備件管理系統(tǒng)在煙草企業(yè)中的應用

萬利梅

[摘要]以煙草企業(yè)為例，分析了企業(yè)備件管理存在的問題及應用備件管理系統(tǒng)的意義，從建設目標、建設思路、平臺架構、應用環(huán)境等方面詳細分析了企業(yè)備件管理系統(tǒng)的構建方案，最后對備件管理系統(tǒng)未來的功能拓展做了探討。

[關鍵詞]備件管理系統(tǒng)；備件管理；SCADA；精細化管理；煙草企業(yè)

[中圖分類號]F253.9；F426.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-152X（2018）02-0118-05

1 引言

煙草企業(yè)的生產設備具有自動化、高速化、數(shù)字化的特點，其生產過程和產品質量的把控都對設備的依賴程度極高，而設備運行的好壞又與備件管理息息相關。由于煙草行業(yè)備件種類繁多，數(shù)量龐大，備件管理水平不高，儲備定額一直居高不下，為保證備件的及時、足額供給，節(jié)省備件管理費用，實現(xiàn)備品備件的有效管理，企業(yè)需要實時對設備、備件庫存和質量進行監(jiān)控。2概述

在物聯(lián)網技術的背景下，傳統(tǒng)的備件管理方式已經不能滿足快速及時的設備故障維修保障需求，同時管理顆粒度較粗，無法滿足備件精確查找，庫存不清，資金積壓的問題逐漸凸顯。因此，建設備件管理系統(tǒng)，精確管控設備壽命周期全過程，已經日益重要。

2.1 備件管理系統(tǒng)應用背景

伴隨著企業(yè)技術改革步伐的持續(xù)推進，煙草生產企業(yè)生產設備的現(xiàn)代化和智能化不斷提高，更精密、智能的設備讓備件的存儲又出現(xiàn)了新的難題：備件造價高且不易管理。此時若還使用之前的管理辦法難免會造成資源的浪費。

因此將計算機信息處理系統(tǒng)應用于備件的日常管理已是勢必所然，而且這也將為備件管理帶來前所未有的改變，減少以往出入流程繁瑣、雜亂、周期長的弊端，極大地提高作人員的工作效率。

2.2 企業(yè)備件管理現(xiàn)狀分析

（1）庫存積壓占用資金。煙草設備種類繁多，數(shù)量龐大，備件管理人員常常處于兩難的境地。備件信息不透明，往往會直接影響備件數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，導致備件采購和庫存規(guī)模不易把控，從而造成庫存積壓，占用大量流動資金。

（2）備件采購安排不科學。備件采購計劃是整個采購流程的源頭，目前采購計劃完全由備件管理部門根據(jù)經驗編制，難以體現(xiàn)備件庫存管理的科學指導作用。

（3）管理成本高。備件采購、出入庫、領用等業(yè)務過程相對獨立，缺乏有效的信息關聯(lián)，無法形成管控鏈。業(yè)務信息完全依靠人工登記管理，信息更新不及時，易發(fā)生遺漏。

此外，備件的管理難點決定了頻繁的庫存盤查并不現(xiàn)實，因此企業(yè)往往只在每年年末對庫存進行詳細盤查，盤點周期過長，無法及時掌握備件的有效庫存，更無法對只有較輕損壞的備件進行及時的修補處理，最終不得不進行報廢處理，大大增加了備件的折損。

（4）管理效率低。傳統(tǒng)管理方式下，缺乏備件庫存精細化管理，備件更換及查找耗時高，浪費人力及時間成本；另外，缺乏設備預警機制及體系，發(fā)現(xiàn)設備問題才進行處理已經滯后，不能科學地預測設備的維修時間，設備故障所帶來的生產風險高。

