面向大型生產車間的設備點檢與巡檢管理系統(tǒng)設計

邱俊豪　胡常偉　彭磊　林俊字　吳漢超　簡穎琪

摘要：為了解決大型生產車間的設備點檢與巡檢過程中點檢巡檢人員對任務的描述模糊不清、設備缺少個性化點檢巡檢服務和點檢巡檢信息難以得到有效利用等問題。利用“5W1H”方法、“ECRS”原則和信息化等技術對點檢巡檢流程進行了剖析，從傳統(tǒng)流程優(yōu)化、點檢巡檢策略個性化定制和信息高效利用3個角度設計了該設備點檢與巡檢管理系統(tǒng)。系統(tǒng)由Web端的管理系統(tǒng)和移動端的小程序共同組成，可優(yōu)化現(xiàn)場點巡檢任務執(zhí)行的效率，提高設備點檢巡檢計劃制定的科學性和企業(yè)設備管理水平，降低了后期設備維護成本和設備突發(fā)故障的幾率，保證企業(yè)生產活動的高效和穩(wěn)定。

關鍵詞：大型生產車間;點檢巡檢;IE+IT;管理系統(tǒng)

中圖分類號：F425 文獻標志碼：A 文章編號：1009—9492（2021）03—0035—05

0引言

隨著制造企業(yè)規(guī)模不斷擴大，企業(yè)的各種生產設備也隨之增多，設備的維修保養(yǎng)工作逐漸增加。設備故障率與維修保養(yǎng)成本關系著企業(yè)成本的高低，在企業(yè)的發(fā)展過程中起著重要作用，設備的好壞直接影響著企業(yè)正常的生產活動，關系著企業(yè)利潤的高低。目前大多數(shù)制造企業(yè)對設備主要采用定時的點檢巡檢方式進行維護保養(yǎng)，但是在目前的設備的點檢巡檢流程中，存在著點檢巡檢人員對點檢任務描述模糊不清、設備缺少個性化點檢巡檢服務、點檢巡檢的有效信息難以得到有效利用等諸多問題。這不僅無法起到維護設備的作用，還有可能增加多余的崗位，造成人員過剩，甚至影響生產計劃和企業(yè)正常運作。

國內有相關的論文對不同行業(yè)背景下的設備管理和點檢巡檢進行了理論的分析，如王金亮對企業(yè)設備點檢體系的運維管理進行了規(guī)范和創(chuàng)新，創(chuàng)新性建立了“三層一體”的設備點巡檢體系，明確了點檢標準、點檢路線和點檢范疇，使設備點巡檢體系健康、高效運行。嚴峻討論并研究了信息管理系統(tǒng)在設備點檢中的創(chuàng)新應用，運用信息采集器規(guī)范生產運行崗位的日常點檢工作程序和提高點檢工作質量。段瑞威、林益耕在對傳統(tǒng)點檢巡檢流程的基礎上，對煤礦、水廠等場景提供了信息化的解決方案。通過使用信息管理系統(tǒng)和設備點巡檢設備，規(guī)避傳統(tǒng)點巡檢過程的粗獷管理。但是在目前的研究中，對大型車間中生產設備維護與點檢流程信息化改造的相關研究以及報告較少。

本文針對于當前的設備點檢巡檢現(xiàn)狀，以IE思想為核心對現(xiàn)狀進行剖析，并設計開發(fā)了一款專門針對于企業(yè)設備點檢巡檢的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)提高企業(yè)設備管理的水平和點檢巡檢計劃制定的科學性，降低了后期設備維護成本和設備突發(fā)故障的幾率，保證企業(yè)生產活動的高效和穩(wěn)定。

1現(xiàn)狀分析

1.1設備點檢巡檢流程現(xiàn)狀分析

以某制造企業(yè)為例進行現(xiàn)狀分析，設備巡檢點檢管理員根據(jù)對設備的基本信息，應用通用性較強的設備點檢巡檢策略，并生成設備點檢巡檢周期點檢表分發(fā)到設備一線負責人和任務執(zhí)行點檢人員上。設備點檢人員根據(jù)點檢表的描述和指示定期對設備進行檢查，并進行記錄。任務完成后，由車間的設備負責人對設備點檢巡檢的信息進行周期性收集與統(tǒng)計。信息經過確認和審核后，進行整理和歸檔。并對異常情況進行匯報和預防。當前設備點檢巡檢流程如圖1所示。

