二維碼技術在塬林選煤廠的應用

鹿憶凡，蔣振南，程紀超

(芬雷選煤工程技術(北京)有限公司，北京 100004)

鑲黃旗芬雷選煤工程技術有限公司(以下簡稱芬選公司)是芬雷選煤工程技術(北京)有限公司的子公司，位于內蒙古錫林郭勒盟鑲黃旗，是遼寧鐵煤集團塬林煤礦的配套選煤廠，2013年由芬選公司承包運營，2015年經升級改造后，生產能力由0.6 Mt/a提高到2.0 Mt/a。塬林選煤廠為無煙煤選煤廠，主要生產工藝為“跳汰機+無壓三產品重介質旋流器+浮選”的聯合工藝，實現了“人員盯崗向無人值守轉變、 設備巡檢向在線監測轉變、生產人工操作向智能調整控制轉變、設備搶修向自診斷預維護轉變、調度集控向分布式集控轉變” 五大轉變，達到了“降低勞動強度、減少用工數量、改善作業環境、提高經濟效益”的目標。

1 存在問題

隨著公司規模不斷擴大，選煤廠生產設備正常穩定運行至關重要[1]。公司及各運營廠在安全生產點檢[2]、機修點檢、電氣點檢、故障報修申請、故障維修記錄、設備大修檔案和設備潤滑檔案、安全點檢、值班巡查、崗位交接班、員工培訓等監管、設備巡檢管理方面[3-4]會遇到以下問題：

(1)監管不便。公司運營廠多且分散，公司對現場監管比較困難，特別是管理人員的監管；運營廠對現場的監管也不方便，管理人員無法確保巡檢人員按時、按要求進行了巡檢工作；巡檢到位情況和記錄數據無法把握其真實性，易出現代檢、假檢等行為；監管人員需現場抽查工作；被瑣事占據大量精力和時間，管理效率降低。

(2)信息查詢不便。設備信息、操作員信息，資料文檔、驗收表單、歷史巡檢維修情況等信息現場難以確認，設備銘牌不能更改，設備信息不完善，不便于更新等[5]。

(3)記錄有偏差。紙筆記錄容易錯漏，文字描述不夠直觀，記錄真實性得不到保證。

(4)數據分析難度大。紙質記錄的巡檢方式，數據沒辦法整理，不能對設備狀況進行分析；巡檢點多且分散，統一匯總、管理、分析難。

(5)反饋效率低。發現問題后匯報調度，然后通知維修，維修后再反饋給現場員工；以人為方式通知效率低，甚至出現信息斷層。

(6)員工培訓難。培訓教育是一項需要普及到全員的工作，員工人數多、流動性大，難以通過社交軟件管理，培訓部門無法把電子課件直接發至每個員工手中；每個員工是否都按照公司要求進行了學習，是培訓組織者最為關心的，如需向要求員工反饋學習情況，目前只能通過紙筆簽字確認，費時費力，也難以保證真實性。

(7)工作成本高。公司成熟規范的管理制度要求現場做大量的紙質記錄，增加了工作成本，與現在大力提倡的無紙化辦公不相符。

為此，芬雷選煤工程技術(北京)有限公司決定引進二維碼技術，并在塬林選煤廠推廣應用，以解決以上問題。

2 二維碼簡介

2.1 實施方案

二維碼技術的應用方式為二維碼+移動互聯網+云技術。技術人員通過二維碼技術生成相應的二維碼，在相應的二維碼中添加表單即記錄單，此碼形式和內容多樣，主要有設備檔案、必要的巡檢內容、添加記錄單的方式、異常問題通知人員信息等[6-7]。二維碼技術設備巡檢管理的工作流程如圖1所示。

