臺(tái)涉及倉(cāng)庫(kù)管理、維修保養(yǎng)任務(wù)管理、經(jīng)營(yíng)組織管理、任務(wù)優(yōu)化等相關(guān)工作。海上油田備件管理系統(tǒng)主要側(cè)重于線上管理平臺(tái)的功能開發(fā)。

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)備件管理系統(tǒng)的主體功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺(tái)管理詳細(xì)功能，包含基礎(chǔ)設(shè)置、入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、庫(kù)存管理、管理策略、RFID管理、統(tǒng)計(jì)分析、第三方收費(fèi)、增值服務(wù)等。

（1）基礎(chǔ)設(shè)置

基礎(chǔ)設(shè)置是整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要對(duì)各功能提供基礎(chǔ)信息支持，包含產(chǎn)品檔案、倉(cāng)庫(kù)信息、批次屬性、包裝信息、庫(kù)區(qū)信息、庫(kù)位信息、分類信息、系統(tǒng)代碼等。

（2）入庫(kù)管理

入庫(kù)管理是備件管理系統(tǒng)的信息入口，報(bào)站備件信息的源頭，功能包含備件預(yù)期入庫(kù)通知、收貨登記、分配貨架與上架、質(zhì)量檢驗(yàn)等。

（3）出庫(kù)管理

出庫(kù)管理是備件管理系統(tǒng)的一個(gè)階段節(jié)點(diǎn)，包含發(fā)貨訂單、分配、發(fā)貨、貨次計(jì)劃、揀貨、復(fù)合包裝等內(nèi)容。

（4）庫(kù)存管理

庫(kù)存管理是整個(gè)備件管理系統(tǒng)的核心，是備件管理系統(tǒng)核心目標(biāo)、優(yōu)化庫(kù)存管理的關(guān)鍵內(nèi)容，庫(kù)存管理包含庫(kù)存調(diào)整、盤點(diǎn)管理、庫(kù)存余量、庫(kù)存移動(dòng)、庫(kù)存轉(zhuǎn)移、庫(kù)存凍結(jié)/釋放、補(bǔ)貨。整個(gè)庫(kù)存管理需要相應(yīng)模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。

（5）管理策略

備件管理策略是整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行的保障與規(guī)則，是指導(dǎo)各項(xiàng)操作的依據(jù)，包含上架規(guī)則、周轉(zhuǎn)規(guī)則、質(zhì)檢規(guī)則、編碼規(guī)則、補(bǔ)貨規(guī)則、配送規(guī)則等等。

（6）統(tǒng)計(jì)分析

備件管理統(tǒng)計(jì)分析主要是相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與挖掘，輸出相關(guān)價(jià)值信息與決策支持，包含入庫(kù)報(bào)表、出庫(kù)報(bào)表、庫(kù)存報(bào)表、ABC分析、EIQ分析、庫(kù)存使用報(bào)表等等。

（7）RFID 管理

RFID管理主要是實(shí)現(xiàn)線上管理系統(tǒng)與線下智能倉(cāng)庫(kù)操作的具體對(duì)接，包含收貨、上架、揀貨、裝箱、發(fā)貨、補(bǔ)貨、盤點(diǎn)、移庫(kù)、質(zhì)檢等相關(guān)操作內(nèi)容。

（8）第三方收費(fèi)

主要是備件管理費(fèi)用的對(duì)接，包含費(fèi)率設(shè)置、費(fèi)率結(jié)算等內(nèi)容。

（9）增值服務(wù)

主要包含預(yù)警、電子看板、加工單、服務(wù)單等服務(wù)內(nèi)容。

備件管理系統(tǒng)整體功能架構(gòu)見圖1。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

備件管理系統(tǒng)的主體功能是線上管理功能與線下操作對(duì)接等。目前海上油田傳輸具有帶寬較低、穩(wěn)定性較差等特點(diǎn)，出于系統(tǒng)平臺(tái)的安全考量，借鑒與對(duì)接現(xiàn)有設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，建立三層架構(gòu)的系統(tǒng)架構(gòu)平臺(tái)，包含底層數(shù)據(jù)庫(kù)層、中間處理層、上層功能展示層。功能展示層無法直接訪問數(shù)據(jù)庫(kù),有利于安全管理;在體系結(jié)構(gòu)中將業(yè)務(wù)邏輯劃分權(quán)限，一種業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)中間件（算法和模型）模塊,利用中間件的安全管理，對(duì)其進(jìn)行訪問控制，使權(quán)限控制與管理更加靈活、方便和實(shí)效[5，6]。海上石油備件管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)平臺(tái)見圖2。

圖1 海洋石油備件管理平臺(tái)功能架構(gòu)

（1）底層數(shù)據(jù)庫(kù)層

根據(jù)備件管理的特點(diǎn)，設(shè)備底層數(shù)據(jù)庫(kù)分為4個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)庫(kù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)主要存放備件編碼、備件名稱、材料、生產(chǎn)單位、型號(hào)、生產(chǎn)日期、批號(hào)等基礎(chǔ)信息；知識(shí)庫(kù)主要存放邏輯規(guī)則和策略，是整個(gè)平臺(tái)的核心，包含預(yù)警規(guī)則、出入庫(kù)規(guī)則等；結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)主要存放統(tǒng)計(jì)報(bào)表等信息；系統(tǒng)庫(kù)主要存放用戶名稱、用戶賬戶、用戶密碼、庫(kù)房配置、設(shè)備配置、系統(tǒng)配置、操作日志等信息。首先這種設(shè)計(jì)減少因?qū)ο蟛煌O(shè)計(jì)不同數(shù)據(jù)庫(kù)的重復(fù)勞動(dòng)，符合數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化設(shè)計(jì)的要求，其次這種設(shè)計(jì)能夠減小數(shù)據(jù)的冗余[7]。

（2）中間處理層

中間處理層主要包含兩個(gè)方面：功能算法模型；數(shù)據(jù)的通信與交互。功能算法模型主要實(shí)現(xiàn)對(duì)底層數(shù)據(jù)的交互、處理、上層展示層的結(jié)果推送與信息交互；數(shù)據(jù)的通信與交互主要實(shí)現(xiàn)對(duì)其它系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，防止外部系統(tǒng)直接接觸底層數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)安全。

（3）上層功能展示層

功能展示層是普通用戶接觸的客戶端，主要用來呈現(xiàn)結(jié)果與收集數(shù)據(jù)。

3 備品備件管理系統(tǒng)

按照以上系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)與功能設(shè)計(jì)，采用開放式系統(tǒng)架構(gòu)，開發(fā)海洋石油機(jī)械備件管理平臺(tái)，具體見圖3。按照目前統(tǒng)計(jì)，備件管理納入備件種類約1700余種，總體數(shù)量約3萬件。

目前系統(tǒng)留有系統(tǒng)對(duì)接接口，包含檢維修一體化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等平臺(tái)，未來將是企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的重要組成部分。

4 總結(jié)

針對(duì)海上油田機(jī)械設(shè)備備件管理模式與需求，文中設(shè)計(jì)制定備件管理系統(tǒng)架構(gòu)、功能，以此為基礎(chǔ)開發(fā)適合海上油田的備件管理系統(tǒng)，建立海上油田備件管理模式。目前針對(duì)備件管理還主要研究的是企業(yè)自身的備件管理模式，如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)O2O模式還需繼續(xù)研究線上管理與銷售、物流等層面的內(nèi)容。

圖2 海洋石油備件管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 海洋石油備件管理平臺(tái)系統(tǒng)