基于實物“ID”的電力設(shè)備全壽命周期管理研究

文江海 劉建東

摘要：為貫徹落實國網(wǎng)公司工作安排，國網(wǎng)青海電力設(shè)備部協(xié)同財務(wù)部、建設(shè)部、互聯(lián)網(wǎng)部、物資部等專業(yè)部門，結(jié)合《國家電網(wǎng)有限公司電網(wǎng)資產(chǎn)實物“ID”管理辦法》，梳理資產(chǎn)全壽命周期管理全鏈條、全要素明確嵌入式流程管控業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，從強控、監(jiān)控、提醒三類方式著手，明確業(yè)務(wù)規(guī)則，細化設(shè)備全壽命周期監(jiān)控節(jié)點?；趯嵨铩癐D”電力設(shè)備全壽命管理使用標(biāo)簽記下電力設(shè)備整個生命周期的數(shù)據(jù)，該研究不僅能夠提高采集終端資產(chǎn)管理的自動化，減少人工和工作量，還能提高采集終端的工作效率和質(zhì)量控制水平，保證電力企業(yè)的發(fā)展和信息化。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;ID;全壽命管理;數(shù)據(jù);系統(tǒng)

1電力設(shè)備管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前，電網(wǎng)企業(yè)電力設(shè)備眾多且覆蓋廣泛，其中生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)和ERP資產(chǎn)管理系統(tǒng)主要涉及設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的管理。而生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)不僅包含電網(wǎng)安全和設(shè)備安全監(jiān)督管理的主要系統(tǒng)，還包括許多用于準(zhǔn)確評估設(shè)備狀態(tài)的輔助系統(tǒng)。例如，基于狀態(tài)的維修輔助決策系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、準(zhǔn)確的評估系統(tǒng)和智能預(yù)警系統(tǒng)等等;除此之外，還有ERP資源來管理采購設(shè)備的需求、采購和報廢等。

1.1復(fù)雜的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的主要功能是對設(shè)備日常運行維護的信息進行管理，減少使用紙質(zhì)辦公，減少信息交流時間，減少人力及工作量，提高工作成果和效率。同時完善設(shè)備的運行、維護、測試等信息，建立設(shè)備信息檔案，保存大量數(shù)據(jù)，積累并形成生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫。

1.2單一的ERP資產(chǎn)管理系統(tǒng)

ERP資產(chǎn)管理系統(tǒng)是一個集物質(zhì)、資金和信息資源于一體的管理系統(tǒng)，它主要是采用信息管理模式，然后建立設(shè)備從采購到報廢以及設(shè)備型號、廠家等數(shù)據(jù)信息的資產(chǎn)管理，達到了資產(chǎn)設(shè)備信息化的目的。 ERP資產(chǎn)管理系統(tǒng)通常只應(yīng)用于設(shè)備的需求、采購以及報廢三個環(huán)節(jié)，有一些設(shè)備的檢修費用將以工單的形式在ERP系統(tǒng)中進行處理，剩下的環(huán)節(jié)將會在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中完成。

1.3分散的管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)狀態(tài)

由于存在不同的生產(chǎn)管理模式，電網(wǎng)中也有著不同的管理系統(tǒng)，同時電網(wǎng)設(shè)備也非常多，系統(tǒng)復(fù)雜，協(xié)調(diào)次數(shù)多，過程環(huán)節(jié)多變，資產(chǎn)成本復(fù)雜且易變化。雖然數(shù)據(jù)在每個獨立的系統(tǒng)中都是交互的，但是每個系統(tǒng)是相互獨立的，系統(tǒng)間沒有關(guān)聯(lián)和交互，每個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是獨立的數(shù)據(jù)，同時還有著不同的網(wǎng)絡(luò)接口、不同的接入方式、不同的人員權(quán)限、不同的設(shè)備類型、不同的服務(wù)對象等問題。