2.3 備件管理系統(tǒng)應用意義

（1）降低企業(yè)經濟損失。設備及備件的信息化管理，即根據(jù)歷史維護數(shù)據(jù)及備件庫存信息匯總統(tǒng)計，按照管理要求，對應展示相應報表，不僅對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，還能根據(jù)模型預測未來設備故障情況及趨勢，減低企業(yè)經濟損失，保證統(tǒng)計信息的真實性。

（2）科學安排備件采購。備件管理系統(tǒng)能將各部門領用備件的數(shù)量進行系統(tǒng)的統(tǒng)計及數(shù)據(jù)分析，得到各階段的備件采購計劃安排，小幅修改采購計劃，有效的避免了各部門備件計劃單獨上報而無法整合、計劃安排不合理等問題。

（3）節(jié)約企業(yè)管理成本。備件管理系統(tǒng)順應“互聯(lián)網+”的要求，將傳統(tǒng)的線下管理方式由計算機系統(tǒng)進行信息化處理，逐步向線上管理進行轉變，減少人力投入成本。實現(xiàn)備件貨位的精準查找，降低領用時間；關聯(lián)設備維修、備件更換記錄，規(guī)范備件管理流程，統(tǒng)一備件業(yè)務信息采集方式，自動統(tǒng)計備件消耗規(guī)律，為科學編制備件采購計劃提供數(shù)據(jù)支撐，降低主觀采購的風險，實現(xiàn)去庫存和保生產的平衡，規(guī)避備件呆滯情況，降低庫存成本。

（4）提升備件管理效率。設備及備件的信息化管理可以及時、準確地提供報表，極大地降低傳統(tǒng)方式下人工統(tǒng)計、人工分析的時間成本；同時，根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析功能，綜合考慮不同種類設備的個性化維護方式，保障設備故障及時響應，支撐科學采購計劃編制，為備件管理者提供決策依據(jù)，極大地提升備件管理效率。

3 備件管理系統(tǒng)在企業(yè)中的應用分析

3.1 企業(yè)概況

對卷煙廠來說，備件庫就像一個大型雜貨鋪：從通用的螺絲釘?shù)綄Ｓ玫碾娖鳌C型，從物流設備備件、專機設備備件到服務器備件，種類將近幾萬種，管理難度大，復雜度高。同時，缺乏相應的數(shù)據(jù)支撐，管理顆粒度粗放，無法為科學編制采購計劃提供依據(jù)，極易出現(xiàn)庫存呆滯，資金占比居高不下。

在備件更換方面，從確定設備故障到備件領用出庫，需要經過查詢手工文檔、確定更換備件型號及類型、查詢庫存情況、確定備件存放地點、備件倉庫查找、領用等9個環(huán)節(jié)，備件實際存儲位置查找時間耗時長，成為制約維修效率提升的重要因素。

在備件采購方面，傳統(tǒng)方式下備件計劃員編制計劃更多的是根據(jù)管理經驗，主觀性較強，缺乏科學性。備件采購到貨后，還需要計劃員及時去倉庫確認，人依賴程度高，備件信息及時性低，備件領用極為被動，影響設備維護保養(yǎng)效率。

在基礎網絡方面，絕大部分單位已經擁有了自己的內部網絡系統(tǒng)，具備遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的條件和主數(shù)據(jù)管理方式，完全可實現(xiàn)從單機向網絡化信息系統(tǒng)的轉變。

3.2 企業(yè)備件管理系統(tǒng)解決方案

（1）建設日標。根據(jù)國家局行業(yè)物流建設的日標，結合成熟的物聯(lián)網技術，堅持“統(tǒng)一、實用、信息化、高效、協(xié)同”的原則建設備件管理系統(tǒng)，聯(lián)動設備管理系統(tǒng)，保障設備故障及時維修，降低設備故障損失，減少備件庫存資金占用，優(yōu)化備件庫存結構，為設備精益管理順利推進提供強有力的保證。

（2）建設思路。結合煙草信息化發(fā)展要求及瓦聯(lián)網+、工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢，梳理備件管理意義及價值，備件管理系統(tǒng)分為兩期來建設實施。

