裝備管理數(shù)字化在軌道交通制造企業(yè)的應(yīng)用

張亮 王川 陳俊飛 馮強 舒浪

摘? 要：為滿足公司高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)需求，實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備、工藝裝備、臺賬、故障、維修、盤點、點檢及報表等的信息化管理，達到裝備日常管理和狀態(tài)記錄的全過程數(shù)據(jù)留存，實現(xiàn)裝備管理流程化、標準化、數(shù)字化，打造行業(yè)一流的裝備全生命周期健康管理數(shù)字化平臺。文章詳細闡述了裝備全生命周期健康管理數(shù)字化系統(tǒng)功能藍圖、各項管理業(yè)務(wù)以及各專用平臺在企業(yè)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：軌道交通制造；裝備全生命周期；管理數(shù)字化；預(yù)防性維護；裝備維修；裝備管理

中圖分類號：TP39? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2023）01-0164-05

Application of Equipment Management Digitization in Rail Transit Manufacturing Enterprises

ZHANG Liang1， WANG Chuan1， CHEN Junfei1， FENG Qiang1， SHU Lang2

（1.CRRC Chengdu Co.， Ltd.， Chengdu? 610511， China; 2.China Plant Cyber Technologies Inc.， Guangzhou? 510535， China）

Abstract： In order to meet the company's high efficiency and high quality production needs， realize the information management of production equipment， process equipment， accounts， faults， maintenance， inventory， spot check and reports， achieve the retention of the whole process data of equipment daily management and status records， realize the flow， standardization and digitalization of equipment management， and create an industry-leading digital platform for equipment life-cycle health management. This paper elaborates the functional blueprint of the digital system of equipment life-cycle health management， various management businesses and the application of various special platforms in enterprises.

Keywords： rail transit manufacturing; equipment life cycle; digital management; preventive maintenance; equipment maintenance; equipment management

0? 引? 言

目前，軌道交通制造企業(yè)生產(chǎn)裝備（設(shè)備、工裝、計量器具）的品種、種類、規(guī)格、生產(chǎn)廠家等管理內(nèi)容雜而多，存在裝備數(shù)量雜多與員工人數(shù)較少的矛盾，導(dǎo)致軌道交通制造企業(yè)生產(chǎn)裝備管理難度大的問題。針對這一問題，亟需利用信息化技術(shù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化降低人為隨性管理的安全風險，確保裝備有效利用率目標的達成，理順并排除業(yè)務(wù)管控風險點。為此，建立一套符合軌道交通制造企業(yè)管理需求的裝備全生命周期健康管理數(shù)字化平臺迫在眉睫。

1? 設(shè)計思路

促進生產(chǎn)裝備管理科學化，最大限度地減輕管理人員的工作量，使管理人員能夠更及時、更準確地掌握裝備的工作狀態(tài)，真正實現(xiàn)裝備的網(wǎng)絡(luò)化動態(tài)管理，為公司提供準確可靠的計量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)保證所獲數(shù)據(jù)的安全性、穩(wěn)定性，各個模塊協(xié)同工作，互不影響，方便在整個企業(yè)內(nèi)部合理部署，協(xié)作使用，為生產(chǎn)裝備管理部門提供統(tǒng)一的信息化管理工作平臺。建立裝備預(yù)防性維護管理、故障分析和故障預(yù)報、備件庫存評價與預(yù)警管理、合格供貨方動態(tài)評價等先進實用的技術(shù)分析方法，建立動態(tài)的生產(chǎn)裝備運行管理監(jiān)控體系，優(yōu)化管理工作，保障裝備高效穩(wěn)定地運行。

1.1? 推行三個管理模式

全生命周期管理模式，即以狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的預(yù)防維修和故障維修相結(jié)合的模式，以消耗為導(dǎo)向的備件需求控制模式。

1.2? 實現(xiàn)信息資源五統(tǒng)一

統(tǒng)一的資產(chǎn)樹管理、技術(shù)標準統(tǒng)一、裝備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一、備件材料數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一、人力資源數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一。