2.實物ID應(yīng)用的技術(shù)分析

由于二維碼技術(shù)和射頻識別（RFID）技術(shù)的不斷完善，目前可以為每臺設(shè)備分配獨有的ID碼，每臺設(shè)備都擁有自己的“身份證”，這樣在一定程度上滿足了公司對設(shè)備管理的要求，避免重復(fù)貼標(biāo)簽和無序管理等情況的發(fā)生。直接使用手機或掃描槍等工具進行設(shè)備ID碼的掃描，能夠快速準(zhǔn)確地獲取設(shè)備的具體信息以及其流轉(zhuǎn)維護歷史。根據(jù)不完全的統(tǒng)計，與傳統(tǒng)方法相比，使用ID碼技術(shù)可以節(jié)省近80%的時間，并且設(shè)備越多，節(jié)省的時間就越長。

2.1二維碼和RFID技術(shù)的優(yōu)缺點

二維碼是一種記錄數(shù)據(jù)符號信息的黑白圖形，其特定的幾何圖形按照一定的規(guī)律分布在平面上。其優(yōu)點是無電磁干擾，使用壽命長，不需要定制終，不需要專業(yè)維護，缺點則是識別距離短，不適用于高空和地下設(shè)備。同時如果識別效率較低，輕微的更改都有可能會導(dǎo)致二維碼無法被識別。

2.2電力行業(yè)實際應(yīng)用對標(biāo)簽的要求規(guī)范

在RFID電子標(biāo)簽表面上打印二維碼和實物ID碼信息時，需要保證耐腐蝕和防污這兩方面符合標(biāo)準(zhǔn)。二維碼標(biāo)簽和RFID電子標(biāo)簽需要具有國家秘密安全算法功能，同時標(biāo)簽信息必須符合《國家電網(wǎng)公司網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全管理辦法》，禁止未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備和程序獲取信息。

3方案概述

實物“ID”的嵌入式流程管控是將掃描實物“ID”作為觸發(fā)現(xiàn)場業(yè)務(wù)流程的唯一憑證入口，采用強控、監(jiān)控、提醒等方式，對關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的實物“ID”應(yīng)用進行管控，提升資產(chǎn)全壽命周期薄弱環(huán)節(jié)運行管理水平。

強控：對物資入庫時校驗物資技術(shù)參數(shù)錄入完成率、掃碼入庫、生成驗收盤點清單時校驗工程建設(shè)數(shù)據(jù)、掃碼創(chuàng)建臺賬等業(yè)務(wù)流程進行強制校驗，確保實物“ID”業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4 管理流程

“設(shè)備全壽命周期”在考慮到設(shè)備陳舊老化期和經(jīng)濟磨損期的條件下，能正常發(fā)揮功能的設(shè)備壽命長度。設(shè)備的全生命周期管理應(yīng)該貫穿設(shè)備使用壽命的全過程，主要是指從設(shè)備的采購到設(shè)備淘汰、報廢的整個過程中對設(shè)備實施的必要的、全面合理的管理和監(jiān)控，大體分為采購、運行、維護、故障、維修/技改和報廢/轉(zhuǎn)讓6個階段。設(shè)備全壽命周期管理如圖1所示。

5嵌入式流程管控技術(shù)方案

5.1系統(tǒng)架構(gòu)

實物“ID”嵌入式流程管控平臺系統(tǒng)架構(gòu)遵循國網(wǎng)公司“一平臺、多系統(tǒng)、多微應(yīng)用”的整體系統(tǒng)架構(gòu)如下圖2：

5.2技術(shù)路線

技術(shù)路線總體上嚴(yán)格遵循信息化建設(shè)SG-ERP架構(gòu)規(guī)范的要求，實現(xiàn)對開發(fā)平臺資源的有效繼承與復(fù)用，整體采用典型的J2EE架構(gòu)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，并基于SG-UAP3.0開發(fā)平臺進行開發(fā)。總體技術(shù)路線選型如下表1。

