姜建軍,張士忠,安慶九,殷志華,于曉剛
(1.招金礦業(yè)股份有限公司,山東 煙臺 265400;2.廣州學府設(shè)備管理工程顧問有限公司,廣東 廣州 510000;3.廣州廣志信息科技有限公司,廣東 廣州 510000)
交互式電子技術(shù)手冊(Interactive Electronic Technical Manual),是一種應用計算機技術(shù)設(shè)計制作、以數(shù)字化形式存儲,通過人機交互方式提供裝備基本原理、使用操作和故障維修等內(nèi)容的電子技術(shù)出版物。
隨著科技的創(chuàng)新,IETM也有了更豐富的內(nèi)涵,目前還綜合了專家系統(tǒng)、人工智能、自動診斷、故障隔離以及培訓等其它處理過程,并可嵌入到便攜式維護輔助裝置和自動測試設(shè)備中,或儲存在云端服務器上,交互性更強,能夠直接指導實際工作。
它綜合應用了計算機多媒體、數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的優(yōu)勢,將內(nèi)容繁雜的操作手冊、維修手冊等信息,按照有關(guān)的標準有機地組織管理起來,并以最優(yōu)化的方式將文字、表格、圖像、工程圖形、聲音、視頻、動畫等多種信息形式顯示在電子屏幕或移動終端上,并以交互的方式進行查閱,將維修技術(shù)人員或系統(tǒng)操作人員所需的信息,精確地展現(xiàn)在使者面前,保障裝備的使用和維護活動的實施。
IETM克服了傳統(tǒng)紙質(zhì)技術(shù)手冊重量體積大、使用不便、更新困難、數(shù)據(jù)無法共享等不足,能夠有效提升各類裝備尤其是復雜技術(shù)裝備的保障水平,它具有原來技術(shù)手冊所不具備的幾個新特征:
(1)優(yōu)化了信息的呈現(xiàn)樣式,利用計算機或移動終端為載體,具有預覽、翻滾、縮放、色彩、動畫、聲音、錄像等附加性能,信息內(nèi)容具象化,易于理解和掌握。
(2)信息之間相互關(guān)聯(lián),可以方便快捷地查找所需信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與人的交互。
(3)信息可以及時地更新和同步修訂,方便傳播,易于反復地學習和練習。
IETM的核心作用是裝備技術(shù)資料的管理、故障隔離、維修指導、數(shù)字化培訓,同時基于結(jié)構(gòu)化、標準化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)內(nèi)、外部系統(tǒng)的技術(shù)信息集成、共享??梢越o裝備的使用、修理和維護工作帶來顯著改進,即使是沒有經(jīng)驗的維修人員,也能通過學習,毫無困難地操作和維修各種復雜裝備。
IETM的最早應用是在1997年,美國國防部門首先使用IETM對現(xiàn)役裝備的技術(shù)手冊管理,隨后在歐洲也逐步從軍方開始使用,并逐步形成了IETM的標準,如S1000D、MIL-PRF-8726A等,目前已經(jīng)更新到了4.0版本,廣泛應用于國防、航天、航空等各個領(lǐng)域。
我國的IETM研究起步比較晚,研究單位主要是軍事學院和大專院校,目前的應用也逐步由軍隊的裝備管理,轉(zhuǎn)向工業(yè)設(shè)備及日用消費品的管理,其中在電子消費品的使用說明方面應用最廣。
招金礦業(yè)總部位于山東招遠,成立于2004年。公司具有黃金生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,集勘探、開采、選礦及冶煉于一體,主要生產(chǎn)工藝技術(shù)及設(shè)備達到國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進水平。公司主營業(yè)務遍及新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、山西、遼寧等全國主要產(chǎn)金區(qū)域,擁有生產(chǎn)礦山30余家。公司秉承“金脈承千年,仁義結(jié)天下”的發(fā)展理念,憑借優(yōu)越的地理位置、豐富的礦產(chǎn)資源、領(lǐng)先的工藝技術(shù)和創(chuàng)新的管理模式,一直處于國內(nèi)同行業(yè)的榜首。
