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(yīng)用備件管理系統(tǒng)的意義，從建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)思路、平臺架構(gòu)、應(yīng)用環(huán)境等方面詳細分析了企業(yè)備件管理系統(tǒng)的構(gòu)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(guān)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(biāo)識碼]A [文章編號]1005-152X（2018）02-0118-05

1 引言

煙草企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備具有自動化、高速化、數(shù)字化的特點，其生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量的把控都對設(shè)備的依賴程度極高，而設(shè)備運行的好壞又與備件管理息息相關(guān)。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(shè)備、備件庫存和質(zhì)量進行監(jiān)控。2概述

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的背景下，傳統(tǒng)的備件管理方式已經(jīng)不能滿足快速及時的設(shè)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(shè)備件管理系統(tǒng)，精確管控設(shè)備壽命周期全過程，已經(jīng)日益重要。

2.1 備件管理系統(tǒng)應(yīng)用背景

伴隨著企業(yè)技術(shù)改革步伐的持續(xù)推進，煙草生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)代化和智能化不斷提高，更精密、智能的設(shè)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(yīng)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(shè)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(dǎo)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(xué)。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(jīng)驗編制，難以體現(xiàn)備件庫存管理的科學(xué)指導(dǎo)作用。

（3）管理成本高。備件采購、出入庫、領(lǐng)用等業(yè)務(wù)過程相對獨立，缺乏有效的信息關(guān)聯(lián)，無法形成管控鏈。業(yè)務(wù)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(shè)備預(yù)警機制及體系，發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題才進行處理已經(jīng)滯后，不能科學(xué)地預(yù)測設(shè)備的維修時間，設(shè)備故障所帶來的生產(chǎn)風(fēng)險高。

2.3 備件管理系統(tǒng)應(yīng)用意義

（1）降低企業(yè)經(jīng)濟損失。設(shè)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(yīng)展示相應(yīng)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(yù)測未來設(shè)備故障情況及趨勢，減低企業(yè)經(jīng)濟損失，保證統(tǒng)計信息的真實性。

（2）科學(xué)安排備件采購。備件管理系統(tǒng)能將各部門領(lǐng)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(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”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(zhuǎn)變，減少人力投入成本。實現(xiàn)備件貨位的精準查找，降低領(lǐng)用時間；關(guān)聯(lián)設(shè)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(wù)信息采集方式，自動統(tǒng)計備件消耗規(guī)律，為科學(xué)編制備件采購計劃提供數(shù)據(jù)支撐，降低主觀采購的風(fēng)險，實現(xiàn)去庫存和保生產(chǎn)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(shè)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(shè)備的個性化維護方式，保障設(shè)備故障及時響應(yīng)，支撐科學(xué)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(yīng)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?、機型，從物流設(shè)備備件、專機設(shè)備備件到服務(wù)器備件，種類將近幾萬種，管理難度大，復(fù)雜度高。同時，缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐，管理顆粒度粗放，無法為科學(xué)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(shè)備故障到備件領(lǐng)用出庫，需要經(jīng)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(lǐng)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(jīng)驗，主觀性較強，缺乏科學(xué)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(lǐng)用極為被動，影響設(shè)備維護保養(yǎng)效率。

在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)方面，絕大部分單位已經(jīng)擁有了自己的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

3.2 企業(yè)備件管理系統(tǒng)解決方案

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

（2）建設(shè)思路。結(jié)合煙草信息化發(fā)展要求及瓦聯(lián)網(wǎng)+、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(shè)實施。

一期以備件倉儲管理為重點，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+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(jīng)驗，按照向前兼容性原則，進一步推動備件供應(yīng)與設(shè)備故障的聯(lián)動管理，應(yīng)用工業(yè)4.0的思想，建設(shè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、參數(shù)測量與調(diào)節(jié)以及各類信號的報警等功能。

通過兩期系統(tǒng)的建設(shè)與實施，不儀滿足備件的科學(xué)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(shè)備與備件的關(guān)聯(lián)管理，以保供為目的，以設(shè)備狀態(tài)為抓手，以備件庫存為依托，強化煙草企業(yè)設(shè)備及備件的一體化管理體系建立。

3.3 平臺架構(gòu)

