沈 華

（國網(wǎng)南通供電公司）

供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

沈 華

（國網(wǎng)南通供電公司）

目前供電公司對設(shè)備的故障維修管理、計劃維護(hù)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表分析仍然通過手工方式完成，費(fèi)時費(fèi)力且已經(jīng)不能滿足當(dāng)前設(shè)備管理的實際需求，因此急需開發(fā)一套功能強(qiáng)大且實用的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，以進(jìn)一步提高企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備的管理水平。根據(jù)現(xiàn)階段供電公司設(shè)備管理的實際，本文所設(shè)計的設(shè)備管理信息系統(tǒng)通過計算機(jī)將設(shè)備管理的各種工作要素，設(shè)備管理的組織體系，設(shè)備資產(chǎn)管理，設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)（設(shè)備運(yùn)行〈停機(jī)〉記錄、故障事故管理、檢查、保養(yǎng)、修理），備品備件等納入一個優(yōu)化的管理體系中，從而高效地建立設(shè)備整個壽命周期的、完整的基礎(chǔ)檔案和技術(shù)檔案，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

供電公司；設(shè)備管理信息系統(tǒng)；B/S模式；全壽命周期

0 引言

國外設(shè)備管理信息系統(tǒng)起步較早，常見的專業(yè)化系統(tǒng)包括英國Engica的Q4生產(chǎn)管理系統(tǒng)、MAXIMO的MAXIMO設(shè)備物資管理系統(tǒng)、Datastream的MP2設(shè)備維修管理系統(tǒng)等[1]。這些設(shè)備管理信息系統(tǒng)在功能上較國內(nèi)軟件更為成熟，但價格昂貴且在設(shè)計上有許多與國內(nèi)企業(yè)功能需求不一致的地方，因此引進(jìn)時要對設(shè)備管理制度及相關(guān)工作制度進(jìn)行修改。

近年來，國內(nèi)學(xué)術(shù)界從如下兩方面對設(shè)備管理信息系統(tǒng)展開了大量研究：一是設(shè)備維修策略的決策支持系統(tǒng)，主要是用于設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)策略的制定，使用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行維修類型和周期的確定，輔助制定設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)大綱，輔以維修保養(yǎng)計劃的生成、跟蹤、備品備件管理等功能；二是全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)，主要是從設(shè)備采購開始到設(shè)備調(diào)撥、報廢等方式離開系統(tǒng)，對設(shè)備全壽命周期的全方位信息進(jìn)行電子化管理[2]。但現(xiàn)階段國內(nèi)供電公司設(shè)備管理系統(tǒng)大多適用于企業(yè)規(guī)模小、設(shè)備物資管理組織結(jié)構(gòu)簡單的情況，通用性欠佳，為此引入先進(jìn)的管理思想和改進(jìn)企業(yè)的管理手段，開發(fā)功能完備且通用性較強(qiáng)的設(shè)備管理信息系統(tǒng)已經(jīng)成為供電公司完善設(shè)備管理工作的當(dāng)務(wù)之急。

1 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程

1.1 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程

建立以設(shè)備臺帳為基礎(chǔ)，以設(shè)備BOM為線索，以工作單管理為核心的供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備綜合信息的有效管理，并在維修資源信息與設(shè)備檔案信息統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)上，不斷對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的信息進(jìn)行統(tǒng)計與分析，挖掘和尋找故障規(guī)律，為事后維修向預(yù)防維修的轉(zhuǎn)變提供指導(dǎo)支持。圖1為供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)流程圖。

1.2 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程

根據(jù)實際需求，供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)主要涉及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)管理、故障維修管理、事故管理、工作單管理、設(shè)備運(yùn)行管理、系統(tǒng)管理、等主要業(yè)務(wù)。圖2為系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流程圖。

由于設(shè)備維護(hù)需要專門的維修人員、各種備品備件及維修工具，需要占用相當(dāng)數(shù)量的資金，因此設(shè)備維護(hù)旨在使設(shè)備保持最高可利用率的同時使設(shè)備在使用壽命期內(nèi)盡量減少維護(hù)費(fèi)用[3]。設(shè)備維護(hù)管理主要包括設(shè)備潤滑、保養(yǎng)大綱管理、設(shè)備維修計劃基本信息管理、設(shè)備年度保養(yǎng)計劃管理與查詢、設(shè)備月度保養(yǎng)計劃管理、查詢與報告、設(shè)備保養(yǎng)記錄查詢、計劃維修信息管理及相關(guān)統(tǒng)計查詢等，由系統(tǒng)自動產(chǎn)生周期性的維護(hù)計劃，并將實現(xiàn)周期性維護(hù)計劃的滾動。