一期以備件倉儲管理為重點，應用互聯(lián)網+的思維，將傳統(tǒng)的線下作業(yè)方式改為線上來執(zhí)行，圍繞備件“計劃、采購、入庫、庫存、出庫”等作業(yè)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)備件信息生命周期管理；

二期根據(jù)行業(yè)備件管理經驗，按照向前兼容性原則，進一步推動備件供應與設備故障的聯(lián)動管理，應用工業(yè)4.0的思想，建設設備數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、參數(shù)測量與調節(jié)以及各類信號的報警等功能。

通過兩期系統(tǒng)的建設與實施，不儀滿足備件的科學分類、精準采購、合理庫存及信息生命周期管理，更進一步延伸及加強設備與備件的關聯(lián)管理，以保供為目的，以設備狀態(tài)為抓手，以備件庫存為依托，強化煙草企業(yè)設備及備件的一體化管理體系建立。

3.3 平臺架構

備件管理系統(tǒng)由WMS、RFS與卡迪斯系統(tǒng)組成，具體如圖1所示。應用層WMS系統(tǒng)，主要與上位系統(tǒng)進行接口對接，負責入庫、出庫、移庫、庫內等相關管理，并負責將產生任務下發(fā)給手持RF系統(tǒng)進行執(zhí)行。執(zhí)行層包含手持RF管理系統(tǒng)和卡迪斯系統(tǒng)，手持RF依照WMS系統(tǒng)下發(fā)的任務進行執(zhí)行操作，手持RF通過與卡迪斯系統(tǒng)集成，將所需下架或上架的托盤信息反饋給卡迪斯系統(tǒng)，卡迪斯系統(tǒng)進行貨位的上架和下架操作，作業(yè)完成，信息系統(tǒng)更新庫存。

3.4 應用環(huán)境

（1）系統(tǒng)開發(fā)運行環(huán)境。備件管理系統(tǒng)使用C#語言和Microsoft Visual Studio 2010平臺進行開發(fā)，系統(tǒng)綁定Oracle數(shù)據(jù)庫，客戶端需在Windows7或以上版本的Windows操作系統(tǒng)上運行，且服務端的運行環(huán)境為Windows sever 2012 standard中文版。

（2）數(shù)據(jù)量與帶寬。系統(tǒng)數(shù)據(jù)量估算為數(shù)據(jù)表空間站1 024M，數(shù)據(jù)索引表的空問為1 024M，預計每天的數(shù)據(jù)平均增量為2.4M。系統(tǒng)網絡帶寬設計為100M -1 000Mn

3.5 一期建設：備件倉儲管理系統(tǒng)

（1）基礎信息管理

①供應商管理。對備品備件供應商信息進行全面管理，建立供應商人員檔案，支持從上位系統(tǒng)同步供應商主數(shù)據(jù)。②備件編碼。對備件進行編碼管理，為每一類備件生成唯一編碼。③貨位管理。用戶能對貨位進行編號定義，編碼的代碼分為三段，分別對應貨位的行、列、層信息；支持貨位狀態(tài)的凍結管理。

（2）采購業(yè)務管理。根據(jù)公司以往年度、月份采購計劃和庫存情況制定月度采購計劃。如車間急需某種備件，則在系統(tǒng)巾編制臨時采購計劃。

（3）庫存管理

①入庫管理。操作員手工錄入或從上位系統(tǒng)自動下載收貨單后，檢查備件品規(guī)及數(shù)量相關信息并進行拍照，WMS系統(tǒng)將入庫信息與拍照信息進行綁定，分配貨位，生成人庫任務，操作員按照提示，分別將不同類型的備件搬運至不同類型倉庫。②出庫管理。操作員手工錄入或從上位系統(tǒng)自動下載出庫單后，選擇出庫單，運行波次，系統(tǒng)產生下架任務。自動貨柜自動完成出庫，人工庫由工人按照RF提示，進行出庫操作。③庫存查詢。方便快捷查詢備件的庫存數(shù)量、備件損壞量、已分配備件數(shù)量等信息。此外，系統(tǒng)還提供按照備件狀態(tài)、貨位狀態(tài)、貨位使用率、托盤號等查詢功能。④庫存報警。系統(tǒng)對庫存中超過存儲期限、超過高低庫存的托盤信息進行預警，提醒作業(yè)人員及時處理。備件的存儲期限或高、低庫存，可由用戶自行定義。