1.2點檢巡檢人員現(xiàn)狀問題分析

針對上述車間設備點檢巡檢流程進行分析，存在以下問題。

（1）點檢巡檢人員對點檢任務的描述模糊不清

現(xiàn)存點檢巡檢流程點檢巡檢流程復雜而模糊，難以高效完成點檢巡檢。例如以下點檢項目：檢查數(shù)控銑床是否存在漏電現(xiàn)象？該項目既沒有指出點檢項是否需要借助工具（如測電筆），也未指出點檢方法（如用測電筆測量銑床某處）。較難判斷設備點檢巡檢結果，目前點檢巡檢流程中對于點檢巡檢標準的定義模糊不清，因為缺少對于正常數(shù)值的定義，點檢巡檢人員往往難以分析點檢巡檢結果數(shù)據(jù)，無法正確判斷設備是否處于正常的狀態(tài)。

（2）設備缺少個性化點檢巡檢服務

設備點檢是一種設備維護管理方式，它在指導思想上推行全員和全面管理，以“預防維修”來取代“計劃維修”。由于欠缺對設備信息的系統(tǒng)化管理，以及點檢巡檢結果的填報收集方式主要是依靠人工進行，導致很多企業(yè)對于設備的點檢巡檢方案過于單一。例如同一家企業(yè)有多種類型的設備，像機械類、電器類、通用類以及大型定制性裝備等，而實際點檢巡檢當中，很可能是使用同一套的點檢巡檢策略，使得設備無法得到科學合理的維護，不能很好地實現(xiàn)設備的“預防維修”。

（3）點檢巡檢信息難以得到有效利用

實際設備點檢過程中難以對一線點檢人員工作內容與點檢情況進行了解。點檢巡檢任務的負責人員主要通過掛在或者放在設備某處的一個設備保養(yǎng)日點檢表進行填寫，由于該表格的格式篇幅有限，使得點檢巡檢具體任務的描述以及反饋方式受到局限。在目前大多數(shù)的企業(yè)當中，是通過每日發(fā)放和收集紙質設備保養(yǎng)日點檢表進行填寫，甚至有些企業(yè)的點檢表是以周為周期。甚至有可能會產生專門收集與發(fā)放設備點檢表的工作人員，造成人員冗余與浪費。該流程不僅時效性低，而且難以收集與統(tǒng)計獲得當前設備的有效信息。

2流程優(yōu)化分析

2.1設備點檢巡檢現(xiàn)場流程改善優(yōu)化

對現(xiàn)存的點檢巡檢流程進行分析，可以得出現(xiàn)存點檢巡檢流程存在許多不必要的“搬運”，且現(xiàn)存點檢巡檢流程采用紙質表格傳遞信息，點檢巡檢人員需要花費較多時間與精力處理點檢巡檢結果數(shù)據(jù)并在紙質版資料中書寫點檢數(shù)據(jù)與點檢結果。該流程占據(jù)現(xiàn)存點檢巡檢流程中的大部分時間，明顯暴露出現(xiàn)存流程數(shù)據(jù)傳遞低下與點檢巡檢工作開展時間較長的缺陷。

利用“ECRS”原則對現(xiàn)有流程進行優(yōu)化分析，點檢人員使用設備點檢巡檢系統(tǒng)管理可以取消點檢人員的全部“搬運”動作，合并與簡化與點檢人員記錄信息的部分操作。加入管理信息系統(tǒng)記錄整個點檢巡檢流程，將大大精簡工作流程。改善流程如圖2所示。

具體分析如下。

（1）問：現(xiàn)存點檢巡檢主要做什么（What）？答：點檢巡檢主要對企業(yè)的設備按照設備的特性，用簡單的工具與儀器，對設備的規(guī)定部位按預先定好的技術標準和觀察周期進行周密的檢查，查出其有無異狀的隱患和劣化?，F(xiàn)存點檢流程主要依靠點檢巡檢人員通過填寫紙質版資料傳遞點檢巡檢過程中產生的各類信息與動態(tài)變化情況，信息傳遞過程繁瑣且效率低下，增加了點檢巡檢工作的難度，存在巨大的改善空間。

（2）問：執(zhí)行點檢巡檢的人是誰（Who）？答：負責執(zhí)行點檢巡檢的工作人員。

（3）問：為什么要進行點檢巡檢（wby）？答：為了確保設備正常運轉，延長設備使用壽命周期，設備管理人員應掌握其變化，并采取對策。

（4）問：有沒有改進方法，如何改進（How）？答：有，通過使用設備點檢巡檢管理系統(tǒng)，點檢巡檢人員可以直接在系統(tǒng)中查看點檢巡檢操作動態(tài)與點檢巡檢數(shù)據(jù)，相對于現(xiàn)有的點檢巡檢流程，可以取消紙質文件的搬運動作（如步驟1、5、7、9）。

