裝備管理數字化在軌道交通制造企業的應用

張亮 王川 陳俊飛 馮強 舒浪

摘? 要：為滿足公司高效率、高質量的生產需求，實現對生產設備、工藝裝備、臺賬、故障、維修、盤點、點檢及報表等的信息化管理，達到裝備日常管理和狀態記錄的全過程數據留存，實現裝備管理流程化、標準化、數字化，打造行業一流的裝備全生命周期健康管理數字化平臺。文章詳細闡述了裝備全生命周期健康管理數字化系統功能藍圖、各項管理業務以及各專用平臺在企業中的應用情況。

關鍵詞：軌道交通制造；裝備全生命周期；管理數字化；預防性維護；裝備維修；裝備管理

中圖分類號：TP39? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2023）01-0164-05

Application of Equipment Management Digitization in Rail Transit Manufacturing Enterprises

ZHANG Liang1， WANG Chuan1， CHEN Junfei1， FENG Qiang1， SHU Lang2

（1.CRRC Chengdu Co.， Ltd.， Chengdu? 610511， China; 2.China Plant Cyber Technologies Inc.， Guangzhou? 510535， China）

Abstract： In order to meet the company's high efficiency and high quality production needs， realize the information management of production equipment， process equipment， accounts， faults， maintenance， inventory， spot check and reports， achieve the retention of the whole process data of equipment daily management and status records， realize the flow， standardization and digitalization of equipment management， and create an industry-leading digital platform for equipment life-cycle health management. This paper elaborates the functional blueprint of the digital system of equipment life-cycle health management， various management businesses and the application of various special platforms in enterprises.

Keywords： rail transit manufacturing; equipment life cycle; digital management; preventive maintenance; equipment maintenance; equipment management

0? 引? 言

目前，軌道交通制造企業生產裝備（設備、工裝、計量器具）的品種、種類、規格、生產廠家等管理內容雜而多，存在裝備數量雜多與員工人數較少的矛盾，導致軌道交通制造企業生產裝備管理難度大的問題。針對這一問題，亟需利用信息化技術的數字化、網絡化、智能化降低人為隨性管理的安全風險，確保裝備有效利用率目標的達成，理順并排除業務管控風險點。為此，建立一套符合軌道交通制造企業管理需求的裝備全生命周期健康管理數字化平臺迫在眉睫。

1? 設計思路

促進生產裝備管理科學化，最大限度地減輕管理人員的工作量，使管理人員能夠更及時、更準確地掌握裝備的工作狀態，真正實現裝備的網絡化動態管理，為公司提供準確可靠的計量數據。系統保證所獲數據的安全性、穩定性，各個模塊協同工作，互不影響，方便在整個企業內部合理部署，協作使用，為生產裝備管理部門提供統一的信息化管理工作平臺。建立裝備預防性維護管理、故障分析和故障預報、備件庫存評價與預警管理、合格供貨方動態評價等先進實用的技術分析方法，建立動態的生產裝備運行管理監控體系，優化管理工作，保障裝備高效穩定地運行。

1.1? 推行三個管理模式

全生命周期管理模式，即以狀態監測為基礎的預防維修和故障維修相結合的模式，以消耗為導向的備件需求控制模式。

1.2? 實現信息資源五統一

統一的資產樹管理、技術標準統一、裝備運行狀態數據信息統一、備件材料數據信息統一、人力資源數據信息統一。

1.3? 達到管理組織三統一

裝備生命周期統一管理、人力資源與技術資源統一組織與配置、預防維修與統一標準執行。

1.4? 建立兩個預警體系

以異常現象管控和故障分析為基礎的裝備運行預警體系，以儲備定額為依據的備件庫存預警體系。

1.5? 保證三個受控

A類B類裝備受控、項目受控、管理過程受控。

1.6? 實現一個目標

使裝備管理為公司的高速發展提供有力保障。

2? 平臺架構搭建

該平臺以裝備全生命周期管理和預防性維護管理為指導思想，以快速解決裝備異常為主，以合理利用裝備資源為輔，以裝備資源快速配置為補充的裝備管理模式，運用以移動互聯和大數據為核心的信息技術，預測、分析生產管理關鍵信息并做出異常警示，促進制造資源要素配置高效、合理，保障生產制造環節安全、均衡、可控。平臺架構如圖1所示。

結合采購管理、實物管理、質量管理等六個方面進行平臺的系統搭建，基于唯一采購編碼的基礎數據管理，實現采購管理可追溯、實物管理可分析，過程使用和預防性維修相結合，并結合庫存管理控制維修質量與使用安全，保障裝備成本可分攤，實際消耗可預測。平臺管理模式如圖2所示。