5.3嵌入式流程管控具體方案

5.3.1物資采購階段-供應(yīng)商信息維護

供應(yīng)商實物“ID”下載：嵌入式流程管控平臺獲取ERP工程項目信息，統(tǒng)計已生成實物“ID”編碼的采購訂單，展示采購訂單中實物“ID”下載完成情況。針對收貨日期前15日仍未下載實物ID編碼的采購訂單，嵌入式流程管控平臺展示提醒。

物資技術(shù)參數(shù)錄入：嵌入式流程管控平臺獲取ERP采購訂單中的發(fā)貨日期，在物資單位收貨前1日，核查物資技術(shù)參數(shù)完整性，對不完整的，展示提醒信息，督促供應(yīng)商及時維護物資技術(shù)參數(shù)，確保物資技術(shù)參數(shù)維護完整率100%。

嵌入解析表：

嵌入式流程管控平臺功能

1.統(tǒng)計并展示供應(yīng)商實物“ID”下載完成率

2.統(tǒng)計并展示各個物資的物資技術(shù)參數(shù)錄入完成率

3.在物資單位收貨前15日，展示實物“ID”下載提醒信息，提醒供應(yīng)商及時下載實物“ID”及實物標(biāo)簽信息

4.在物資單位收貨前1日，核查各個物資的物資技術(shù)參數(shù)完整性，對完整性低于100%的物資，展示物資技術(shù)參數(shù)錄入不完整提醒信息，提醒供應(yīng)商完整維護物資技術(shù)參數(shù)

數(shù)據(jù) ERP采購訂單信息、物資技術(shù)參數(shù)、實物“ID”下載情況

5.3.2物資采購階段-物資移動收發(fā)貨

通過APP掃碼入庫：物資到貨驗收入庫時，在ERP中對凡是納入示范站且啟用實物“ID”的物料，不準(zhǔn)許在ERP中進行物資出入庫，提醒必須通過倉儲APP出入庫。實現(xiàn)掃碼入庫率100%。

物資技術(shù)參數(shù)信息：物資部門通過倉儲APP掃描實物“ID”，獲取物資技術(shù)參數(shù)信息，核查物資技術(shù)參數(shù)信息完整性，針對未錄入物資技術(shù)參數(shù)或物資技術(shù)參數(shù)不符合要求的設(shè)備，不準(zhǔn)許通過倉儲APP開展物資入庫。

倉儲APP入庫：針對示范站除外的工程項目，獲取ERP中物資入庫信息，并在實物“ID”嵌入式流程管控平臺展示倉儲APP入庫使用率。

倉儲APP出庫：針對示范站除外的工程項目，獲取ERP中物資入庫信息，并在實物“ID”嵌入式流程管控平臺展示倉儲APP出庫使用率。

5.3.3工程建設(shè)階段-工程建設(shè)數(shù)據(jù)維護

工程建設(shè)數(shù)據(jù)錄入：嵌入式管控平臺獲取應(yīng)錄入安裝調(diào)試報告、交接試驗記錄、施工質(zhì)量記錄等信息，并統(tǒng)計工程建設(shè)數(shù)據(jù)錄入微應(yīng)用設(shè)備錄入情況，對于未錄入或錄入不完整的設(shè)備進行標(biāo)記，同時將標(biāo)記后的實物ID推送至ERP系統(tǒng)落地表。對工程建設(shè)數(shù)據(jù)不完整的設(shè)備進行提醒，確保工程建設(shè)數(shù)據(jù)維護率100%。

工程建設(shè)數(shù)據(jù)錄入：實物“ID”嵌入式流程管控平臺獲取工程已投運的設(shè)備，核查設(shè)備的工程建設(shè)數(shù)據(jù)錄入完成情況，統(tǒng)計工程的建設(shè)數(shù)據(jù)錄入完成率。