圖1 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)流程圖

2 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

圖2 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流程圖

供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是基于B/S模式來搭建的，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和消息服務(wù)器等，并在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)接口處安裝了硬件防火墻，從而確保了整個系統(tǒng)的安全性，如圖3所示。

圖3 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.2 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的功能需求

前文將供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程進(jìn)行了梳理，在此基礎(chǔ)上，按照軟件設(shè)計的模塊化思想進(jìn)行系統(tǒng)模塊設(shè)計，系統(tǒng)主要涉及模塊如下：

第一，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理?；A(chǔ)數(shù)據(jù)管理是對設(shè)備管理相關(guān)的范圍、部門、區(qū)域、生產(chǎn)線、人員等與設(shè)備管理密切相關(guān)且不經(jīng)常變動的信息進(jìn)行管理，是設(shè)備管理工作以及設(shè)備管理信息系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。

第二，設(shè)備資產(chǎn)管理。設(shè)備資產(chǎn)管理是建立設(shè)備的總體信息，對設(shè)備的基本信息進(jìn)行管理，主要包括設(shè)備臺賬管理和設(shè)備變動管理，對設(shè)備資產(chǎn)、技術(shù)狀態(tài)、位置、負(fù)責(zé)人等信息進(jìn)行維護(hù)。

第三，設(shè)備潤滑管理。設(shè)備潤滑管理是以設(shè)備潤滑大綱為基礎(chǔ)，進(jìn)行年度設(shè)備潤滑的編制并統(tǒng)計年度用油量和潤滑費(fèi)用，針對企業(yè)實際情況進(jìn)行月度潤滑計劃的編制以指導(dǎo)實際潤滑作業(yè)，并對實際潤滑工作進(jìn)行記錄，繼而進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計分析以輔助企業(yè)潤滑大綱的修訂，為今后潤滑工作的開展提供決策支撐[4]。

第四，設(shè)備保養(yǎng)管理。設(shè)備保養(yǎng)管理是以保養(yǎng)大綱為基礎(chǔ)，對設(shè)備進(jìn)行周期性的維修，避免或降低設(shè)備零部件由于磨損型規(guī)律性故障而造成設(shè)備停機(jī)，同時系統(tǒng)自動產(chǎn)生周期性保養(yǎng)計劃，并實現(xiàn)保養(yǎng)計劃的滾動。

第五，計劃維修管理。設(shè)備計劃維修管理是根據(jù)當(dāng)前設(shè)備的技術(shù)狀況編制設(shè)備維修計劃，并組織實施，從而保證設(shè)備正常運(yùn)行，降低設(shè)備故障率和事故率。

第六，設(shè)備運(yùn)行管理。設(shè)備運(yùn)行管理的主要功能是對設(shè)備運(yùn)行中的各種參數(shù)數(shù)據(jù)（如溫度、壓力）的記錄、統(tǒng)計。通過該模塊用戶可以對設(shè)備的歷史運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，為實際的設(shè)備管理提供決策支持。

第七，工作單管理。工作單是供電公司進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)、維修、操作等工作的任務(wù)書，是工作開展的憑證。以工作單為中心載體，可以實現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)信息，技術(shù)信息，工作程序信息，安全操作規(guī)范，工作所需物資、人力、維修成本等信息的關(guān)聯(lián)。

第八，故障維修管理。故障維修管理對設(shè)備故障的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、功能故障的報告、維修派工、維修記錄進(jìn)行管理，并根據(jù)維修工作單記錄中結(jié)構(gòu)化的故障現(xiàn)象、原因、解決措施等數(shù)據(jù)，從部門、區(qū)域、生產(chǎn)線/段、設(shè)備類型等各類細(xì)分維度，按照月份、年度、任意兩時點(diǎn)等不同時長進(jìn)行基于時間序列的故障數(shù)和故障損失的統(tǒng)計分析，發(fā)掘設(shè)備故障規(guī)律信息，以改善設(shè)備的使用、保養(yǎng)及維修。設(shè)備維修管理模塊包括故障報告、故障記錄管理、故障基礎(chǔ)信息管理、設(shè)備故障信息統(tǒng)計等。

第九，事故管理。事故管理對設(shè)備事故的報告、維修派工、維修記錄進(jìn)行管理，并根據(jù)事故維修工作單記錄，按事故分類、事故原因、設(shè)備進(jìn)行事故原因的統(tǒng)計分析，為設(shè)備事故的避免提供一定決策支持[5]。

