陳崇明

（武漢武新新型建材有限公司 湖北 武漢）

與水泥企業(yè)一樣，礦粉企業(yè)擁有磨機、主排風機、收塵器、皮帶機、斗提機等一系列設備，設備品種及型號繁多，技術先進，使用頻率高，設備運行環(huán)境較為惡劣，給設備管理帶來不小的難度。

隨著計算機信息技術的發(fā)展以及對設備管理科學化、合理化的高要求，利用計算機實現(xiàn)設備的信息化管理已經迫在眉睫。隨著設備使用年限的增長，由于老化而導致停機的風險也將升高，如何有效分析設備歷史故障進而采取措施來有效的維護設備、管理設備成為礦粉企業(yè)的重點和難點問題。

一直以來，國內大部分礦粉企業(yè)使用傳統(tǒng)人工的方式進行設備管理以及設備相關記錄管理，這種管理方式存在著許多缺點，如：效率低，保密性差，易疏露，另外時間一長，將產生大量的文件和數(shù)據(jù)，這對于查找、更新和維護都帶來了不少的困難。而使用計算機對企業(yè)設備進行管理，具有人工管理所無法比擬的優(yōu)點。例如：檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。這些優(yōu)點能夠極大的提高企業(yè)設備管理的效率，也是企業(yè)的科學化、正規(guī)化管理的重要途徑。

針對礦粉企業(yè)設備管理具體業(yè)務特點，武新公司和軟件公司共同開發(fā)和設計了一款名叫“武新TPM信息管理平臺”的設備管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于.Net Framework開放的技術和平臺，采用了先進的SOA架構和標準規(guī)范，并通過構件化、圖形化、一體化的平臺為公司提供完整的設備生命周期的管理，從設計、開發(fā)、建造、調試、部署、運行、維護、報廢等進行管理和控制。

1 系統(tǒng)需求

設備管理是對設備壽命周期全過程的管理，包括選擇設備、正確使用設備、維護修理設備（點巡檢、潤滑、定期維護、檢修等）以及更新改造設備全過程的管理工作。

結合礦粉企業(yè)設備管理的特點和我們預期達到的效果，我們創(chuàng)新性的對系統(tǒng)提出了以下需求。

1.1 TPM管理

為了規(guī)范和提升設備管理水平，盡量避免事后維修的維修方式，武新公司決定采用TPM的設備管理模式，使生產或設備維護不再成為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的瓶頸或短板。

1.1.1 什么是TPM

TPM（Total Productive Maintenance）的意思就是“全員生產維修”[1]，這是日本人在70年代提出的，是一種全員參與的生產維修方式，其主要點就在“生產維修”及“全員參與”上。通過建立一個全系統(tǒng)員工參與的生產維修活動，使設備性能達到最優(yōu)。

1.1.2 TPM的特點

TPM的特點就是三個“全”，即全效率、全系統(tǒng)和全員參加。

全效率：指設備壽命周期費用評價和設備綜合效率。

全系統(tǒng)：指生產維修系統(tǒng)的各個方法都要包括在內。即是PM（預防維護）、MP（維護預防）、CM（改善維護）、 BM（事后維修）等都要包含。

全員參加：指設備的計劃、使用、維修等所有部門都要參加，尤其注重的是操作者的自主小組活動。

1.1.3 TPM的目標

TPM的首要目的就是要事先預防、并消除設備故障所造成的七大損失：準備調整、器具調整、加速老化、檢查停機、速度下降和生產不良品。做到零故障、零不良、零浪費和零災害，在保證生產效益最大化的同時，實現(xiàn)費用消耗的合理化。

TPM的目標可以概括為四個“零”，即停機為零、廢品為零、事故為零、速度損失為零。

1.1.4 為什么選擇TPM

時至今日，改革開放了這么些年，但我國至今也沒有探索出哪怕是僅僅一套比較成熟的、以設備運行維護為關注焦點的管理體系、模式或方法，這個現(xiàn)實確實讓國人無比尷尬。