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(yīng)用層WMS系統(tǒng)，主要與上位系統(tǒng)進行接口對接，負責(zé)入庫、出庫、移庫、庫內(nèi)等相關(guān)管理，并負責(zé)將產(chǎn)生任務(wù)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(wù)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(yīng)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(wù)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(yù)計每天的數(shù)據(jù)平均增量為2.4M。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計為100M -1 000Mn

3.5 一期建設(shè)：備件倉儲管理系統(tǒng)

（1）基礎(chǔ)信息管理

①供應(yīng)商管理。對備品備件供應(yīng)商信息進行全面管理，建立供應(yīng)商人員檔案，支持從上位系統(tǒng)同步供應(yīng)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(yīng)貨位的行、列、層信息；支持貨位狀態(tài)的凍結(jié)管理。

（2）采購業(yè)務(wù)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(guān)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(wù)，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(chǎn)生下架任務(wù)。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(yù)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(nèi)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(dāng)產(chǎn)生移庫任務(wù)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(dāng)新到備件急需使用時，備件管理員可以申請越庫任務(wù)，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(zhì)檢和盤點報表、備件消耗統(tǒng)計報表等，并可進行報表導(dǎo)出和下載。

（6）日志管理。系統(tǒng)記錄關(guān)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(zé)任追溯。

（7）設(shè)備跟蹤監(jiān)控。實時監(jiān)控各設(shè)備的使用狀態(tài)，并可人工錄入各設(shè)備上零部件的正常保修時間，預(yù)警提示維修人員及時處理設(shè)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(shè)備檢修和零件保養(yǎng)。

3.6 二期建設(shè)：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(wǎng)技術(shù)，實時采集系統(tǒng)遠端各專業(yè)類型設(shè)備的關(guān)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(shè)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(shù)移人系統(tǒng)，清晰地展現(xiàn)復(fù)雜設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、判斷設(shè)備運行情況。

SCADA系統(tǒng)屬于典型的分布式計算機應(yīng)用系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，體系結(jié)構(gòu)是軟件系統(tǒng)中最本質(zhì)的東西，良好的體系結(jié)構(gòu)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(gòu)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(shè)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(biāo)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(shè)備數(shù)據(jù)的采集和對設(shè)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(shè)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(shè)備異常情況，并對設(shè)備進行故障排查和維修處理。當(dāng)設(shè)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(guān)人員對設(shè)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(shè)備運行記錄自動分析出設(shè)備在固定時期內(nèi)的故障次數(shù)，故障原因及設(shè)備維修情況，分析設(shè)備運行趨勢，預(yù)測設(shè)備未來運行情況，對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障進行預(yù)警。

（5）輔助決策。對設(shè)備維保信息及工作績效進行分析，計算出該臺設(shè)備在固定時期內(nèi)的有效工作時間、工作效率、故障次數(shù)、設(shè)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(yīng)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(guān)鍵程度、備件使用數(shù)量、備件服務(wù)設(shè)備等對備件進行劃分，優(yōu)先關(guān)注重要設(shè)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(shè)備進行有機結(jié)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(yīng)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(diào)整、備件盤點、巡檢、點檢等操作，并能以短信的方式將任務(wù)執(zhí)行結(jié)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(yīng)的任務(wù)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(wù)的執(zhí)行效率。

4.33D技術(shù)應(yīng)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(shù)又是近幾年的研究熱點，將3D成像技術(shù)與監(jiān)控設(shè)備結(jié)合后，新的備件管理平臺就能實現(xiàn)設(shè)備的動態(tài)監(jiān)控，用戶可更為直觀地看到設(shè)備的工作狀態(tài)及工作細節(jié)。

5 總結(jié)

備件管理在企業(yè)管理中越來越重要，建立相應(yīng)的備件管理機制和必要的設(shè)施，科學(xué)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(chǎn)周期的不確定性需求，重點做好關(guān)鍵設(shè)備維修所需備件的供應(yīng)工作，縮短修理時間、減少機器損失，供應(yīng)質(zhì)量優(yōu)良的備件，保證修理質(zhì)量和修理周期，提高設(shè)備的可靠性，從而節(jié)約生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

應(yīng)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(fù)、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(chǎn)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(shè)備管理聯(lián)合起來形成立體的設(shè)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(chǎn)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(xué)性，降低資金占用，提高領(lǐng)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。