基于移動端與PC的數字化設備管理方案

收稿日期：2023-08-25

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.009

摘" 要：數字化是現代智能制造的重要標簽，也是生產效率和管理標準化提升的有效手段。文章對數字化設備管理現狀進行了研究，闡述了一種數字化設備管理系統的開發方案，可以通過手持移動終端與PC 電腦對該系統進行實時操作，實現設備全流程系統化管理，支撐設備資產管理、點檢、維保、備件、應用數據分析等多項業務。該方案可以有效降低設備管理難度，助力設備管理提效，同時給企業帶來較大經濟收益。

關鍵詞：數字化；移動端；設備管理

中圖分類號：TP311" " 文獻標識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）05-0040-05

Digital Equipment Management Solution Based on Mobile Terminal and PC

LI Chenyang1， CAI Dong1， LING Li1， WANG Ting1， ZHANG Jian2， LI Yue1， CHENG Yihui2

（1.ZTE Co.， Ltd.， Xi'an" 710000， China; 2.ZTE Co.， Ltd.， Shenzhen" 518057， China）

Abstract： Digitization is an important label of modern intelligent manufacturing and an effective means of improving production efficiency and management standardization. This paper studies the current status of digital equipment management， elaborates on a development solution for a digital equipment management system. The system can be operated in real-time through handheld mobile terminals and PC computers， achieving systematic management of the entire equipment process， supporting multiple businesses such as equipment asset management， spot checks， maintenance， spare parts， and application data analysis. This solution can effectively reduce the difficulty of equipment management， assist in improving equipment management efficiency， and bring significant economic benefits to the enterprises.

Keywords： digitization; mobile terminal; equipment management

0" 引" 言

數字化是現代智能制造的重要標簽，也是生產效率提升和管理標準化的有效手段，目前我國大多數制造部門關于設備系統化管理缺乏有效的數據支撐，備品與設備關聯性弱，導致預防性維護體系很難建立，運維成本逐漸升高，生產過程可視化差[1-3]。

為了解決上述問題，提供一套基于移動端與PC操作的數字化設備管理方案迫在眉睫。本文詳細介紹了一套業界領先的數字化設備管理方案，將該方案完善并逐步開發落地即可帶來設備管理的革命性變革[4-6]。

1" 目的與目標

1.1" 開發目的

開發基于移動端與PC操作的數字化設備管理系統，確保操作人員或管理人員可以通過手持終端或PC實現設備全流程系統化管理，支撐設備資產管理、點檢、維保、備件、應用數據分析等多項業務，降低設備管理難度，助力管理提效[7-10]。

1.2" 目標設定

本套數字化設備管理系統以解決設備管理各種問題為最終目的，特制定以下目標：

1）實現無紙化點檢和記錄保存。

2）實現備件樹管理和備件自動預警。

3）實現設備維保管理和維保作業自動派單。

4）設備使用檔案管理（操作指引、維修手冊等）。

5）設備利用率/OEE/CPK/能耗等指標監控。

2" 需求分析

根據不同崗位人員對系統的需求存在的差異性，經過專業梳理討論，得出如下結論：一般在公司內部，設備管理系統需求分三個層級展開，分別是技術員執行級、基層管理級（科長和主管）、經營級（三四層）。

技術員執行級：點檢、保養、維修、備件管理和領取。

基層管理級：高值備件領取審批、設備維修和保養進度、維保費用、換線時間。

經營級：整線設備利用率、未來設備需求預測。

3" 方案設計

3.1" 整體方案簡述

基于移動端與PC操作的數字化設備管理方案立足于各種設備管理，利用移動端及PC作為操作終端，可以給設備管理工作帶來革命性變革。

整個系統采用云管端架構：云——服務器與數據庫：用來存放各類設備數據、進行大數據分析、智能決策應用等；管——高速寬帶網絡，為云和端的交互提供管道支持；端——用于收集和展示設備數據的采集終端，這里主要用PC和智能手機（移動端）來實現，通過該部分，企業中設備的相關數據統計及分析也會明確顯示出來，供操作管理人員研究改進。

數字化設備管理系統總體分為四個大模塊實現：移動端、決策分析、應用模塊、數據模塊，如圖1所示。

移動端層主要是用于人工數據采集，包括點檢、保養、維修、備件管理等流程的E化及數據上傳。具體操作是由技術人員手持移動端或利用PC，利用數字化系統關聯的APP掃碼，填寫相關數據實現。

決策分析模塊主要是系統利用數據庫中的各項大數據，根據一定的算法與分析方案，給出一些特定的決策與報警。應用模塊是各個業務的詳細場景化，在移動端與決策模塊中起到承上啟下的作用。數據模塊是各類數據的匯總，包括數據庫設計管理、大數據挖掘、容災等方面。