一些著名企業(yè)如海爾、豐田、現(xiàn)代等成功推行TPM的大力宣揚，于是人們腦海里形成了一個印象，搞好現(xiàn)場管理和生產管理的訣竅就是推行TPM。而實踐也已經證明了，TPM中的“6S”確實是迅速提高現(xiàn)場管理的有效工具，具有“短、平、快”的突出優(yōu)越性。

在這方面，TPM是一個提升員工素質的好方法！它有幾個優(yōu)點：通過人人都可參與的系列活動[2]，調動了員工的積極性和認同度；通過快捷有效的“6S”活動，讓員工看到了成長和進步；通過持續(xù)的改善，逐漸提升了員工的工作技能；通過不斷的小組活動，使員工在發(fā)掘與解決問題能力、自主管理、團隊協(xié)作、企業(yè)認同度甚至榮譽感等方面，得到綜合的素質提升。

1.2 系統(tǒng)需求分析

礦粉企業(yè)設備管理應至少包括以下幾個方面：

（1）從設備購進之初，由設備專業(yè)人員對設備進行核對，并作相關記錄。設備日常運行中，設備管理人員要對日常點檢或檢測到的數(shù)據(jù)進行必要存儲和監(jiān)督。

（2）按照已制定好的設備潤滑方案對設備進行給油脂，記錄下日常給油脂工作的完全情況，監(jiān)控設備潤滑效果和運行狀態(tài)。

（3）根據(jù)日常使用記錄，制訂日常維護計劃和檢修計劃，力爭降低因設備問題造成的非計劃停機次數(shù)。

（4）在設備發(fā)生事故的情況下，設備管理人員應記錄事故過程，分析原因，制定維修標準，并記錄維修情況。

（5）制定合理的采購審批流程和倉庫管理制度，提高倉庫使用效率和保障安全庫存，以降低生產成本和提高設備運轉率。

企業(yè)設備管理系統(tǒng)應至少具備上述流程和相關記錄功能，此外，在設計時必須要滿足使用方便、操作靈活等需求。因此，本系統(tǒng)在設計時還應該實現(xiàn)以下幾個目標：

（1）系統(tǒng)運行穩(wěn)定，安全可靠；

（2）界面友好，操作簡單易用；

（3）完善的物質管理及設備的檔案管理；

（4）業(yè)務流程簡潔合理，基礎臺賬完備；

（5）支持物資的增加、出庫、歸還和盤存等管理；

（6）信息查詢方便、快捷；

（7）提高設備管理質量和使用效率。

1.3 系統(tǒng)可行性分析

開發(fā)任何一個基于計算機的系統(tǒng)，都會受到時間和資源上的限制。因此，在接受項目之前，必須根據(jù)客戶可能提供的時間和資源條件進行可行性分析。它可以避免人力、物力、財力上的浪費。項目風險越大，開發(fā)高質量軟件的可行性就越小。

1.3.1 技術可行性分析

系統(tǒng)運行環(huán)境如下：

·網(wǎng)絡：Internet網(wǎng)絡、企業(yè)局域網(wǎng)

·數(shù)據(jù)庫： SQL Server2008

·系統(tǒng)：Windows Sever2003、Windows Server2008（32位/64位）

·服務端：framework3.5sp1

·客戶端：IE 6.0以上（IE 8.0效果最佳）、Silverlight3.0

·計算機資源：應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器

·數(shù)據(jù)采集硬件：專業(yè)點檢儀

·軟件：《設備管理系統(tǒng)》

SQL Sever2008是目前世界上使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)[3][4]，是目前最流行的客戶/服務器（CLIENT/SERVER）或B/S體系結構的數(shù)據(jù)庫之一，技術上已經十分成熟。作為一個通用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它具有完整的數(shù)據(jù)管理功能；作為一個關系數(shù)據(jù)庫，它是一個完備關系的產品；作為分布式數(shù)據(jù)庫它實現(xiàn)了分布式處理功能。