1.3? 達到管理組織三統(tǒng)一

裝備生命周期統(tǒng)一管理、人力資源與技術(shù)資源統(tǒng)一組織與配置、預(yù)防維修與統(tǒng)一標準執(zhí)行。

1.4? 建立兩個預(yù)警體系

以異?，F(xiàn)象管控和故障分析為基礎(chǔ)的裝備運行預(yù)警體系，以儲備定額為依據(jù)的備件庫存預(yù)警體系。

1.5? 保證三個受控

A類B類裝備受控、項目受控、管理過程受控。

1.6? 實現(xiàn)一個目標

使裝備管理為公司的高速發(fā)展提供有力保障。

2? 平臺架構(gòu)搭建

該平臺以裝備全生命周期管理和預(yù)防性維護管理為指導(dǎo)思想，以快速解決裝備異常為主，以合理利用裝備資源為輔，以裝備資源快速配置為補充的裝備管理模式，運用以移動互聯(lián)和大數(shù)據(jù)為核心的信息技術(shù)，預(yù)測、分析生產(chǎn)管理關(guān)鍵信息并做出異常警示，促進制造資源要素配置高效、合理，保障生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)安全、均衡、可控。平臺架構(gòu)如圖1所示。

結(jié)合采購管理、實物管理、質(zhì)量管理等六個方面進行平臺的系統(tǒng)搭建，基于唯一采購編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)采購管理可追溯、實物管理可分析，過程使用和預(yù)防性維修相結(jié)合，并結(jié)合庫存管理控制維修質(zhì)量與使用安全，保障裝備成本可分攤，實際消耗可預(yù)測。平臺管理模式如圖2所示。

3? 平臺主要功能

裝備全生命周期健康管理數(shù)字化平臺建立以主數(shù)據(jù)管理、前期管理、臺賬管理、運行管理、故障管理、維修管理、維護管理、計量管理、專項管理、統(tǒng)計管理、物聯(lián)管理、條碼標識與移動PDA管理為主的管理業(yè)務(wù)體系，使技術(shù)人員能夠十分輕松地維護業(yè)務(wù)需求變化。實現(xiàn)的開發(fā)工具包括數(shù)據(jù)建模工具、流程管理工具、程序設(shè)計工具、報表設(shè)計工具、移動應(yīng)用配置等。平臺詳細功能如圖3所示。

3.1? 主數(shù)據(jù)管理

實現(xiàn)供應(yīng)商、采購代碼、物資分類、設(shè)備分類、計量分類、工裝工具分類等主數(shù)據(jù)管理。

3.2? 立項管理

實現(xiàn)對裝備采購立項、設(shè)計任務(wù)書、采購清單等業(yè)務(wù)管理，如圖4所示。

3.3? 驗收管理

實現(xiàn)對裝備的采購交接入庫及驗證管理，即實現(xiàn)對裝備的開箱驗收、安裝驗收以及質(zhì)保驗收管理。

3.4? 臺賬管理

整合現(xiàn)有管理模塊，實現(xiàn)裝備全生命周期管理，包括建卡立檔、領(lǐng)用管理、借用歸還管理、條碼盤點管理、變動管理（移裝、調(diào)撥、停用、報廢、使用人變更等），并建立全生命周期管理檔案。

3.5? 工作督辦管理

實現(xiàn)督辦事項創(chuàng)建、督辦事項變更以及督辦事項關(guān)閉管理，督辦事項變更可實現(xiàn)對責任及督辦時間等相關(guān)信息的變更，并記錄變更歷史記錄。

3.6? 大修管理

建立裝備大修管理流程，實現(xiàn)對大修計劃、計劃調(diào)整、大修實施及驗收的管理。同時建立裝備委外維修申請、委外維修記錄及驗收管理。

3.7? 保養(yǎng)管理

建立裝備點檢、潤滑、小修定修、周期檢定等業(yè)務(wù)管理，支持點檢精細化管理，實現(xiàn)多套標準管理。

3.8? 備件管理

備件管理主要包括基礎(chǔ)管理、備件采購、備件入庫出庫、備件庫存、備件盤點等功能。倉庫庫存管理可實現(xiàn)庫存流通、生產(chǎn)領(lǐng)用等業(yè)務(wù)過程的通暢。建立價格、消耗、庫存等數(shù)據(jù)模型，通過定性定量的科學分析，為領(lǐng)導(dǎo)決策層提供及時可靠的參考數(shù)據(jù)。

