基于實物“ID”的儀器儀表智能化管理探索

杜茗茗

(國網(wǎng)重慶市電力公司，重慶 400014)

近十多年來，國家經(jīng)濟高速發(fā)展,因配套而密集投入的電網(wǎng)設(shè)備規(guī)?？焖僭鲩L，設(shè)備數(shù)量多，種類復(fù)雜，檢測要求高，然而，擔(dān)當(dāng)檢測重任的儀器儀表卻無完善管理體系支撐，管理分散，檢測數(shù)據(jù)應(yīng)用還是“紙+筆”的原始方式等。如國網(wǎng)重慶電力超高壓公司在作業(yè)中需使用到電氣試驗、電測等多個門類儀器儀表，在儀器儀表管理方面存在諸多問題。一是儀器儀表造價高，易損壞丟失。如高壓發(fā)生器、局放檢測儀等，單價高，體積小，流動性強，難以妥善管理，設(shè)備丟失、損壞的情況極易發(fā)生，造成公司資產(chǎn)流失。二是檢測數(shù)據(jù)應(yīng)用方式原始。設(shè)備的領(lǐng)用、歸還、送校管理需人工記錄；各類儀器儀表的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)格式各不相同，作業(yè)人員需花費大量時間、精力整理歸檔，嚴重制約生產(chǎn)效率。三是儀器儀表管理體系不完善。儀器儀表種類、型號繁多，命名編號規(guī)則各異，很難對儀器儀表的“身份”進行界定；公司兩大主要生產(chǎn)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)PMS、ERP沒有可高效貫通的線索，不同系統(tǒng)分類目錄也存在差異，實物與資產(chǎn)兩條線的管理不協(xié)調(diào)。四是儀器儀表管理分散。在公司內(nèi)部多個生產(chǎn)車間，儀器儀表的存放方式、檢驗周期、使用要求差異較大，各車間對儀器儀表的使用、管理需求不盡相同，難以全公司統(tǒng)一。由于傳統(tǒng)的管理方式效率低下，專業(yè)檢測人員又配置不足，快速增長的儀器儀表類型和電網(wǎng)檢測需求矛盾日益突出，所以迫切需要借助先進的信息通信技術(shù)實現(xiàn)儀器儀表智能化、精益化管理。

1 研究目標與思路

1.1 目標

將種類繁雜、使用頻繁、難以精確管理的儀器儀表類資產(chǎn)與實物“ID”[1]相結(jié)合，全方位重塑儀器儀表管理流程，優(yōu)化檢測和試驗?zāi)Ｊ?，升級倉庫管理系統(tǒng)，科學(xué)輔助管理決策，構(gòu)建集被檢設(shè)備、檢測人員、儀器儀表及地域環(huán)境于一體的自動感知、自動識別、自動控制的網(wǎng)絡(luò)新生態(tài)，逐步形成儀器儀表的“三智”(智巧檢測、智能倉儲、智慧決策)管理體系，實現(xiàn)由“定性管理”向“定量管理”、“設(shè)備管理”向“資產(chǎn)管理”的轉(zhuǎn)型升級。

1.2 思路

針對長期困擾及影響儀器儀表規(guī)范和智能化管理的問題，通過引入實物“ID”，借助移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[2]，打破信息和業(yè)務(wù)壁壘，實現(xiàn)儀器儀表的資產(chǎn)全壽命周期信息貫通和數(shù)據(jù)共享。一是完成增、存量設(shè)備實物“ID”賦碼貼簽，給予儀器儀表唯一“身份證”，實現(xiàn)設(shè)備身份識別。二是打通智能倉儲系統(tǒng)與PMS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、移動終端應(yīng)用，構(gòu)建需求規(guī)劃、招標采購、合同履約、驗收檢驗、物資入庫、智能維護、設(shè)備轉(zhuǎn)資和退役報廢全壽命周期流程管控應(yīng)用。三是改造儀器儀表，加裝智能模塊，完成作業(yè)、人機信息綁定，規(guī)范檢測數(shù)據(jù)傳輸格式，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)自動上傳。四是改造儀器儀表庫房，加裝智能門禁貨架，通過人臉識別等身份鑒別方式記錄出入倉庫人員，利用智能門禁貨架實現(xiàn)儀器儀表領(lǐng)用歸還自動登記，智能貨架自動盤點。五是融合多渠道信息，構(gòu)建智慧決策服務(wù)場景，指導(dǎo)儀器儀表采買、使用、校驗等服務(wù)，最大化發(fā)揮設(shè)備價值。

