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。