3.2" 實現方案簡述

3.2.1" PC側需要實現的功能

PC側需要實現的功能有設備基礎信息表注冊、保養基礎錄入、備件基礎信息注冊、點檢基礎信息維護（設備+產品）、學習中心、保養計劃預覽、保養查詢、備件查詢（出庫、入庫、盤點、庫存）、維修查詢、點檢結果查詢、保養驗收、維修指派、備件入庫、備件驗證、備件出庫、高值備件出庫審批、備件查詢、維修錄入、維修執行、維修驗證、創建開線點檢計劃、創建過程點檢計劃。

3.2.2" 移動端側需要實現的功能

移動端側需要實現的功能有修改物理位置、保養執行、保養驗收、維修錄入、維修執行、維修驗證、備件出庫、高值備件出庫審批、備件盤點、開線點檢執行、過程點檢執行、保養計劃預覽、保養查詢、備件查詢（庫存）、維修查詢、點檢結果查詢、高值備件出庫審批、維修指派、維修信息流、創建開線點檢計劃、創建過程點檢計劃、點檢信息流。

3.3" 界面規劃設計

本系統方案的應用層數據收集主要在移動端及PC側實現，數據應用挖掘需要開發特定的看板系統。

基本應用移動端如圖2所示，移動端界面開發設計可按照先大模塊后小功能進行劃分，如先劃分為：基礎信息模塊、保養模塊、點檢模塊、維修模塊等，然后在基礎信息模塊再列出其子功能——物理位置；在保養模塊列出其子功能——保養執行、保養驗收、保養查詢等；在點檢模塊列出其子功能——任務創建、點檢執行、點檢查詢等；在維修模塊列出其子功能——維修錄入、維修指派、維修執行、維修驗證、維修查詢等。各子功能中，如有待處理的事宜，需要用紅色小標記提示出來，方便責任人能很快找出代辦點，迅速處理掉。

圖2" 移動端界面

基本應用PC端如圖3所示，PC端的界面設計需要簡潔、大方，易于批量操作，支持批量導入及復制粘貼等功能。

數據應用分析展示分為三級看板展示：領域級監控中心、部門級監控中心、科室級監控中心。科室級監控中心如圖4所示，數據中心即系統看板需要設計顯示需要支持圖表功能，可以一目了然地進行數據統計及分析，方便制造企業進行改善及維護。另外頁面劃分需要支持多維度深層次顯示，顏色不能過于單一。對于不同人群的需求，需要按照不同的圖形或者方案顯示。如果數據出現異常，需要用特殊顏色或者圖形進行告警，特殊情況下，需要支持郵件或者短信通知管理者的功能。

4" 詳細設計舉例

本系統方案涉及內容較多，詳細設計篇幅較大，這里僅僅給出部分范例，起到拋磚引玉的作用。設備基礎信息維護（舉例）：由于設備基礎信息導入工作量較大，且會大量使用拷貝粘貼功能，所以該模塊數據錄入主要在PC機操作，移動端僅涉及部分參數修改功能，該模塊詳細設計如下。

4.1" 設備大小類維護

對設備進行分類，以方便應用和管理，查詢條件如下。

設備大類：下拉選擇，可模糊搜索；設備小類：下拉選擇，可模糊搜索，如果已選擇大類，則下拉展示與大類關聯的小類，如果未選擇大類，則下拉展示所有小類。

查詢設備大類：點擊“查詢”按鈕，根據查詢條件搜索設備大類，僅展示設備大類、設備小類對應的設備大類，雙擊一條設備大類記錄，查看設備大小類綁定關系。新建設備大類：點“新建”按鈕，彈出對話框給用戶新增設備大類。設備大類不可為空。新建設備小類：點擊“新建小類”，彈出對話框給用戶新增一個與該設備大類關聯的設備小類。設備小類不可為空。刪除設備大類：點擊刪除按鈕，刪除對應的產品大類，刪除前提示用戶是否刪除。刪除后，歷史數據保留。

查看設備大類下的設備小類：雙擊一條設備大類記錄，展示設備大小類關聯關系。修改設備小類：點擊右側修改按鈕，可修改設備小類的名稱。刪除設備小類：點擊刪除按鈕，刪除設備大類關聯的設備小類，刪除前提示用戶是否刪除。刪除設備小類后，歷史數據保留，使之失效。

4.2" 資產名稱和品牌和規格型號維護

終端設備品牌型號規格較多，且不同品牌型號規格的設備，其保養、備件、資料等信息差別較大，故在設備大類設備小類下細分出品牌型號規格比較合適，以便維護以及數據分析時能更精準。查詢條件如下。