3? 平臺主要功能

裝備全生命周期健康管理數字化平臺建立以主數據管理、前期管理、臺賬管理、運行管理、故障管理、維修管理、維護管理、計量管理、專項管理、統計管理、物聯管理、條碼標識與移動PDA管理為主的管理業務體系，使技術人員能夠十分輕松地維護業務需求變化。實現的開發工具包括數據建模工具、流程管理工具、程序設計工具、報表設計工具、移動應用配置等。平臺詳細功能如圖3所示。

3.1? 主數據管理

實現供應商、采購代碼、物資分類、設備分類、計量分類、工裝工具分類等主數據管理。

3.2? 立項管理

實現對裝備采購立項、設計任務書、采購清單等業務管理，如圖4所示。

3.3? 驗收管理

實現對裝備的采購交接入庫及驗證管理，即實現對裝備的開箱驗收、安裝驗收以及質保驗收管理。

3.4? 臺賬管理

整合現有管理模塊，實現裝備全生命周期管理，包括建卡立檔、領用管理、借用歸還管理、條碼盤點管理、變動管理（移裝、調撥、停用、報廢、使用人變更等），并建立全生命周期管理檔案。

3.5? 工作督辦管理

實現督辦事項創建、督辦事項變更以及督辦事項關閉管理，督辦事項變更可實現對責任及督辦時間等相關信息的變更，并記錄變更歷史記錄。

3.6? 大修管理

建立裝備大修管理流程，實現對大修計劃、計劃調整、大修實施及驗收的管理。同時建立裝備委外維修申請、委外維修記錄及驗收管理。

3.7? 保養管理

建立裝備點檢、潤滑、小修定修、周期檢定等業務管理，支持點檢精細化管理，實現多套標準管理。

3.8? 備件管理

備件管理主要包括基礎管理、備件采購、備件入庫出庫、備件庫存、備件盤點等功能。倉庫庫存管理可實現庫存流通、生產領用等業務過程的通暢。建立價格、消耗、庫存等數據模型，通過定性定量的科學分析，為領導決策層提供及時可靠的參考數據。

通過電子虛擬總倉實現公司所有分倉物資共享，按照產能情況實現工具等消耗統計。

3.9? 知識庫管理

實現對公司體系文件、技術標準等各類資料的分類管理，構建中車成都公司統一的電子技術庫。

3.10? 統計分析管理

對裝備臺賬、維檢修執行率、備件等相關指標進行統計。采用按裝備類別統計、按部門分布統計、按地理區域統計、按裝備狀態統計。實現點檢、小修定保、潤滑等維檢修執行率統計。其中包含備件進銷存報表、備件領用統計表、備件消耗統計表。系統管理功能如圖5所示。

3.11? 計量器具管理子系統

計量管理系統的管理工作主要涉及計量器具基礎管理、計量器具臺賬管理、計量器具檢定管理等內容。

3.11.1? 計量器具基礎管理

計量器具基礎管理包括計量器具類別及周期設置、計量檢定人員管理、條碼打印管理等方面的管理內容。根據計量器具本身的質量及其使用環境條件、檢定周期等不同情況區別對待，實現對計量器具類別定義。新購計量器具或在用計量器具需要按照周期進行變更時，通過填寫計量器具類別及周期申請，發起審批流程。

3.11.2? 計量器具臺賬管理

建立計量卡片信息，管理計量的變動，為計量器具的使用、檢定、維修奠定基礎。計量器具臺賬管理包括計量卡片管理、計量變動管理等內容，可按照使用單位、使用班組等度進行管理，在班組生成班組計量器具管理二維碼，通過APP實現掃描后查看班組電子臺賬。

3.11.3? 計量器具檢定管理

計量器具檢定管理包括計量器具檢定預警、計量器具檢定計劃管理、計量器具送檢管理、計量器具檢定記錄管理、計量器具取件管理、計量器具檢定統計管理等。

3.12? 環境監測管理子系統

通過工業AP組網實現廠區和機房的無線網絡覆蓋，根據生產現場情況和取電點分布，合理布置環境傳感器的安裝位置，傳感器通過連接Wi-Fi竄口服務器將各種環境采集數據接入企業網絡，上傳至現場私有化部署的IOT平臺。在IOT平臺的數據管理模塊中實現監控、告警、分析等多種業務功能。環境監測系統架構如圖6所示。

3.12.1? 報警處置

提供對報警記錄的分類查詢和處理功能，管理員可以實現已讀、取消、推送多種消息處置。

3.12.2? 閾值定義

系統提供不同參數的閾值定義功能，管理員可以對各項監測參數進行閾值定義，當監測數據超過閾值時，系統實現可視化聲光報警。

3.12.3? 統計分析

本功能主要是對報警數據、歷史監控數據進行不同維度的統計分析，并采用可視化圖形的方式進行動態展示。使用圖形化報表的形式，從多個維度對各類需要展示的環境參數進行統計分析。支持柱狀圖、餅狀圖、環形圖、趨勢線、占比圖等多種方式的可視化展示。可視化展示如圖7所示。