2 研究內(nèi)容

2.1 賦予儀器儀表統(tǒng)一身份

制約儀器儀表規(guī)范管理的一大因素即各類儀器儀表沒有統(tǒng)一的身份編碼，不能有效地進行識別和數(shù)據(jù)貫通。電力公司可借鑒輸變配電設(shè)備實物“ID”應(yīng)用思路，開發(fā)儀器儀表智能倉儲系統(tǒng)、智能檢測平臺(見圖1)，通過移動APP，將人員、設(shè)備、儀器儀表通過實物“ID”相互關(guān)聯(lián)、智能識別，實現(xiàn)人、機、設(shè)備深度融合、互聯(lián)互通。以實物“ID”編碼為基礎(chǔ)對儀器儀表進行統(tǒng)一賦碼貼標，確保每臺儀器儀表具有統(tǒng)一規(guī)范的身份編碼，通過后臺數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)信息的索引和查詢，并應(yīng)用實物“ID”新技術(shù)，銜接資產(chǎn)管理各專業(yè)業(yè)務(wù)活動，實現(xiàn)資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)一體化存儲、分析、應(yīng)用，實現(xiàn)資產(chǎn)建設(shè)環(huán)節(jié)、物資環(huán)節(jié)、財務(wù)環(huán)節(jié)、運檢環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌管理。持續(xù)提升各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)資產(chǎn)管理能力，最終在資產(chǎn)管理中促進電網(wǎng)企業(yè)的瘦身健體與提質(zhì)增效。

圖1 儀器儀表智能化管理系統(tǒng)流程

對儀器儀表設(shè)備進行統(tǒng)一賦碼后，完成儀器儀表身份貼標?？紤]基于實物“ID”的儀器儀表管理已擴充功能，優(yōu)選無源射頻RFID標簽,預(yù)留二維碼、非接觸式、手動輸入3種讀碼方式，為儀器儀表的單體、批量管理預(yù)留遠程式、接觸式等多種采集方式，編制儀器儀表實物“ID”貼標規(guī)范，確保全公司儀器儀表賦碼貼標統(tǒng)一規(guī)范。在儀器儀表采購、租借、調(diào)撥、送校等業(yè)務(wù)流程上，各公司、檢測機構(gòu)均可通過一塊實物“ID”標簽完成所有業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。通過儀器儀表實物“ID”的貫穿及智能管理流程的優(yōu)化，PMS系統(tǒng)將實現(xiàn)對各管理環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的記錄能力，通過詳細的數(shù)據(jù)對儀器儀表全壽命周期及日常使用情況進行管理分析，以可視化智能數(shù)據(jù)分析報表向用戶展示具體分析結(jié)果，可以大幅減少管理人員線下工作量，提升工作效率。

設(shè)備賦碼主要有以下兩類。

一是存量設(shè)備賦碼。全面開展存量儀器儀表設(shè)備梳理，針對有賬無物設(shè)備核查，明確其去向予以報廢(多建、誤建臺賬予以刪除)，針對有物無賬設(shè)備，開展臺賬和資產(chǎn)卡片補錄工作，完成賬卡物一致性治理。在PMS儀器儀表管理模塊對存量設(shè)備進行賦碼，通過柔性RFID標簽打印機打印包含實物“ID”的二維碼標簽，完成存量儀器儀表的標簽貼附。

二是增量設(shè)備賦碼。采購訂單生效后，同時在ERP中生成儀器儀表實物“ID”碼，并同步到ECP系統(tǒng)，供應(yīng)商登陸ECP下載包含實物“ID”的二維碼信息，打印張貼在儀器儀表及外包裝上。物資到貨后將交相關(guān)部門檢驗，以儀器儀表實物“ID”為索引，將檢驗報告提供給供應(yīng)商，后者去物資部門辦理物資收發(fā)貨手續(xù)。保管部門根據(jù)四方核查結(jié)果創(chuàng)建設(shè)備臺賬，并同步信息到ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)實物“ID”的全過程貫通。