現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫操作和維護方面已經做得相當簡化，與之相關的工作人員可以在短時間內通過學習和培訓而上手。

所以，該系統(tǒng)技術上是可行的。

1.3.2 經濟可行性分析

目前企業(yè)用的系統(tǒng)開發(fā)技術已經相當成熟，開發(fā)一個企業(yè)設備管理系統(tǒng)的費用與企業(yè)由于傳統(tǒng)模式經營設備管理所造成的浪費相比是微乎其微的。因為收益遠大于支出，所以該項目經濟上是可行的。

1.3.3 可行性研究結論

經過以上對該項目進行各方面問題的分析，設備管理系統(tǒng)極大地方便了員工對企業(yè)設備監(jiān)控與管理，同時也方便企業(yè)決策人員對企業(yè)設備信息的整體把握，更加準確地進行企業(yè)成本預算。因此，也使得企業(yè)的設備極好的得到利用，為企業(yè)創(chuàng)造出最大的利益。而且該管理系統(tǒng)在經濟、社會、技術方面也都是可行的。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)功能模塊結構如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊結構圖

2.2 系統(tǒng)流程分析

不同于單機版軟件，該系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server）體系結構，多用戶可以同時通過網(wǎng)絡登陸該平臺。在瀏覽器中輸入http://服務器IP地址/xst，會看到下面（如圖2所示）的登陸頁面。首次登陸時，密碼為空，用戶可自行更改密碼。

多用戶系統(tǒng)的工作流程都是從用戶登陸模塊開始，對用戶的身份以及權限進行確認的。身分確認可以分為兩個過程，一是確定用戶是否是有效的系統(tǒng)用戶，二是確定用戶權限類型。

登錄后的主界面如圖3所示。

主界面分為4大塊：

·菜單欄：

通過此菜單可以跳轉到其它功能模塊。

·快捷菜單：

軟件將幾個重要的圖標列為快捷圖標，可以直接點擊快捷圖標進入相關功能模塊。

·收件箱：

顯示當前登錄用戶待處理的任務和數(shù)量。

圖2 登陸畫面

圖3 主界面

·登錄信息顯示：

該區(qū)域顯示當前登錄用戶的姓名和崗位。

在本系統(tǒng)中，按照用戶的崗位劃分不同的角色，每個角色都有各自的權限。

設備管理工作會涉及很多流程和參與人員，因此，必須在系統(tǒng)中制定簡潔、合理的工作流程，明確每個環(huán)節(jié)的責任人。圖4為流程管理界面，而圖5為其中一個流程（缺陷簡單處理）的示意圖，每一個確定的流程具有強制性執(zhí)行的特點。

3 系統(tǒng)功能模塊介紹

3.1 基礎信息

通過基礎信息模塊建立設備臺帳，使設備相關信息分類、檢索、查詢、統(tǒng)計等業(yè)務更加方便、準確、高效，并實現(xiàn)設備資料與點檢、狀態(tài)、檢修等模塊間的整合。

3.1.1 公司管理和部門管理

建立公司及部門基礎信息。

圖4 流程管理界面

圖5 簡單處理流程

（1）公司管理（如圖6所示）

（2）部門管理（如圖7所示）

3.1.2 角色管理、用戶管理和崗位管理

建立角色、用戶以及崗位信息，并明確相關權限。

（1）角色管理（如圖8所示）

（2）用戶管理（如圖9所示）

（3）崗位管理（如圖10所示）

3.1.3 設備管理

錄入設備基本信息，并按生產線、設備組、功能等屬性對所有設備進行編碼，如圖11所示。

3.2 標準管理

通過對標準統(tǒng)一、規(guī)范性管理，使標準的應用更加方便、快捷，有利于設備人員對標準進行持續(xù)優(yōu)化，為點巡檢、給油脂、檢修工作的順利開展提供可靠的技術支撐。

