航空制造企業設備管理信息化建設研究

周永行，王小俐

（金航數碼科技有限責任公司，北京 100028）

1 前言

設備是航空企業生產制造的重要資源，企業的生產率、產品質量、生產成本都與設備的技術水平直接相關，隨著科學技術的發展，企業對設備管理也提出了更高的要求，數字化制造環境中的設備大多是技術含量高、價格昂貴的數控設備，如何維護、保養、使用好這些設備，使之在生產中發揮更大的效能成為制造企業目前亟需解決的問題。

設備是一項不可或缺的制造資源，在數字化制造環境下，作為信息流和物流的交匯點，設備不僅是制造的中心而且還是生產組織的中心、成本的中心、利潤的中心、將工藝等制造信息轉化為產品的物化中心，由此可見，設備管理在數字化制造環境中起著重要作用。

設備管理需實現管理制度融于系統、系統流程體現制度，明確職責、分清權限，全員參與，提升設備使用效能；實現業務管理流程的可視化、規范化、工作內容的透明化；初步達到“資源信息化、管理規范化、作業流程化”。

2 航空制造企業設備管理現狀

設備根據專業大類可分為機械設備、動力設備、特種設備、消防設備、測試試驗設備、計量環保設備、辦公類設備、信息類設備、科研實驗類設備、試飛站類設備和檢驗類設備等。

航空制造企業設備管理在企業內部歸口管理部門眾多、管理要求繁雜，設備接收驗收、設備轉固、設備日常使用、設備維保和設備檔案等業務管理過程分散在采購、技改、設備能源中心、使用單位和檔案館等多個業務部門上，如果未建立統一的設備管理信息系統，設備管理部門難以快速、準確地評估設備使用情況和產能負荷情況。

（1）設備管理業務模式待改進。設備管理專業性極強，企業中各歸口設備管理部門根據業務特點、日常工作習慣和設備管理要求形成了模式不一的設備管理規范和管理要求，面向設備的全壽命的狀態和數據管理要求下，設備管理部門和相關技術支持部門需要統一相關業務管理模式，形成規范的業務處理機制、業務管控點和結構化數據。

（2）設備日常維保紙質單據多。由于設備日常點檢、保養和維修過程分散在現場執行系統或線下紙質管理，導致設備日常運維數據只能依靠紙質報表進行積累，無法滿足設備管理部門通過數據進行分析、決策。

（3）關鍵設備風險管理能力弱。關鍵設備、特種設備是生產產能的瓶頸、安全生產的薄弱點，僅靠各專業設備管理部門人工掌握此類設備實時狀態和維保全過程非常耗時且反饋效率低下，只有通過信息系統將此類設備管理要求進行落實，并根據風險管控點進行預防式管理，才能提升管理效能。

（4）設備與生產制造的協同弱。航空制造企業的設備管理較多關注在設備的維修上，重點保障設備穩定運行。在設備能力的利用上，對設備負荷進行管理的企業較少，大部分未能有效建立設備的績效評價，設備資源利用率不足，設備資源能力狀態監控不顯性化，制約了車間生產制造交付能力的提升。

3 設備管理信息系統建設思路

設備管理系統以促進和提升設備使用效能為核心目的，能及時、動態地跟蹤反映設備資產、設備檔案及資料、設備運行使用、設備維護保養、故障及修理、備件采購、成本控制等方面有關管理、計劃、經濟、技術的信息內容，重點要突出對制約、影響生產、設備效能發揮的信息內容的掌握和動態跟蹤。

通過實施面向統一業務管理模式的設備管理系統建設，建立起一套適合本企業管理要求和實際情況的設備信息管理平臺，提高設備全壽命周期管理的工作機制，將設備日常管理數據進行顯性化并提供相關設備績效指標，增強企業的競爭優勢。

（1）在統一業務模式上。航空制造企業設備管理跨組織業務流程多，管理部門職責交叉多，業務模式的統一是設備管理系統建設的前提。建議按照設備全生命周期管理的思想，采用架構管理的方法，分析企業設備管理的業務現狀，正向設計設備管理統一業務模式，并形成流程制度規范，作為信息系統建設的需求輸入。

（2）在設備維修方式上。結合軍工企業目前普遍情況，建議從故障維修入手，利用現有的網絡硬件資源，建立快速的維修反映機制。通過故障分析逐步從故障維修向預防維修過渡，并支持多種維修模式共存的管理。

（3）在條形碼技術應用上。在設備資產管理中資產盤點部分采用條形碼技術，使現場業務人員通過使用掃描手持終端方便、快捷的對設備進行資產盤點；在設備操作證管理過程應用條形碼技術，提高了主管業務經理處理年審、新增、報廢等業務的處理效率；在設備備件、隨機備件、隨機附件管理過程中應用條形碼技術，對設備維修過程中更換的零件的來源已經去向進行跟蹤，提高了業務人員對庫存、質量等方面管理的效率。

（4）在設備運行監控上。采用專業化的BI可視化工具，對設備運行狀態進行監控統計分析，用戶可根據自己的企業情況進行定制化開發。

（5）在系統數據集成上。與ERP、MES、WMS等系統進行業務集成，打破信息壁壘，確保業務管理過程的覆蓋和數據的互聯互通。

在考慮設備信息系統集成時，應重點考慮與MES的數據集成，將設備作為生產資源納入到生產制造過程數字體系中。由于MES所用的設備資源均來自設備資源管理部分，主要信息是設備的基本信息和屬性，設備資源管理因此需為MES提供所需要的設備信息，如不滿足則需要在設備資源信息庫中加以完善。同時，設備現場的實時狀態和工作負荷情況，需要通過MES反饋至設備資源管理模塊，以便實時、動態地掌握設備運行情況。