（5）對于現(xiàn)行方法登記員工信息步驟進行提問（如步驟2），可以對該步驟進行合并，點檢巡檢人員使用設備點檢巡檢管理系統(tǒng)進行登錄操作時，既是搬運原紙質設備點檢表，也是完成錄入員工信息，快速開始點檢巡檢工作。

（6）對于現(xiàn)行方法記錄點檢巡檢數(shù)據(jù)的步驟提問（如步驟4、8、12），可以簡化點檢巡檢人員錄入點檢巡檢數(shù)據(jù)的操作，點檢巡檢人員直接在設備點檢巡檢管理系統(tǒng)中錄入點檢巡檢流程中的數(shù)據(jù)與結果，不必一次次在紙質資料上進行填寫，減少點檢巡檢人員工作量。

（7）對于現(xiàn)行方法點檢巡檢人員根據(jù)點檢巡檢數(shù)據(jù)判斷設備狀態(tài)提問（如步驟13），可以簡化該操作，使用設備點檢巡檢管理系統(tǒng)，點檢巡檢人員可以直觀地對比點檢巡檢數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)，方便得出點檢巡檢結果。

利用“ECRS”原則對現(xiàn)有流程進行優(yōu)化分析，點檢人員使用設備點檢巡檢系統(tǒng)管理可以取消點檢人員的全部“搬運”動作，合并與簡化與點檢人員記錄信息的部分操作。加入管理信息系統(tǒng)記錄整個點檢巡檢流程，將大大精簡工作流程。

改善后的設備點檢巡檢流程如圖3所示。

2.2數(shù)據(jù)流程優(yōu)化和功能定義

根據(jù)傳統(tǒng)的點檢巡檢流程，對數(shù)據(jù)流動進行詳細分析。核心流程的實體主要有3個，即點檢巡檢管理員、點檢巡檢車間負責人和實際點擊按巡檢任務執(zhí)行員工。點檢巡檢任務執(zhí)行的效率高低，受這三者之間的信息傳遞效率以及響應速度影響較大。對此進行了更進一步地數(shù)據(jù)流程分析，如圖4所示。由圖可知，由于傳統(tǒng)的信息傳遞是以紙質為媒介，需要人工進行點檢巡檢表的發(fā)放和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計收集，導致大量的點檢巡檢反饋數(shù)據(jù)無法為設備后續(xù)的維護和保養(yǎng)提供基礎。

針對目前的這種問題，利用數(shù)據(jù)庫、信息管理系統(tǒng)等數(shù)據(jù)處理工具能夠很好地對點檢巡檢的信息進行收集統(tǒng)計，能夠大大縮減傳統(tǒng)流程中人工信息傳遞跟收集的中間環(huán)節(jié)，以及能夠更科學迅速地對點檢巡檢結果進行數(shù)據(jù)分析。應用點檢巡檢管理系統(tǒng)后的流程如圖5所示。

經過一系列的分析優(yōu)化，最終將車間設備點檢巡檢流程中的功能需求歸類總結為4大模塊：個性化點檢巡檢策略模塊、移動端詳細信息輔助匯報模塊、系統(tǒng)化數(shù)據(jù)收集與整理模塊和點檢巡檢任務輔助提醒模塊。

3系統(tǒng)功能分析

3.1個性化點檢巡檢策略模塊

針對設備點檢巡檢過程中設備缺少個性化點檢巡檢服務這一問題，為設備點檢巡檢管理人員設計了個性化點檢巡檢策略模塊。該模塊的相關功能能夠幫助設備點檢巡檢管理員高效地制定針對不同設備的點檢巡檢策略。

在制定設備點檢巡檢計劃過程中，設備管理員可以根據(jù)設備管理等其他系統(tǒng)中設備的基本信息以及保養(yǎng)計劃，并且利用系統(tǒng)中預先編存好的點檢巡檢模板，為不同的設備定制個性化的點檢巡檢方案。另外還需要增加對具體的點檢巡檢任務的點檢方法說明以及點檢結果的標準上下限制說明。使得個性化定制策略能夠更好地執(zhí)行。另外對于巡檢任務流程的特殊型，可以對巡檢項目當中每一個具體的設備巡檢任務進行次序或者位置排列，從而生成巡檢的檢查優(yōu)先順序。

3.2移動端詳細信息輔助匯報模塊

為了解決點檢巡檢人員對點檢任務的描述模糊不清的問題，以及現(xiàn)場填寫紙質點檢巡檢任務單流程復雜等問題，提出利用互聯(lián)網信息傳遞迅速準確的特點，將紙質任務單改成在小程序上進行點檢結果的填報。

在設備點檢巡檢管理者制定的設備點檢巡檢信息內容中，增設了每一個點檢巡檢任務的檢查項目說明、檢查方法說明和檢查結果標準上下值說明等描述字段。點檢巡檢執(zhí)行人員可以通過小程序清晰地查看到更加詳細和具體的點檢巡檢任務要求。同時可以了解到自己負責的不同點檢項目以及任務的安排。