2.2 創(chuàng)新儀器儀表管理流程

對PMS、ERP及物料編碼進行貫通梳理，確保各業(yè)務(wù)系統(tǒng)、各使用環(huán)節(jié)緊扣實物“ID”線索，將PMS系統(tǒng)、供應(yīng)商服務(wù)系統(tǒng)、移動終端應(yīng)用系統(tǒng)、ERP與ECP系統(tǒng)之間的接口打通，實現(xiàn)在需求規(guī)劃、招標采購、合同履約、驗收檢驗、物資入庫、人工維護、設(shè)備轉(zhuǎn)資和退役報廢的業(yè)務(wù)貫通。打通智能倉儲系統(tǒng)與PMS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、移動終端應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口，將儀器儀表的智能管理環(huán)節(jié)與其他業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)深度融合，構(gòu)建基于實物“ID”的需求規(guī)劃、招標采購、合同履約、驗收檢驗、物資入庫、智能維護、設(shè)備轉(zhuǎn)資和退役報廢全壽命周期[3]管控平臺。

一是儀器儀表設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期管理。優(yōu)化儀器儀表管理模式，通過實物“ID”賦碼及信息追溯，實現(xiàn)從新增、檢驗、退役到報廢的全流程閉環(huán)管理。將儀器儀表的靜態(tài)信息(如設(shè)備履歷信息)、動態(tài)信息(如領(lǐng)用、歸還、檢測等信息)進行全景展示，實現(xiàn)儀器儀表的規(guī)范化管理。二是儀器儀表領(lǐng)用和歸還管理。將儀器儀表、工器具的領(lǐng)用情況與工作任務(wù)單進行關(guān)聯(lián)，根據(jù)工作任務(wù)自動推薦需要使用的儀器儀表、工器具類型，匹配具體設(shè)備和最近庫存地，并據(jù)此建立儀器儀表領(lǐng)用單，詳細記錄領(lǐng)用人、領(lǐng)用及歸還時間等信息。三是儀器儀表定額配置預(yù)警。系統(tǒng)自動根據(jù)儀器儀表定額標準核查設(shè)備庫存數(shù)量，當(dāng)庫存不足時及時推送消息通知，方便管理人員及時了解儀器儀表庫存數(shù)量配置情況，為儀器儀表采購計劃提供依據(jù)。

2.3 創(chuàng)新儀器儀表智巧檢測

2.3.1 設(shè)備智能化改造

開展存量儀器儀表(局放、紅外測溫等)的智能化改造，對PMS、ERP等貫通梳理，確保各業(yè)務(wù)系統(tǒng)、專業(yè)環(huán)節(jié)緊扣實物“ID”線索，將移動APP、PMS、ERP、智能倉儲等系統(tǒng)之間的交互接口貫通，打通儀器儀表檢測數(shù)據(jù)向PMS系統(tǒng)傳遞的實時路徑，使其具備內(nèi)網(wǎng)通信能力。將被檢設(shè)備、檢測人員和儀器儀表實物“ID”標簽關(guān)聯(lián)，通過掃碼實物“ID”精準掛接三者信息，做到工作歷程的實時追溯。

2.3.2 建設(shè)智能檢測平臺

建設(shè)智能檢測[4]平臺，基于儀器儀表實物“ID”信息，將作業(yè)過程與人員、設(shè)備、裝備信息自動綁定，規(guī)范檢測數(shù)據(jù)傳輸格式，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)自動上傳；精確調(diào)用被檢設(shè)備的歷史檢測記錄，完成儀器儀表檢測一手數(shù)據(jù)的再處理和再運算，同時結(jié)合現(xiàn)場氣象信息、負荷信息等，形成檢測結(jié)果的對比、分析報告，轉(zhuǎn)換后推送至PMS系統(tǒng)自動生成檢測報告。這大大縮短了數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析和編制報告的時間，極大程度提高了班組工作效率。擴展儀器儀表應(yīng)用方式，針對檢測出的異?；蛞伤飘惓ＴO(shè)備，將連入智能檢測平臺的儀器儀表快速改造部署成準固定式監(jiān)測裝置，以被檢設(shè)備和儀器儀表的實物“ID”為索引，通過智能檢測平臺實時推送檢測數(shù)據(jù)并智能告警，替代傳統(tǒng)特巡模式，將有效巡視次數(shù)由每天若干次提升至每天數(shù)百次，傳統(tǒng)人工檢測生成的離散數(shù)據(jù)點質(zhì)變成生成連續(xù)的監(jiān)視曲線，為提升設(shè)備健康水平、預(yù)防電網(wǎng)事故發(fā)生提供堅實、可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)支撐。