設備大類，下拉選擇，取自設備大小類處維護的設備大類；設備小類，下拉選擇，取自設備大小類處維護的設備小類；資產名稱，是設備小類的子集，下拉選擇，取自此處維護的資產名稱；品牌，是資產名稱的子集，下拉選擇，取自此處維護的品牌；規格型號，是品牌的子集，下拉選擇，取自此處維護的規格型號。

點擊查詢按鈕，根據查詢條件查詢符合條件的資產名稱（展示在資產名稱列表）、品牌（展示在品牌列表），及維護在品牌之下的型號規格（展示在品牌規格型號關系列表）；點擊新增資產名稱，彈出新增資產名稱對話框，供用戶新增資產名稱，保存按鈕保存新增的資產名稱，如在該設備小類下已存在此資產名稱，則提示用戶，不保存。資產名稱，50字符，手動錄入。

點擊新增品牌，彈出新增品牌對話框，供用戶新增品牌，保存按鈕保存新增的品牌，如在該設備小類下已存在此品牌，則提示用戶，不保存。品牌，50字符，手動錄入；點新增型號規格，彈出新增/修改型號規格對話框，設備大類、設備小類、品牌根據所選對象自動帶出；保存按鈕保存新增的型號規格，如在品牌下已存在此性格規格，則提示用戶，不保存。型號規格，50字符，手動錄入；點刪除品牌按鈕，提示用戶是否刪除，確認則刪除，否則不刪除。歷史數據保留。如果有其他數據關聯到被刪除的品牌，則該數據保留。

針對某個型號規格，可修改及刪除，點修改時彈出新增/修改型號規格對話框，設備大類、設備小類、品牌、型號規格根據所選對象自動帶出，僅型號規格可修改。保存時，校驗該品牌下是否已存在相同的型號規格，已存在則提示用戶，不保存。修改后，歷史數據與新更新后一致；點刪除按鈕，提示用戶是否刪除型號規格，確認則刪除，邏輯刪除，否則不刪除。

4.3" 設備參數維護

設備小類的維度維護設備參數，設備參數用于標示設備關鍵參數。如果已設備聯網，在系統中維護設備的參數項、參數值，其他系統或工具可通過接口讀/寫設備的參數項和參數值，將參數寫入到設備或者展示。

查詢條件有：設備大類，設備小類，均下拉選擇，已維護的設備大類和設備小類。點查詢按鈕，可根據查詢條件搜索設備參數。

對查詢到的設備參數可修改和刪除，刪除前提示用戶確認是否刪除，邏輯刪除。點新增按鈕，可新增設備參數。例如回流爐設備的參數。

4.4" 設備物理位置修改

基礎信息模塊，移動端的參數修改以“物理位置修改”為例。點擊主界面基礎信息修改按鈕，進入掃碼界面，掃碼或手動輸入設備固定資產編號二維碼，進入設備基礎信息修改頁面，通過后臺接口查詢出設備信息并顯示，如圖5所示。

下拉選擇物理位置，批量操作，可以點擊按鈕繼續掃碼下一臺設備，掃描后下方列表展示已掃碼的設備。信息修改完成，點擊提交，提交此次修改。點擊撤銷退出，放棄此次修改。保存草稿，將此次修改暫存在當前用戶應用內部存儲。

圖5" 物理位置修改

5" 結" 論

本系統方案基于數字化技術實現，可以大幅降低設備管理、維護人員的管理及操作成本，經過詳細測算，可以帶來以下收益：設備異常造成損失降低20%；設備故障率降低10%；無紙化操作，全面取消紙質點檢表、保養表，減少紙張采購；設備運維成本降低10%。本系統方案針對具體制造單位還需要進行部分定制功能的設計與實現，本文僅提供一個拋磚引玉的思路，落地應用中的新問題與困難還需要大家逐步討論解決。

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作者簡介：李晨陽（1982—），男，漢族，山西太原人，技術總工，本科，研究方向：生產測試軟件方案及開發、數字化、智能制造；蔡冬（1983—），男，漢族，陜西寶雞人，基帶技術專家，本科，研究方向：生產測試設計、測試自動化、智能制造；凌立（1985—），女，漢族，湖南婁底人，軟件開發高級工程師，碩士，研究方向：生產測試軟件方案及開發、智能制造；王婷（1984—），女，漢族，陜西西安人，高級工程師，碩士，研究方向：生產測試軟件開發、基于機器視覺、柔性物流的智能制造；張健（1979—），男，滿族，遼寧撫順人，部長，碩士，研究方向：生產測試軟件方案及開發、智能制造技術、數字化技術；李月（1982—），男，漢族，山西大同人，高級工程師，碩士，研究方向：生產測試軟件方案及開發、智能制造；程毅輝（1976—），男，漢族，湖北武漢人，高級工程師，本科，研究方向：終端工廠數字化轉型應用方案及實施、智能制造。