3.3系統(tǒng)化數(shù)據(jù)收集與整理模塊

為了解決設備點檢巡檢管理者、車間設備管理員以及設備點檢巡檢執(zhí)行員工三者之間數(shù)據(jù)流通效率低下和反饋響應慢的問題，提出了通過建立網頁端設備點檢巡檢管理系統(tǒng)，對設備點檢巡檢任務以及結果進行統(tǒng)一管理。

通過應用設備點檢巡檢管理信息系統(tǒng)，很好地解決了人工傳遞和收集設備點檢巡檢任務信息響應慢、效率低的問題。通過系統(tǒng)統(tǒng)一對企業(yè)設備進行點檢巡檢策略以及對員工點檢巡檢的任務進行管理，利用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行儲存，并且將設備點檢巡檢結果信息進行統(tǒng)一收集，可以顯示每一臺設備當前健康狀態(tài)，輔助管理者進行下一步決策。

3.4點檢巡檢任務輔助提醒模塊

考慮到設備點檢巡檢執(zhí)行員工在實際情況中未必能按時有效地完成設備點擊按巡檢的任務，在移動端的小程序上加入了點擊按巡檢任務提醒功能。在設備點檢巡檢管理者制定設備點檢巡檢計劃時，通過后臺算法，根據(jù)計劃預計開始時間并且結合計劃點檢周期進行排班計算，在員工執(zhí)行點檢巡檢任務的當天進行信息提醒，確保任務能夠按時完成，使得設備健康狀態(tài)能夠得到實時更新。

3.5系統(tǒng)功能

車間設備點檢巡檢信息管理系統(tǒng)基于企業(yè)設備維護和檢查現(xiàn)狀的一些問題，從設備管理人員、點檢人員和企業(yè)3個不同的視角進行剖析。系統(tǒng)主要功能模塊如下。

（1）個性化點檢巡檢策略模塊：能夠使得設備點檢巡檢管理人員更便捷地針對不同的設備類型制定具有個性化需求的點檢巡檢策略。

（2）移動端詳細信息輔助匯報模塊：能夠使設備點檢巡檢任務的執(zhí)行員工能夠清晰迅速地明白具體的任務內容以及標準需求。

（3）系統(tǒng)化數(shù)據(jù)收集與整理模塊：能夠對設備點檢巡檢的任務結果進行收集統(tǒng)計，使得管理者能夠及時獲取設備當前健康狀態(tài)。

（4）點檢巡檢任務輔助提醒模塊：能夠對當日執(zhí)行設備點檢巡檢任務的執(zhí)行人員進行任務信息提醒。

通過上述總結與分析，設備點檢與巡檢管理系統(tǒng)核心功能如圖6所示。

4系統(tǒng)實現(xiàn)

該系統(tǒng)由Web系統(tǒng)與小程序共同組成，通過Web系統(tǒng)實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的定義和收集，并根據(jù)在相關的頁面針對設備進行個性化點檢巡檢制定策略，統(tǒng)一對車間設備信息進行管理于監(jiān)控。利用小程序的便捷特性，點擊按巡檢任務執(zhí)行人員可以通過小程序進行信息填報和反饋。通過利用管理系統(tǒng)實現(xiàn)設備點檢巡檢個性化策略制定、點檢任務高效執(zhí)行反饋和有效信息充分利用。

圖7～10為該系統(tǒng)部分功能頁面展示。

5結束語

本文針對于傳統(tǒng)的設備點檢巡檢流程中存在的問題，運用IE的流程分析、數(shù)據(jù)分析以及設備管理的帕累托設備故障微觀分析等工具進行剖析。并用“5W1H”方法和“ECRS”4原則、流程優(yōu)化等從3大方面進行突破，包括了優(yōu)化現(xiàn)場點檢流程3大核心、個性化定制點檢巡檢策略和提高信息利用效率。對制定設備檢查計劃到任務執(zhí)行反饋整個設備點檢巡檢流程進行分析和優(yōu)化，以達到簡化流程、提升效率的作用，最后再根據(jù)系統(tǒng)設計確定功能邊界，并且初步完成了項目的實際開發(fā)。通過設備點檢巡檢管理系統(tǒng)的應用，提高信息傳遞的效率和利用率，減輕點檢人員的工作負擔，減少了任務執(zhí)行時間，更加高效、準確地完成設備點檢巡檢任務，更加準確地估計設備健康狀態(tài)，從而避免突發(fā)故障造成的企業(yè)損失，提升了企業(yè)核心競爭力。