3.12.4? 趨勢對比分析

主要趨勢可以直觀地展示出關鍵指標的過往及最近的趨勢，以便做出合理預判。

3.12.5? 數據查詢

系統將保存所有的原始數據及計算數據，當你需要一些特定的數據做調查分析時，可以查詢到任何原始數據，導出做成相應的報告。

3.13? 移動辦公應用

移動辦公應用支持各類智能移動裝備的接入使用，其中包括點PDA、平板電腦、手機。可結合條碼、RFID、攝像等技術，通過有線網絡、無線網絡、移動公網等網絡實現移動辦公相關應用。

3.13.1? 臺賬查詢

使用手持PDA/手機掃碼，查詢裝備全生命周期檔案相關信息，包括名稱、使用部門、規格型號、出廠編號等信息，以及臺賬、變動、故障、維修、備件消耗等相關記錄。

3.13.2? 盤點管理

移動盤點的工作流程包括盤點任務的生成和下載、裝備的盤點處理、盤點結果登記和上傳三個過程，將盤點結果上傳到裝備管理系統中，完成盤點工作。

3.13.3? 維保管理

移動維保可實現點檢、周期性檢查、小修定保等移動化辦公應用，支持現場實施圖片上傳。

3.13.4? 備件查詢

通過智能移動終端實現備件信息查詢。

4? 平臺應用成效

4.1? 管理體系有效落實

通過信息化手段，實現裝備管理業務全覆蓋、流程全覆蓋；實現裝備管理體系有效落實，保障了管理體系與實際業務的標準化管控。

4.2? 裝備管理數據互通

對裝備管理臺賬進行合理劃分，按照公司標準文件實現裝備分層、分級管理，將備件管理與維修進行有效融合，并對裝備計量檢測數據進行信息化存儲，建立裝備管理基礎卡片，實現裝備管理數據互通、互享，為裝備預防性維護保養提供基礎數據。

4.3? 日常點檢監控落實

建立裝備日常點檢專項工作機制，通過類別差異，形成各類裝備的日常點檢標準，綁定同類裝備后，按照指定時間分配點檢任務，系統自動判定和甄選點檢情況，自動評價裝備使用狀態，依據自動化評價制定維護保養策略，探索預防性維護保養向預測性維修升級，達到維護保養全過程管控。

4.4? 持續改善系統功能

結合過程使用情況，通過用戶反饋機制，持續優化改善采購申請、自制申請等審批流程工作內容，實現標準化的管理模式，結合ISO/TS22163體系要求，優化裝備驗證功能，根據公司產品的結構，可按產品或裝備類別建立相應的裝備庫，使得公司的工裝可按產品或類別系列統計各類工裝的驗證情況，建立了臺賬管理和二維碼標識牌，根據不同的要求，可對工裝庫的各種內容進行查詢，同時結合二維碼的粘貼使用，可實現工裝的身份查詢與各項信息的排查。

4.5? 平臺一體化管控

建立了一體化裝備信息管理平臺，實現裝備重要、特殊過程各級風險的全面識別與管理，根據重要、特殊過程項點需要，自動按需進行統計，匯總運算，包含各類工裝數量的統計、工裝工具每月采購數量及金額等，便于系統性地對裝備進行分析與考證，實現工藝裝備的預算管理，也有利于后續裝備預算的精準預測。

5? 結? 論

通過生產智能管理平臺的建立實現了數據的集中化、標準化、信息化存儲與共享，提高了企業的裝備管理水平，推進備件管理、日常點檢和盤點的升級，有效分配維護保養資源，提升裝備維護保養工作效率，降低各類裝備維護保養管理風險，使裝備使用的安全性、可靠性不斷提升，保障公司軌道交通制造能力和生產效率方面的綜合能力持續提升。

參考文獻：

[1] 張璐.淺析南車株洲電力機車研究所有限公司南車風電設備全生命周期管理 [J].大科技，2012（1）：254-255.

[2] 安豐濤，宋振興，蘇威，等.設備全生命周期管理系統建設與應用 [C]// 第十二屆中國鋼鐵年會. 北京：冶金工業出版社，2019：166-170.

[3] 李小霞.萬其鳳.TPM在大型生產設備管理中的應用 [J].企業技術開發，2014，33（36）：44—45．

[4] 趙維印.設備管理經濟技術指標的認識與分析 [J].中國設備工程，2004（8）：9-11.

[5] 宋植林.關鍵設備管理及其管理軟件模型的研究 [D].北京：北京科技大學，2007.

作者簡介：張亮（1992—），男，漢族，四川廣安人，工程師，本科，研究方向：工藝裝備信息化管控。

收稿日期：2022-10-05