嵌入解析表：

嵌入式流程管控平臺功能 1.統(tǒng)計并展示設(shè)備的安裝調(diào)試報告完整性、交接試驗記錄完整性、施工質(zhì)量記錄等信息完整性，對工程建設(shè)數(shù)據(jù)不完整的設(shè)備展示提醒信息。

2.統(tǒng)計并展示每個項目的工程建設(shè)數(shù)據(jù)錄入完成率

數(shù)據(jù) 安裝調(diào)試報告、交接試驗記錄、施工質(zhì)量記錄

5.3.4工程建設(shè)階段-設(shè)備投運盤點

項目管理部門根據(jù)ERP系統(tǒng)生成的工程物資現(xiàn)場驗收盤點清單，通過交接驗收APP現(xiàn)場掃描實物“ID”標(biāo)簽，盤點核對現(xiàn)場實物，核對物資技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，對缺失或不準(zhǔn)確信息進行補錄、修訂，并做系統(tǒng)標(biāo)識，方便設(shè)備供應(yīng)商評價數(shù)據(jù)查詢應(yīng)用。

工程交接驗收APP使用情況：實物“ID”嵌入式管控平臺統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)的工程項目交接驗收APP使用情況。

物資技術(shù)參數(shù)錄入（內(nèi)網(wǎng)）應(yīng)用情況：實物“ID”嵌入式管控平臺統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)的工程項目物資技術(shù)參數(shù)錄入（內(nèi)網(wǎng)）應(yīng)用情況。

物資技術(shù)參數(shù)補錄：實物“ID”嵌入式管控平臺統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)的工程項目物資技術(shù)參數(shù)補錄率。

物資技術(shù)參數(shù)修訂：實物“ID”嵌入式管控平臺統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)的工程項目物資技術(shù)參數(shù)修訂率。

生成設(shè)備移交清冊對安裝調(diào)試報告、交接試驗記錄、施工質(zhì)量記錄等信息完整性：ERP系統(tǒng)生成設(shè)備移交清冊時，如存在“未錄入”或錄入不完整的設(shè)備，ERP不準(zhǔn)許生成設(shè)備移交清冊，如信息無誤，則生成設(shè)備移交清冊，并推送PMS系統(tǒng)。

嵌入解析表：

嵌入式流程管控平臺功能 1.統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)的工程交接驗收APP使用情況

2.統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)物資技術(shù)參數(shù)錄入（內(nèi)網(wǎng)）應(yīng)用情況

3.統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)物資技術(shù)參數(shù)補錄率

4.統(tǒng)計并展示示范站范圍內(nèi)物資技術(shù)參數(shù)修訂率

5.生成設(shè)備移交清冊檢查示范站范圍內(nèi)的設(shè)備安裝調(diào)試報告、交接試驗記錄、施工質(zhì)量記錄完整性

數(shù)據(jù) 物資技術(shù)參數(shù)（內(nèi)網(wǎng)）信息、交接驗收信息

5.3.5運行維護階段-設(shè)備臺賬創(chuàng)建

掃碼創(chuàng)建臺賬：PMS主站端創(chuàng)建設(shè)備臺賬時，若是示范站范圍內(nèi)，且?guī)в袑嵨铩癐D”的設(shè)備，系統(tǒng)自動提示應(yīng)通過電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼APP，不允許通過PMS主站創(chuàng)建設(shè)備臺賬。實現(xiàn)示范站掃碼創(chuàng)建臺賬100%。

電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼APP使用率：嵌入式管控平臺統(tǒng)計并展示電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼APP使用率。

增量設(shè)備實物“ID”編碼完整率：實物“ID”嵌入式管控平臺獲取PMS設(shè)備臺賬信息（2021年1月1日以后新投運的設(shè)備臺賬），核查各設(shè)備臺賬中是否引入實物“ID”編碼。統(tǒng)計增量設(shè)備實物“ID”編碼完整率。