圖1 設備巡檢管理的工作流程

2.2 二維碼制作過程

二維碼可以包含文本、網址、文件、音視頻、表單等信息，選煤廠應用的二維碼主要是表單即記錄單。首先將需要收集或匯報的信息，采用紙質編輯設置，然后用記錄單的形式制作出來。使用表單收集信息，替代傳統紙質表格，適用于出入登記、簽到、報名、物品領用、設備巡檢、區域巡查等，二維碼圖案不變，已生成的碼修改內容，掃碼同步更新，既節約印刷成本，還可添加圖片、文件、音視頻等內容，使用配色、樣式庫等功能，可設計出精美的二維碼[8-9]。二維碼制作過程如圖2—圖4所示。

圖2 二維碼生成器

圖3 表單制作界面

圖4 電子表單示例

2.3 二維碼操作過程

人員進行現場巡查，掃描二維碼，并填寫相應的記錄單，可通過文字、圖片、錄音、視頻、現場定位更加具體直觀地描述隱患情況，方便定位問題。當記錄內容有異常時，異常信息會自動推送到相關責任人，其可以直接通過手機查看有問題的記錄單(包括問題內容、處理情況及現場圖片等信息)，組織人員檢修處理問題，提高工作效率。記錄單在后臺也可以直接下載、存儲、打印。

文件通知、管理制度、培訓資料等需要員工學習的內容，也可以制作在二維碼中，員工在掃碼瀏覽和觀看后進行簽字確認，確保大家知曉文件或培訓內容；學習后，員工按要求提交學習記錄；培訓組織者可從管理后臺導出明細，進行統計，總結安全教育培訓落實情況。

員工通過微信掃描二維碼就能使用，操作簡單；管理人員實時接收異常提醒，無需安裝軟件，微信實時接收異常記錄提醒，實現快速報修。

3 二維碼在塬林選煤廠的應用

二維碼在塬林選煤廠的應用主要體現在設備巡檢管理方面：安全生產點檢、機修點檢、電氣點檢、故障報修申請、故障維修記錄、設備大修檔案和設備潤滑檔案，安全點檢、值班巡查、崗位交接班、員工培訓等。

3.1 具體應用

(1)現場點檢及設備管理。根據設備所在的原煤準備車間、主選車間、濃縮壓濾車間等，分別進行二維碼管理(圖5)，每臺設備分為安全生產點檢、機修點檢、電氣點檢、故障報修申請、故障維修記錄、設備潤滑記錄、設備大修記錄等不同記錄單(圖6)，對設備信息進行云端匯總、儲存等，不僅有設備檔案及設備照片等設備基本信息，還可將點檢出的問題，以消息推送的方式，提醒相關人員，處理設備問題，加強對設備的維護，提高工作效率。現場點檢及設備管理主要包含以下方面：①安全點檢：以車間樓層為單位分別對車間內的各處防護、消防箱、滅火器以及特種設備和工具等進行檢查，點檢內容根據現場可以自行編制；②安全生產點檢：此項為生產崗位工進行操作，安全點檢針對當臺設備進行安全防護是否齊全、完好以及設備自身是否存在其他安全隱患進行點檢匯報，生產點檢主要是針對設備運轉情況、設備完好情況、生產工藝要求等分別進行靜態點檢或者動態巡檢；③機修點檢：設備包機責任人、機修點檢人員攜帶必要的點檢設備，對設備進行靜態點檢或動態巡檢；④電氣點檢：設備包機責任人、電氣點檢人員攜帶必要的點檢設備，對設備、配電室進行靜態點檢或動態巡檢；⑤設備檢修檔案：⑥在日常設備檢修維護或者更換設備部件時，將檢修內容及時填入，以便后期進行查看；⑦設備潤滑檔案：根據設備注油要求定期進行設備潤滑保養，并將注油記錄及時填寫；⑧設備大修檔案：針對設備整體更換、大型配件更換或大修后的維修檢查工作進行記錄，以便后期查看、分析等。

圖5 全廠車間設備二維碼分類

圖6 設備管理二維碼分類

(2)崗位交接班。按照崗位交接班要求，在崗位交接時，交班人與接班人通過崗位的二維碼進行崗位交接，交接班信息云端自動匯總、儲存。

(3)值班巡查。現場崗位設有值班巡查二維碼，值班人員巡查過程中可將現場存在的問題及時反饋、巡查崗情況實時傳輸，實時查看管理人員巡查崗情況(包括巡查規定位置次數、時間)；現場巡查崗位時，通過定位+拍照水印有效規避虛假巡檢。