4 設備管理信息系統功能設計

設備管理系統是連接企業內部各生產部門的橋梁與紐帶，將設備運行管理、維護保養管理、維修管理、備件管理、技術檔案管理、生產管理等業務工作納入系統進行管理，實現業務流程信息化、網絡化，能及時、動態地跟蹤反映設備運行使用、設備維護保養、故障及修理、備件采購、成本控制等情況（圖1）。

圖1 設備管理系統架構圖

（1）設備購置管理。包括設備的需求論證、采購、安裝、驗收、轉固等業務過程管理。

（2）設備臺帳管理。通過建立設備臺帳基本信息，完善設備使用單位的設備信息，使設備信息共享、透明，達到使用單位的臺帳信息與企業的財務固定資產信息一致性，反映各使用單位的生產能力。以設備臺賬為基礎形成公司內設備條碼，通過條碼標印實現設備信息管理的快捷入口。同時，通過設備臺帳集成設備基本信息、變更信息、保養信息、定檢信息、故障維修信息、大修信息等設備全生命周期綜合數據，方便查詢統計，并對設備的購置、調撥等提供有力的依據。

（3）設備運行維護管理。通過設備管理系統的實施，建立設備日常使用過程中的規章制度和操作規范，實現設備的點檢、保養、運行數據采集的管理，確保設備操作的規范性、保障性，建立設備使用單位負責制，相關單位提供技術支持，管理單位監督考核；設備運行采集的信息包括：設備使用時間、設備開機時間；統計設備使用率、設備開機率、設備使用有效度等設備效能相關的指標。

（4）設備維修管理。設備維修包括故修、大修、技改、改造四種方式，根據維修類別，自動生成設備請修單，提交工作流審批并進行任務分配；任務分配后編制設備維修生產計劃，進行設備維修工藝任務分配，并進行維修工藝數據維護。

設備維修任務執行過程中，使用單位維修人員進行設備維修情況記錄，如果過需要進行外協維修，則發起設備維修外協申請審批流程；設備維修過程中，需要更換零件或備件的，可以統計設備零件或備件信息進行出庫操作（備件庫存管理），如需采購，則提交設備零件或備件的采購/自制申請；維修任務完成后，對設備維修實際過程進行記錄，對設備維修費用進行分類、分臺、綜合統計管理，方便用戶對維修全過程進行狀態監控和進度管理。

（5）設備備件管理。設備備件是企業為了縮短設備維修的停歇時間，在備件庫內經常儲備的一定數量的零部件。設備備件管理包括備件基礎信息管理、供應商信息維護、備件庫房庫位定義、備件庫存事務處理類型定義、備件庫存初始建帳、備件庫存盤點、備件快速響應管理、備件采購到貨管理、備件入庫、領用處理、備件相關統計查詢等業務功能。

（6）設備檔案管理。根據設備轉固歸檔、運行維護需求建立相關技術資料，以資產編號和設備類別進行歸檔、建設包含：選型論證、采購招標、安裝驗收、設備說明書、安全操作規程、維護保養手冊和修理手冊等技術資料平臺。同時設備檔案應關聯到維護保養過程中形成的結果報告。設備檔案應設置不同檔案類型和權限范圍，確保相關文檔的傳播范圍。

（7）關鍵設備管理。針對關鍵類設備建立全生命周期管控平臺，記錄選型論證、招標采購、安裝驗收、上賬轉固時間節點等基本信息。維護保養（計劃執行、檢查考核）、維修（維修申請、技術鑒定、故障修復）等全過程審批流程。

（8）特種設備管理。建立公司特種設備管理目錄，將特種設備的管理要求落實到信息系統，如特種設備檢驗周期、檢驗結果、日常監控值等，做好現有風險管理預警機制。

（9）設備績效管理。根據設備管理指標體系生成各類設備實時、定期的動態數據統計和分析類報表。制定統一的統計報表，實現各級單位設備的設備總量、設備分布、設備結構、設備狀態、設備使用效益、設備使用（利用）率等匯總及分析。

5 設備管理系統建設預期效果

通過建設面向精益化生產過程的設備管理系統可以預見的效果是：（1）實現設備運行綜合管控，可以讓企業深入而全面的監控設備管理現狀問題以及現有問題進行定位，通過數據驅動和業務過程分析制定合理的管理目標，并輔助管理層提出更有效的業務提升方向和方法。（2）實現設備狀態透明，通過設備條碼的應用在公司范圍內形成規范、統一的設備基礎信息庫，同時為下一步設備維護管理業務提供快速、高效的信息化入口。（3）實現設備績效實時分析，利用信息系統將設備檔案、點檢、維修和保養過程、結果進行管理，極大的提升了設備管理的信息化層度，為下一步的設備績效分析、設備產能分析提供基礎數據。（4）實現關鍵設備風險管控，將需重點管理的關鍵設備、特種設備進行全生命周期的狀態管理，對其選型、采購、驗收、轉固和日常維保全過程的關鍵信息進行管理，預防關鍵設備、特種設備管理風險的發生。

6 結語

在當前航空制造企業的發展趨勢下，建設企業統一設備管理信息化平臺，是現代設備管理的必經之路。需結合當前設備管理信息化現狀，統籌規劃信息化場景下設備管理業務模式，正向設計業務流程，將設備管理與生產制造數字化體系相結合，實現設備穩定運行，保障企業生產制造產品交付，提升企業交付能力。