第十，備件管理。備件管理是對設(shè)備相關(guān)備件的入庫、出庫、盤庫、報廢等操作進(jìn)行管理，用戶可以對備件進(jìn)行庫存監(jiān)控、查詢。圖4為設(shè)備備件管理模塊的詳細(xì)設(shè)計。

圖4 設(shè)備備件管理功能模塊的詳細(xì)設(shè)計

第十一，文檔管理。該模塊的目標(biāo)是對供電公司文檔進(jìn)行統(tǒng)一有序管理，使用戶可以通過該模塊進(jìn)行文檔的上傳、更新、刪除和查詢，并提供按不同要素瀏覽文檔的功能，方便文檔的分類查閱。文檔管理模塊能夠?qū)崿F(xiàn)多維度文檔的管理。通過該模塊，將文檔與部門、設(shè)備、部位、工作任務(wù)等聯(lián)系起來，從而為現(xiàn)場工作提供文檔資料支撐，提高業(yè)務(wù)水平。

第十二，系統(tǒng)維護(hù)。該模塊包括權(quán)限管理（在權(quán)限管理中對用戶的基本信息進(jìn)行修改、增加、刪除的功能，當(dāng)用戶進(jìn)入到用戶權(quán)限管理中如果是用戶則可以對用戶進(jìn)行權(quán)限維護(hù)，否則退出操作）、密碼管理、日志管理等。

2.3 供電公司設(shè)備管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

管理信息系統(tǒng)的本質(zhì)是數(shù)據(jù)的集合，好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠簡化查詢、提高效率并減少業(yè)務(wù)量。合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能將系統(tǒng)中各個不同子系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一考慮，避免數(shù)據(jù)冗余和不一致等問題。同時，對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的編碼設(shè)計盡量使用已有的國家、行業(yè)、企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)[6]。由于篇幅所限，本文對與“備件庫”有關(guān)的數(shù)據(jù)實體進(jìn)行闡述，具體見表1～ 3。

表1 備件分類目錄表

表2 備件庫存總賬表

表3 備件盤點(diǎn)清點(diǎn)

數(shù)據(jù)建模的另一個主要的目的是用來定義數(shù)據(jù)實體和數(shù)據(jù)實體之間的關(guān)系，這種定義的方法能夠用來保存底層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，允許定義文件和數(shù)據(jù)庫以便應(yīng)用程序能夠正確地處理信息。以“備件庫”為核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖5所示。

圖5 反映備件庫數(shù)據(jù)關(guān)系圖

3 結(jié)束語

現(xiàn)代設(shè)備的出現(xiàn)給企業(yè)帶來了很多好處，如提高產(chǎn)量、增加品種、減少原材料的消耗，減少人工勞動強(qiáng)度等，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但同時現(xiàn)代設(shè)備通常投資高昂，一旦發(fā)生故障停機(jī)，帶來的經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大，另外由于現(xiàn)代設(shè)備往往在高速、高負(fù)荷、高溫、高壓狀態(tài)下運(yùn)行，一旦發(fā)生事故，所造成的后果也是災(zāi)難性的，這些特點(diǎn)在供電公司中更為明顯。本文在具體給出用戶功能需求及性能需求的基礎(chǔ)上，對企業(yè)設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程進(jìn)行分析，然后對系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了設(shè)計，而未來隨著財務(wù)、庫存等各類信息系統(tǒng)在供電公司的不斷應(yīng)用，如何將這些系統(tǒng)所產(chǎn)生的設(shè)備狀態(tài)、成本、備件數(shù)據(jù)直接集成于設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的無縫連接和高度數(shù)據(jù)共享，是日后的重點(diǎn)研究方向。

[1]Yoshida D, Oku T, Nakajima K, et al. Device management system, device management method, and storage medium: U.S. Patent 9,531,786[P]. 2016-12-27.

[2]王芳，嚴(yán)冬，景棟盛，等．一個基于異構(gòu)正交結(jié)構(gòu)的電力設(shè)備管理系統(tǒng)[J]. 計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2016, 26(7).

[3]馬鏞湛．基于Java的電力設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 長春：吉林大學(xué)，2015．

[4]孫旭．基于B/S的電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 長春：吉林大學(xué)，2016．

[5]Jon R, Prescott. Using structured methodology for software project success[J]. system management, 2010, 42(7).

[6]桂波．兗礦南屯電力公司設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 成都：電子科技大學(xué)，2014．

2017-01-24）