(4)員工培訓。方便員工進行培訓，將培訓內容以二維碼形式發放，二維碼可儲存視頻、圖片、文檔、音頻等信息，培訓人員直接掃描二維碼即可查看培訓內容，進行學習，達到培訓要求課時，可進行考試，考試結果提交后，后臺可以直接查看考核結果，實現無紙化培訓、考核。

(5)問題及處理。提交的問題會以微信推送的方式發給相關責任人，相關責任人可以直接通過手機查看有問題的記錄單，記錄單可以包括問題內容、處理情況及現場圖片等信息(圖7)，便于組織人員檢修處理問題，提高工作效率，同時記錄單后臺可以直接下載、存儲、打印。

圖7 記錄單后臺界面

3.2 二維碼特點

二維碼技術無需紙質表單，可以通過掃碼快速添加巡檢記錄，后臺實時查看設備運行信息，歷史數據實時同步匯總到管理后臺，提交的新記錄或巡檢到異常情況時，自動將消息發給管理員或其它成員；同時，手機添加二維碼小程序，可以隨時查看記錄單，可以依據二維碼、記錄單、記錄人等查看記錄，簡單快捷易操作；具有防作假功能，現場提交照片，拍攝的照片自動帶上水印(包含記錄人、上傳時間、定位、二維碼等)，無法被手動修改，讓他人代檢、不在規定時間檢查、偽造現場照片等假檢行為都可以被發現，提交問題可以附帶圖片、音視頻，簡單直觀反映出問題，提高檢修效率；實時定位功能，杜絕數據作假；不用去現場，也能隨時隨地掌握人員工作；數據聚合電子化記錄單能將數據實時匯總可篩選、查詢、導出數據(圖8、圖9)。

圖8 消息推送提醒界面

圖9 記錄匯總后臺界面

二維碼具有以下特點[10-11]：①高密度編碼，信息容量大：可容納多達1 850個大寫字母或2 710個數字或1 108個字節，或500多個漢字，比普通條碼信息容量約高幾十倍；②編碼范圍廣：該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數字化的信息進行編碼，用條碼表示出來，也可以表示多種語言文字或圖像數據；③容錯能力強，具有糾錯功能：這使得二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達30%仍可恢復信息；④譯碼可靠性高：它比普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二要低得多，誤碼率不超過千萬分之一；⑤可引入加密措施[12]：保密性、防偽性好；⑥成本低，易制作，持久耐用。

4 應用效果

隨著二維碼技術的發展應用，其在很多方面取得了良好的應用效果：①產品信息[13]：產品宣傳介紹、產品畫冊、產品說明書、旅游行程、產品維保記錄；②設備資產管理[14]：生產設備點檢、消防設施巡檢、能源電力設備巡檢、設備標牌、固定資產標簽[15]；③施工現場管理[16]：勞務人員實名制、配電箱管理、工程設備巡檢、技術交底、實測實量、隱患排查、工程信息公示；④信息登記：會議簽到、預約報名、物品領用登記、車輛使用登記、出入登記；⑤教學培訓：有聲圖書、課件資料、展品和景點講解、學習培訓記錄、安全生產教育等。對于塬林選煤廠，二維碼的應用具體解決了以下問題。

4.1 工作流程管控，管理更規范

(1)權限控制。為業務相關的成員添加協作權限，專項任務專人填寫、查看歷史記錄，權責分明。

(2)防作假。現場拍照水印+定位，規避假檢行為，運用區塊鏈可信存證，防止數據篡改。

4.2 設備規范點檢，工作更高效

一臺設備對應一個二維碼，設備檔案信息、操作說明掃一掃即可查看，對日常巡檢、維修保養等情況進行詳細記錄，出現問題或故障及時響應，減少故障停機時間，保障生產任務按計劃運行；并填寫巡檢記錄，可以在后臺隨時查看各個設備的情況，及時掌握設備動態。