嵌入解析表：

嵌入式流程管控平臺功能 1.統(tǒng)計并展示PMS掃碼創(chuàng)建臺賬率

2.統(tǒng)計并展示電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼APP使用率

3.統(tǒng)計并展示增量設(shè)備實物“ID”編碼完整率統(tǒng)計并展示2021年1月1日以后新投運的設(shè)備臺賬（國網(wǎng)公司要求啟用實物“ID”的設(shè)備類型）中增量設(shè)備實物“ID”編碼的完整性。

數(shù)據(jù) 掃碼創(chuàng)建臺賬信息、2021年1月1日以后新投運的設(shè)備臺賬

5.3.6退役處置

對沒有繼續(xù)使用價值的退役設(shè)備，利用微應(yīng)用掃描核實廢舊物資出入庫基本信息，記錄實物“ID”編碼信息，進行設(shè)備報廢出入庫作業(yè)。

當(dāng)設(shè)備完成退役報廢后，廢舊設(shè)備入庫和出庫管理過程中記錄對應(yīng)的實物“ID”編號，完成資產(chǎn)全壽命周期管理閉環(huán)。

嵌入解析表：

嵌入式流程管控平臺功能 1.統(tǒng)計并展示實物、及實物“ID”與PMS/ERP設(shè)備信息一致。

2.統(tǒng)計并展示報廢物資掃碼入庫匹配率

數(shù)據(jù) 物料出入庫憑證、出入庫單號、廢舊物資編碼、廢舊物資編碼描述、數(shù)量

6 示例推演

通過對變壓器運行過程中情況的觀察和研究，可以發(fā)現(xiàn)變壓器的壽命周期一般可以分為五個階段。首先是制造、運輸和安裝階段，在變壓器投運前要進行一次性投入，其投入的數(shù)量比較大;其次是運行第一年，需要進行首次檢查和常規(guī)維護;再次是2-10年的穩(wěn)定運行階段，這個時間段故障情況出現(xiàn)比較少，經(jīng)濟效益比較高，維修次數(shù)相對較少，運行投資也不多;從此是10-20年的故障率不斷增多階段，在這一階段經(jīng)效益濟下降，投入的資金也不斷增加;最后是運行20年后階段，變壓器的運行已經(jīng)無法獲得理想的經(jīng)濟效益，因此應(yīng)該停運并更換變壓器。

7技術(shù)展望

設(shè)備的全壽命周期管理體系的建設(shè)實現(xiàn)方式：設(shè)備購買，提出設(shè)備需求，在ERP系統(tǒng)進行資產(chǎn)登記，在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進行備案，投入運行后，利用生產(chǎn)管理系統(tǒng)對設(shè)備的運行情況監(jiān)測，同時對設(shè)備檢修、改造等信息進行多維度大數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。

8結(jié)語

基于實物“ID”技術(shù)可以有效地對電力資產(chǎn)進行追蹤和控制其全壽命周期的運行過程，減少由于工作人員的疏漏或者一些環(huán)境影響而引起的財務(wù)損失，因此這項技術(shù)給電力資產(chǎn)管理系統(tǒng)帶來巨大的便利和優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)電網(wǎng)物資管理系統(tǒng)的缺陷。采用實物“ID”技術(shù)還能夠?qū)崟r調(diào)用、修改、刪除電力物資入庫管理的出庫、入庫、盤點、巡檢、報廢、可視化顯示等一系列流程中所需的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個流程的完整、準(zhǔn)確、實時的監(jiān)控，進一步推動了數(shù)據(jù)共享平臺的完成，同時在一定程度上也大大提高了相關(guān)業(yè)務(wù)管理的效率。

參考文獻

[1]基于“五位一體”的電網(wǎng)資產(chǎn)實物“ID”建設(shè)及應(yīng)用[J]. 程子華，陳鵬良，張銳，何濤. ?管理觀察. 2018（30）：30-32.