通過電子虛擬總倉實現(xiàn)公司所有分倉物資共享，按照產(chǎn)能情況實現(xiàn)工具等消耗統(tǒng)計。

3.9? 知識庫管理

實現(xiàn)對公司體系文件、技術(shù)標準等各類資料的分類管理，構(gòu)建中車成都公司統(tǒng)一的電子技術(shù)庫。

3.10? 統(tǒng)計分析管理

對裝備臺賬、維檢修執(zhí)行率、備件等相關(guān)指標進行統(tǒng)計。采用按裝備類別統(tǒng)計、按部門分布統(tǒng)計、按地理區(qū)域統(tǒng)計、按裝備狀態(tài)統(tǒng)計。實現(xiàn)點檢、小修定保、潤滑等維檢修執(zhí)行率統(tǒng)計。其中包含備件進銷存報表、備件領(lǐng)用統(tǒng)計表、備件消耗統(tǒng)計表。系統(tǒng)管理功能如圖5所示。

3.11? 計量器具管理子系統(tǒng)

計量管理系統(tǒng)的管理工作主要涉及計量器具基礎(chǔ)管理、計量器具臺賬管理、計量器具檢定管理等內(nèi)容。

3.11.1? 計量器具基礎(chǔ)管理

計量器具基礎(chǔ)管理包括計量器具類別及周期設(shè)置、計量檢定人員管理、條碼打印管理等方面的管理內(nèi)容。根據(jù)計量器具本身的質(zhì)量及其使用環(huán)境條件、檢定周期等不同情況區(qū)別對待，實現(xiàn)對計量器具類別定義。新購計量器具或在用計量器具需要按照周期進行變更時，通過填寫計量器具類別及周期申請，發(fā)起審批流程。

3.11.2? 計量器具臺賬管理

建立計量卡片信息，管理計量的變動，為計量器具的使用、檢定、維修奠定基礎(chǔ)。計量器具臺賬管理包括計量卡片管理、計量變動管理等內(nèi)容，可按照使用單位、使用班組等度進行管理，在班組生成班組計量器具管理二維碼，通過APP實現(xiàn)掃描后查看班組電子臺賬。

3.11.3? 計量器具檢定管理

計量器具檢定管理包括計量器具檢定預(yù)警、計量器具檢定計劃管理、計量器具送檢管理、計量器具檢定記錄管理、計量器具取件管理、計量器具檢定統(tǒng)計管理等。

3.12? 環(huán)境監(jiān)測管理子系統(tǒng)

通過工業(yè)AP組網(wǎng)實現(xiàn)廠區(qū)和機房的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況和取電點分布，合理布置環(huán)境傳感器的安裝位置，傳感器通過連接Wi-Fi竄口服務(wù)器將各種環(huán)境采集數(shù)據(jù)接入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，上傳至現(xiàn)場私有化部署的IOT平臺。在IOT平臺的數(shù)據(jù)管理模塊中實現(xiàn)監(jiān)控、告警、分析等多種業(yè)務(wù)功能。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)如圖6所示。

3.12.1? 報警處置

提供對報警記錄的分類查詢和處理功能，管理員可以實現(xiàn)已讀、取消、推送多種消息處置。

3.12.2? 閾值定義

系統(tǒng)提供不同參數(shù)的閾值定義功能，管理員可以對各項監(jiān)測參數(shù)進行閾值定義，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時，系統(tǒng)實現(xiàn)可視化聲光報警。

3.12.3? 統(tǒng)計分析

本功能主要是對報警數(shù)據(jù)、歷史監(jiān)控數(shù)據(jù)進行不同維度的統(tǒng)計分析，并采用可視化圖形的方式進行動態(tài)展示。使用圖形化報表的形式，從多個維度對各類需要展示的環(huán)境參數(shù)進行統(tǒng)計分析。支持柱狀圖、餅狀圖、環(huán)形圖、趨勢線、占比圖等多種方式的可視化展示?？梢暬故救鐖D7所示。

3.12.4? 趨勢對比分析

主要趨勢可以直觀地展示出關(guān)鍵指標的過往及最近的趨勢，以便做出合理預(yù)判。

3.12.5? 數(shù)據(jù)查詢

系統(tǒng)將保存所有的原始數(shù)據(jù)及計算數(shù)據(jù)，當你需要一些特定的數(shù)據(jù)做調(diào)查分析時，可以查詢到任何原始數(shù)據(jù)，導(dǎo)出做成相應(yīng)的報告。