（4）內部作業(yè)。①盤點管理。系統(tǒng)支持不同存儲級別的盤點，包含庫房盤點、庫區(qū)盤點、貨位盤點、按物料盤點、貨物抽檢盤點等。②移庫管理。當產生移庫任務時，系統(tǒng)提示需掃描的信息（移人貨位、移出貨位、備件編碼等），作業(yè)人員按提示操作后，系統(tǒng)自動更新信息。④越庫管理。當新到備件急需使用時，備件管理員可以申請越庫任務，備件管理員在出庫口取出備件，用手持RF記錄信息后再將剩余的備件申請入庫。

（5）報表管理。主要包括：出/入庫統(tǒng)計日報、月報、年報、庫存報表、質檢和盤點報表、備件消耗統(tǒng)計報表等，并可進行報表導出和下載。

（6）日志管理。系統(tǒng)記錄關鍵操作（如刪除、修改貨位信息）的日志信息，并提供可視化查詢界面，方便異常排除及責任追溯。

（7）設備跟蹤監(jiān)控。實時監(jiān)控各設備的使用狀態(tài)，并可人工錄入各設備上零部件的正常保修時間，預警提示維修人員及時處理設備故障，若涉及零部件的更換，則先報廢原有零件并重新錄入換上備件的信息。否則，維修人員只需進行正常的設備檢修和零件保養(yǎng)。

3.6 二期建設：數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)

SCADA是Supervisory Control And Data Acquisi-tion System（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）的縮寫，借助實時數(shù)據(jù)庫、OPC以及分布式處理等先進的物聯(lián)網技術，實時采集系統(tǒng)遠端各專業(yè)類型設備的關鍵點數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)篩選，過濾，統(tǒng)計，分析，計算，實現(xiàn)對設備運行情況自動、連續(xù)的監(jiān)視，管理和統(tǒng)計分析，為安全運行提供必要的輔助決策信息。同時，借助3D仿真技術移人系統(tǒng)，清晰地展現(xiàn)復雜設備的內部結構、判斷設備運行情況。

SCADA系統(tǒng)屬于典型的分布式計算機應用系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，體系結構是軟件系統(tǒng)中最本質的東西，良好的體系結構意味著系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定的工作。圖2為SCADA系統(tǒng)架構圖。

數(shù)據(jù)采集由PLC進行，包括讀取傳感器數(shù)據(jù)，按SCADA的通信需求傳送設備的狀態(tài)報告。SCADA系統(tǒng)會配合分散式數(shù)據(jù)庫使用，其中的數(shù)據(jù)元素稱為標簽或點。一個點表示一個單一的輸入或輸出值。

SCADA的主要功能包括輔助決策、自動采集、自動推送、智能分析、智能存儲（如圖3所示），能實現(xiàn)對設備數(shù)據(jù)的采集和對設備的監(jiān)控，并對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，提取真正對用戶有用的信息。

（1）自動采集。系統(tǒng)提供自動采集數(shù)據(jù)的功能，可自動、實時的從PLC上獲取設備數(shù)據(jù)，并能及時對獲取的數(shù)據(jù)進行有效的處理。

（2）自動推送。系統(tǒng)能將檢測到的異常情況進行警報推送，讓現(xiàn)場操作人員及時知曉設備異常情況，并對設備進行故障排查和維修處理。當設備到了指定的維保時間，系統(tǒng)自動推送維保需求，提醒相關人員對設備進行維保操作。