圖6 公司管理明細

圖7 部門管理

圖8 角色管理

3.2.1 點檢標準

點檢標準包括設備名稱、設備編碼、點檢內容、判斷標準、點檢周期等要素，如圖12、圖13所示。

3.2.2 給油脂標準

給油脂標準包括設備名稱、設備編碼、潤滑部位、油脂型號、油量、周期等要素，如圖14、圖15所示。

3.2.3 檢修標準項目

制定檢修標準項目，明確各項檢修的項目名稱、檢修內容、工期、驗收標準等基本信息，系統(tǒng)按周期自動生成檢修項目，智能化的提前提醒檢修項目負責人，如圖16、圖17所示。

圖9 用戶管理

圖10 崗位管理

圖11 設備管理

3.3 點巡檢管理

點巡檢模塊包括計劃管理、路線管理、點檢實績管理、統(tǒng)計分析的內容，通過系統(tǒng)的應用能有效的規(guī)范點巡檢作業(yè)流程，準確的掌握設備的運行狀況，實現(xiàn)設備傾向性管理。

點巡檢管理流程圖如圖18所示。

3.3.1 點巡檢方式

圖12 點檢標準

圖13 點檢標準明細

圖14 給油脂標準

圖15 給油脂標準明細

本系統(tǒng)創(chuàng)新式的引入點檢儀（如圖19所示）來完成點巡檢操作。點檢員必須用點檢儀感應現(xiàn)場射頻標識卡（如圖20所示），點檢儀會智能的提示需要檢查的項目，內容包括設備、項目、數(shù)據(jù)、工作類別等信息，確保點檢不漏項，點檢員根據(jù)提示逐條進行檢查或者測量并保存結果，然后上傳數(shù)據(jù)，系統(tǒng)登陸用戶可進行漏檢查詢、工時統(tǒng)計、故障診斷等操作。

3.3.2 ID位置管理（如圖21所示）

ID位置即現(xiàn)場標識牌的位置?，F(xiàn)場標識牌用于點檢員在現(xiàn)場進行標識點檢位置，以作到現(xiàn)場的憑證。每個現(xiàn)場標識牌內儲存了一組唯一的編碼。

3.3.3 路線管理

“路線”是系統(tǒng)中點檢區(qū)域劃分的單位，而路線管理就是定義每一個點檢單位（路線）是如何點檢的，比如點檢相關人員、班次、值別、翻班規(guī)則、周期、現(xiàn)場點檢標牌等。

圖16 檢修標準項目

圖17 檢修標準項目明細

圖18 點巡檢管理流程圖

（1）翻班規(guī)則設置

規(guī)定班組日常倒班的方式，如圖22所示。

（2）周期設置

明確每天巡檢的次數(shù)以及每次巡檢的有效時間范圍，如圖23所示。

3.3.4 點檢計劃

圖19 點檢儀

圖20 射頻標識卡

圖21 ID位置管理

圖22 翻班規(guī)則

圖23 周期設置

點檢計劃模塊用于編制點檢員在點檢過程中的點檢任務安排。點檢計劃通過引用點檢標準來生成計劃，每個計劃規(guī)定了點檢的設備、設備的點檢部位、點檢的內容、進行判斷的標準，點檢的現(xiàn)場區(qū)域位置、點檢的周期等。

3.3.5 今日任務

此模塊用于查詢當天的點檢任務及任務的完成情況。

3.3.6 數(shù)據(jù)通信

用于點檢儀與點檢管理系統(tǒng)之間的通信，通信界面如圖24所示。

圖24 點檢儀與系統(tǒng)的通信界面

圖25 漏檢統(tǒng)計

圖26 漏檢查詢

3.3.7 漏檢統(tǒng)計

按照時間間隔及類別進行漏檢率統(tǒng)計，如圖25所示。

3.3.8 漏檢查詢

按照時間間隔及類別進行漏檢項目查詢，如圖26所示。

3.4 狀態(tài)管理

將設備異常、故障、事故信息的錄入、處理、整改措施落實、持續(xù)改進納入規(guī)范化、流程化管理，有利于設備人員及時、準確的掌握設備運行信息，分析設備的狀態(tài)，并針對性開展設備點檢、檢修管理，從而達到減少設備故障時間，降低維修成本，確保設備穩(wěn)定運行的目的。