3.13? 移動辦公應(yīng)用

移動辦公應(yīng)用支持各類智能移動裝備的接入使用，其中包括點PDA、平板電腦、手機。可結(jié)合條碼、RFID、攝像等技術(shù)，通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、移動公網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)移動辦公相關(guān)應(yīng)用。

3.13.1? 臺賬查詢

使用手持PDA/手機掃碼，查詢裝備全生命周期檔案相關(guān)信息，包括名稱、使用部門、規(guī)格型號、出廠編號等信息，以及臺賬、變動、故障、維修、備件消耗等相關(guān)記錄。

3.13.2? 盤點管理

移動盤點的工作流程包括盤點任務(wù)的生成和下載、裝備的盤點處理、盤點結(jié)果登記和上傳三個過程，將盤點結(jié)果上傳到裝備管理系統(tǒng)中，完成盤點工作。

3.13.3? 維保管理

移動維保可實現(xiàn)點檢、周期性檢查、小修定保等移動化辦公應(yīng)用，支持現(xiàn)場實施圖片上傳。

3.13.4? 備件查詢

通過智能移動終端實現(xiàn)備件信息查詢。

4? 平臺應(yīng)用成效

4.1? 管理體系有效落實

通過信息化手段，實現(xiàn)裝備管理業(yè)務(wù)全覆蓋、流程全覆蓋；實現(xiàn)裝備管理體系有效落實，保障了管理體系與實際業(yè)務(wù)的標準化管控。

4.2? 裝備管理數(shù)據(jù)互通

對裝備管理臺賬進行合理劃分，按照公司標準文件實現(xiàn)裝備分層、分級管理，將備件管理與維修進行有效融合，并對裝備計量檢測數(shù)據(jù)進行信息化存儲，建立裝備管理基礎(chǔ)卡片，實現(xiàn)裝備管理數(shù)據(jù)互通、互享，為裝備預(yù)防性維護保養(yǎng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.3? 日常點檢監(jiān)控落實

建立裝備日常點檢專項工作機制，通過類別差異，形成各類裝備的日常點檢標準，綁定同類裝備后，按照指定時間分配點檢任務(wù)，系統(tǒng)自動判定和甄選點檢情況，自動評價裝備使用狀態(tài)，依據(jù)自動化評價制定維護保養(yǎng)策略，探索預(yù)防性維護保養(yǎng)向預(yù)測性維修升級，達到維護保養(yǎng)全過程管控。

4.4? 持續(xù)改善系統(tǒng)功能

結(jié)合過程使用情況，通過用戶反饋機制，持續(xù)優(yōu)化改善采購申請、自制申請等審批流程工作內(nèi)容，實現(xiàn)標準化的管理模式，結(jié)合ISO/TS22163體系要求，優(yōu)化裝備驗證功能，根據(jù)公司產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，可按產(chǎn)品或裝備類別建立相應(yīng)的裝備庫，使得公司的工裝可按產(chǎn)品或類別系列統(tǒng)計各類工裝的驗證情況，建立了臺賬管理和二維碼標識牌，根據(jù)不同的要求，可對工裝庫的各種內(nèi)容進行查詢，同時結(jié)合二維碼的粘貼使用，可實現(xiàn)工裝的身份查詢與各項信息的排查。

4.5? 平臺一體化管控

建立了一體化裝備信息管理平臺，實現(xiàn)裝備重要、特殊過程各級風險的全面識別與管理，根據(jù)重要、特殊過程項點需要，自動按需進行統(tǒng)計，匯總運算，包含各類工裝數(shù)量的統(tǒng)計、工裝工具每月采購數(shù)量及金額等，便于系統(tǒng)性地對裝備進行分析與考證，實現(xiàn)工藝裝備的預(yù)算管理，也有利于后續(xù)裝備預(yù)算的精準預(yù)測。

5? 結(jié)? 論

通過生產(chǎn)智能管理平臺的建立實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中化、標準化、信息化存儲與共享，提高了企業(yè)的裝備管理水平，推進備件管理、日常點檢和盤點的升級，有效分配維護保養(yǎng)資源，提升裝備維護保養(yǎng)工作效率，降低各類裝備維護保養(yǎng)管理風險，使裝備使用的安全性、可靠性不斷提升，保障公司軌道交通制造能力和生產(chǎn)效率方面的綜合能力持續(xù)提升。

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作者簡介：張亮（1992—），男，漢族，四川廣安人，工程師，本科，研究方向：工藝裝備信息化管控。

收稿日期：2022-10-05