(1)一物一碼，每臺設備對應一個二維碼。建立設備電子檔案，包含基本信息、操作手冊、技術資料、歷史巡檢維修情況，均存放于二維碼中，需要查閱時不用再翻找資料，掃碼即可查看；可開啟“可信存證”服務，替代傳統紙筆簽名，自動存檔每條巡檢記錄，具有法律效力，保證真實可信、有據可查，有效維護權益，防止糾紛。

(2)按規范要求進行巡檢，掃碼即可添加巡檢記錄。無紙化記錄使數據流動起來，產生真正的價值。現場只需手機掃碼，即可添加日常巡檢記錄，管理者在辦公室就可查看各設備運行維保情況。

(3)按規范要求記錄日常點檢情況，及時發現異常。巡檢及維保人員掃碼后對照檢查條目逐條確認并記錄工作內容，逐步形成設備動態檔案；管理人員直接掃碼或登錄管理后臺，可以隨時查看設備歷史記錄數據。

(4)發現故障及時上報，及時維修。生產設備出現問題時，通過手機掃碼即可反饋，以圖文、錄音、視頻等形式真實準確上報設備隱患及故障，系統將在第一時間自動提醒維修及管理人員，減少設備故障停機時間；報修和維修內容都可形成記錄存檔，方便管理人員后續跟進維修情況。

(5)管理者隨時監管，數據實時匯總。后臺實時自動匯總設備、巡檢人員等不同視角的數據，手機端或電腦登錄后臺，可實時查看檢修和運維數據，支持按人員、設備等篩選查看，導出完整數據后可用于分析巡檢到位率、設備運行指標、隱患落實整改情況、重點設備運行績效指標等，如故障停機率等。

4.3 員工培訓教育更便捷有效

員工掃碼獲取培訓課件、通知文件、操作演示視頻等內容，學習完成后提交學習記錄、簽字確認，確保認真閱讀和學習，知曉責任；培訓管理人員可對學習情況進行匯總統計，有效督促學習和掌握員工學習情況。

(1)展示豐富的課件內容。可直接將PPT課件、視頻上傳至二維碼中；也可將法律法規、典型事故等各種內容進行編排組合，理論聯系實際，更有說服力。微信掃碼即可查看文件通知、培訓課件PPT、演示視頻等內容，節省了打印文件的成本，也省去以往紙質文檔傳閱的過程，信息傳達更加及時。

(2)督促全員學習并反饋。掃碼看完內容后簽字確認，結合“手寫簽名”和“可信存證”功能，保證員工認真閱讀、并能對此負責；簽字等明細數據實時匯總在后臺，培訓組織者可從管理后臺導出學習記錄明細，用Excel進行統計，跟進每個部門員工的學習進度。

5 結語

通過介紹二維碼的制作過程，以及二維碼技術在塬林選煤廠的應用，其對選煤廠自動化、信息化、智能化、無紙化辦公的發展具有重要的意義，特別是在設備巡檢方面，增強設備的維護與保養的管理；故障報修信息提醒功能，可以方便快捷地將問題推送給相關責任人，提高現場的工作效率；后臺記錄、收集的數據可以選擇性的查看、導出，記錄單后臺有統計，便于后期對數據的分析，便于管理人員對現場的管理，有利于設備故障的預防性檢修，有利于選煤廠的經營管理。

另外，還可從表單、填表人等不同維度進行數據匯總，多維度查看匯總數據，對工作任務完成情況進行分析，或者采用API結合數據分析工具，自由分析數據。通過數據API接口服務，可以將二維碼平臺的數據與已有的系統對接，或用FineBI、BDP等數據分析工具連接數據庫，制作實時數據報表，方便日常工作。數據API結合可視化工具可直觀展示設備狀態、點檢詳情、維修情況、廠區或車間隱患、學習培訓教育等情況。