3.4.1 報警記錄處理

報警記錄處理子模塊用于處理點檢異常產生的報警記錄。報警記錄的處理方式為：

簡單處理—點檢員點檢過程中現(xiàn)場能夠對點檢異常進行處理。

無需處理—點檢異常對設備的運行基本不產生影響，可以不用進行異常處理。

圖27 報警記錄查詢

圖28 供應商管理

圖29 物資編碼編制

轉入異?！c檢產生的異常對設備的運行產生比較大的影響，需要其他部門進行消缺處理。

3.4.2 報警記錄查詢

按多種條件查詢報警記錄內容，如圖27所示。

3.5 檢修管理

通過檢修計劃管理，可以調整、平衡檢修負荷，使得物料、人工等資源得到合理的安排；對設備檢修實績履歷進行跟蹤與分析，可更好的完善檢修標準項目、檢修定額，確保設備狀態(tài)穩(wěn)定和設備維修費用的合理投入。

3.6 物資管理

通過物料采購申請、倉庫管理、機旁備件管理、物料領用、循環(huán)品、備件修復、備件報廢、備件質量異議的細化管理，達到降低備件庫存，優(yōu)化庫存資金、領用資金、采購資金比例的目標。

3.6.1 供應商信息管理

對供應商進行分類管理，并對供應商的資質、到貨速度等給出評價，如圖28所示。

3.6.2 物資編碼

把物資按類型、種類進行編碼，如圖29所示。

3.6.3 需求計劃編制

物料使用人每月編制月度需求計劃，如圖30所示。

圖30 需求計劃編制

3.6.4 需求計劃審核

部門經理或總經理將匯總后的需求計劃進行審核，將滿足采購的物資審核通過，并形成采購計劃。

3.6.5 入庫管理

采購的物資或其它需要入庫的物資進入庫存，在此模塊進行業(yè)務操作，增加物料的庫存數(shù)量，如圖31所示。

3.6.6 出庫管理

物料領用人員在領料單審核通過后，到倉庫進行物料領用。倉庫管理員在出庫管理界面進行物資出庫業(yè)務操作，將相關庫位的物料進行出庫，以減少物料數(shù)量。

3.6.7 退庫管理

對于領出物資未使用完的，或由于某種原因而未使用的，可以進行退庫。倉庫管理員在退庫管理中進行物資退庫操作。

3.6.8 庫存盤點

庫存盤點用于保證賬實相符。按照企業(yè)的規(guī)定，每過一段時間需要進行一次庫存盤點。庫存盤點可以整個倉庫盤點，也可以部分盤點。

結語

本文討論的基于TPM的設備管理系統(tǒng)已在武新公司得到應用。該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，安全可靠，界面友好，操作簡單易用，特別適用于集團化的應用解決方案，統(tǒng)一管理信息的收集和處理，管理和響應變得透明、迅速。

該系統(tǒng)投入運行以來，設備運轉率顯著提高，潤滑到位率為100%。另外，系統(tǒng)通過強制點巡檢，使問題發(fā)現(xiàn)率提升50%以上。經統(tǒng)計，該系統(tǒng)投入運行后，多創(chuàng)造年利潤395萬元。

[1] 李葆文.簡明現(xiàn)代設備管理手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004.

[2] 崔繼耀.TPM活動推行實務[M].廣州：廣東經濟出版社.2004.

[3] 路游，于玉宗.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程設計[M].清華大學出版社.2009.

[4] 徐國智，王孝宜.SQL Server數(shù)據(jù)庫開發(fā)實例[M].電子工業(yè)出版社.2006.