（3）智能存儲。系統(tǒng)能將自動采集和分析得出的數(shù)據(jù)進行存儲，對一定時間外的數(shù)據(jù)進行壓縮處理，節(jié)省數(shù)據(jù)庫的存儲空間。

（4）智能分析。根據(jù)設備運行記錄自動分析出設備在固定時期內的故障次數(shù)，故障原因及設備維修情況，分析設備運行趨勢，預測設備未來運行情況，對設備可能出現(xiàn)的故障進行預警。

（5）輔助決策。對設備維保信息及工作績效進行分析，計算出該臺設備在固定時期內的有效工作時間、工作效率、故障次數(shù)、設備故障率，支撐管理決策。

4 系統(tǒng)功能未來拓展

4.1 備件精細化管理

備件管理系統(tǒng)總體上滿足了企業(yè)的功能和性能需求，但站在企業(yè)長遠發(fā)展的角度上，備件管理應該進一步細化。這種細化不只是通用備件和專用備件的籠統(tǒng)劃分，而是按價格、關鍵程度、備件使用數(shù)量、備件服務設備等對備件進行劃分，優(yōu)先關注重要設備備件的庫存，而不是對所有庫存一視同仁。在備件管理信息化之后，可進一步將備件與設備進行有機結合，挖掘備件管理信息化的潛能，真正實現(xiàn)備件管理信息化的意義。

4.2 移動系統(tǒng)功能應用

將備件管理系統(tǒng)功能以手機APP的方式來實現(xiàn)，提升用戶的操作體驗，方便用戶隨時控制備件的收貨、上架、下架、庫存調整、備件盤點、巡檢、點檢等操作，并能以短信的方式將任務執(zhí)行結果及時發(fā)送到管理人員手中。對于操作人員，他們只需登錄APP查看相應的任務信息，根據(jù)提示進行操作，如此大大減少了信息的傳遞時間，提高了任務的執(zhí)行效率。

4.33D技術應用

隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)4.0早已進入我們的視野，3D技術又是近幾年的研究熱點，將3D成像技術與監(jiān)控設備結合后，新的備件管理平臺就能實現(xiàn)設備的動態(tài)監(jiān)控，用戶可更為直觀地看到設備的工作狀態(tài)及工作細節(jié)。

5 總結

備件管理在企業(yè)管理中越來越重要，建立相應的備件管理機制和必要的設施，科學合理地確定備件的儲備品種、儲備形式和儲備定額，平衡供給與需求，滿足日常需求以及生產周期的不確定性需求，重點做好關鍵設備維修所需備件的供應工作，縮短修理時間、減少機器損失，供應質量優(yōu)良的備件，保證修理質量和修理周期，提高設備的可靠性，從而節(jié)約生產成本，提高企業(yè)經濟效益。

應以備件存貨和消耗為管控重點，通過故障維修管控、備件庫存管控、備件消耗管控、入庫管控、報廢管控等，對備件從計劃到采購、驗收、入庫、出庫上機、下機、修復、報廢回收等，形成了完整的閉環(huán)管理系統(tǒng)，進一步降低了備件消耗和備件存貨，為安全生產保供提供支撐。

備件管理系統(tǒng)的出現(xiàn)使備件管理過程更加透明化、規(guī)范化和系統(tǒng)化，備件擺放整齊有序，實現(xiàn)定置定位管理。將備件管理與設備管理聯(lián)合起來形成立體的設備備件管理，提高了備件計劃的準確性；通過計劃跟蹤分析，實現(xiàn)備件到貨與生產的無縫對接；加強備件入庫后的消耗跟蹤，通過消耗評估分析提高計劃準確性；事前定規(guī)則、事中監(jiān)督、事后評價，促進備件計劃科學性，降低資金占用，提高領用效率，提升精細化管理水平，進一步提升企業(yè)信息化管理水平。