2.4 物聯(lián)加持賦能智能倉庫

建設(shè)智能倉庫和智能貨架，與智能倉庫系統(tǒng)配套實現(xiàn)儀器儀表出入庫自動識別。在庫房出入口安裝自動檢測RFID通道門、人臉識別檢測裝置，配置紅外檢測設(shè)備等。通過人臉或工作牌，聯(lián)動人員身份數(shù)據(jù)、門禁、安防系統(tǒng)，在設(shè)備出入庫時，倉儲系統(tǒng)自動感應(yīng)識別儀器儀表實物“ID”標簽和領(lǐng)用人員身份，用于監(jiān)控儀器儀表實時出入庫信息。同時智能倉儲與PMS系統(tǒng)打通，PMS自動更新設(shè)備臺賬，保障設(shè)備的領(lǐng)用更加規(guī)范化，杜絕多領(lǐng)、私領(lǐng)的情況出現(xiàn)。通過智能貨架，系統(tǒng)可以實時感知庫房內(nèi)存放的具體儀器儀表情況，為一線員工提供儀器儀表倉儲點智能查詢及定位的功能，對日常儀器儀表領(lǐng)用查詢等工作提供了便利。

2.5 數(shù)據(jù)融合助力智慧決策

通過實物“ID”賦碼、信息追溯，對儀器儀表的靜態(tài)(如設(shè)備基礎(chǔ)信息)、動態(tài)(如領(lǐng)用、歸還、檢測等)信息進行全景展示，同時橫向?qū)Ρ葍x器儀表的使用、維修等情況，綜合各級單位(公司、車間、班組)運維設(shè)備規(guī)模、班組人員數(shù)量、儀器儀表使用頻率等因素，優(yōu)化儀器儀表送檢周期，指導(dǎo)定額配置標準修訂、供應(yīng)商評價和裝置采購，確保儀器儀表設(shè)備健康優(yōu)質(zhì)。

基于實物“ID”的儀器儀表管理系統(tǒng)，可為管理人員提供儀器儀表待檢、已檢、未檢等數(shù)據(jù)內(nèi)容。同時對檢驗結(jié)果進行分類展示，管理人員可以全面了解設(shè)備狀態(tài)，及時報廢檢驗不合格設(shè)備，避免其投入工作之中；統(tǒng)計檢測機構(gòu)報告記錄，匯總設(shè)備檢驗不合格原因，規(guī)范設(shè)備的使用要求，延長儀器儀表使用壽命，充分利用儀器儀表設(shè)備的使用價值，同時為供應(yīng)商評價和前端采購提供參考依據(jù)。深度挖掘儀器儀表資產(chǎn)全壽命周期各項數(shù)據(jù)價值，達到設(shè)備選型最優(yōu)、時間配置最優(yōu)的效果，極大地提升了資源調(diào)配合理利用率與班組工作效率，保障了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。

3 結(jié)論

國網(wǎng)某電力公司基于實物“ID”的儀器儀表智能化管理建設(shè)，取得豐碩成果。一是實現(xiàn)儀器儀表全壽命周期管理，貫通了規(guī)劃、招標、采購、運維、退役處置等核心業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié)，打通了業(yè)務(wù)壁壘，實現(xiàn)了信息共享，完成了儀器儀表設(shè)備全壽命周期管理管控，實現(xiàn)了儀器儀表的“數(shù)字化管理”轉(zhuǎn)變。二是實現(xiàn)儀器儀表智能檢測，儀器儀表試驗報告自動生成、同步掛接等支撐電網(wǎng)設(shè)備的精益化管理，作業(yè)人員完成試驗報告的時間由平均1.5小時縮短為1分鐘，報告數(shù)據(jù)準確率由87%提升至100%。三是實現(xiàn)儀器儀表智能倉儲管理，出入庫自動登記、自動盤點等，設(shè)備庫房領(lǐng)用和歸還時間由人均每次30分鐘降低為5分鐘左右，同時將為期1天的儀器儀表實物盤點縮短為1分鐘內(nèi)完成。四是實現(xiàn)儀器儀表管理輔助決策、檢測結(jié)果分類展示、設(shè)備狀態(tài)自動分析等，極大地提升了儀器儀表利用率與班組工作效率，保障了運檢效率和生產(chǎn)安全。公司儀器儀表的智能建設(shè)提高了儀器儀表設(shè)備維護的自動化、智能化、精細化水平，延伸了儀器儀表管理環(huán)節(jié)覆蓋范圍，有力促進了儀器儀表設(shè)備全壽命周期的規(guī)范化管理，提升了資產(chǎn)管理和運檢工作效率，為全公司安全生產(chǎn)技術(shù)及管理保障、提質(zhì)增效建設(shè)卓越企業(yè)提供了全新的支點。