招金礦業(yè)在設(shè)備管理方面自2015年啟動全優(yōu)生產(chǎn)保障體系(TOPS),同時在企業(yè)內(nèi)全面推行設(shè)備全壽命周期管理,并于2018年推行中國設(shè)備管理體系標準,實現(xiàn)“雙輪驅(qū)動”,設(shè)備管理取得了很大的進步。隨著公司的快速發(fā)展,公司未來幾年規(guī)劃建立“四化融合”的“智慧礦山”,因此在設(shè)備管理方面,需要繼續(xù)大力推進,助力企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
但是,由于礦山行業(yè)的特點,設(shè)備種類多,設(shè)備環(huán)境惡劣;礦區(qū)及井下作業(yè)面積廣,設(shè)備需要維護的工作量非常大;設(shè)備維護時需要的技術(shù)資料和文件規(guī)范化不夠,造成設(shè)備維護過程中時間長,標準不統(tǒng)一;員工的維護技能及維護水平參差不齊,年輕員工的培訓時間長,員工成長比較慢。這幾個問題制約著公司的發(fā)展,為徹底解決這些問題,公司決定與廣州學府合作,研究探索適合招金礦業(yè)的IETM,同時為礦山行業(yè)設(shè)備管理開辟新的管理模式。
廣州學府作為國內(nèi)設(shè)備管理理論的奠基者和引領(lǐng)者,將積累了多年的設(shè)備管理方面的很多經(jīng)驗與信息化融合,于2013年建立了自己的信息化團隊,并開始了中國設(shè)備管理IETM的探索和研究。廣州學府團隊在設(shè)備“智能維護”和“交互式電子技術(shù)手冊(IETM)”方面一直處于國內(nèi)領(lǐng)先的地位。招金礦業(yè)與廣州學府合作,共同開發(fā)礦山設(shè)備的IETM系統(tǒng)。
根據(jù)招金礦業(yè)各企業(yè)的實際情況,利用先進的管理理念,開發(fā)實現(xiàn)了符合礦山行業(yè)需要的IETM系統(tǒng)。
IETM的基礎(chǔ)是設(shè)備管理的流程和各種技術(shù)手冊,沒有完整的設(shè)備管理手冊,IETM無法實現(xiàn)技術(shù)資料的展示和相互關(guān)聯(lián)。由于企業(yè)的特點,設(shè)備種類比較多,設(shè)備的役齡也比較長,造成部分設(shè)備的技術(shù)資料不完備,設(shè)備維護和修理的技術(shù)標準也不齊全,因此首先需要建立設(shè)備的技術(shù)手冊,主要包括:
設(shè)備的基礎(chǔ)資料—— 如設(shè)備的分類、設(shè)備編號、設(shè)備參數(shù)、零件圖紙、設(shè)備的履歷檔案等。
設(shè)備的技術(shù)標準 如維修技術(shù)標準、作業(yè)標準、驗收標準、維修——定額、現(xiàn)場管理標準等。
設(shè)備的知識積累資料—— 如設(shè)備的常見故障分析、維修案例、升級改造檔案等。
針對每類設(shè)備編制技術(shù)手冊后,用文字、圖像、動畫、聲音、錄像等多種形式,以數(shù)字格式存儲技術(shù)手冊的各項信息。將關(guān)鍵部位的維修過程,常用現(xiàn)場錄像的方式進行記錄和編輯,制作成詳細的操作視頻標準。
定制開發(fā)IETM軟件平臺,搭建系統(tǒng)結(jié)構(gòu),關(guān)聯(lián)設(shè)備的技術(shù)手冊、人員角色和顯示設(shè)備,形成人機的交互式管理。
根據(jù)以上三方面的主要內(nèi)容,研究開發(fā)的IETM手冊可以實現(xiàn)以下功能:
(1)計算機和移動終端(手機等)顯示人機交互界面,登錄系統(tǒng)以后可以實現(xiàn)功能導航,根據(jù)人員角色的配置,實現(xiàn)對應的功能的展示形式。
(2)實現(xiàn)通用設(shè)備技術(shù)手冊內(nèi)容的錄入、顯示、下載和修訂功能,支持手冊添加和定制。
(3) 展示設(shè)備的基礎(chǔ)信息,包括設(shè)備的分級、編號、型號規(guī)格、供應商、履歷等。
(4)可以展示設(shè)備的體貌,建立設(shè)備樹,實現(xiàn)分級分層展示各個部件、零件的形狀、圖紙以及原理圖、裝配圖、電路圖等。
(5)展示設(shè)備或部件的維修技術(shù)標準,包括維修準備工作、維修順序、維修工時、驗收標準等。
(6)關(guān)鍵部位的維修,可以播放操作錄像,并逐步解說操作的關(guān)鍵點。
(7)提供靈活的微服務模式,便捷新增模塊,記錄現(xiàn)場維修所消耗的物質(zhì)和備件,與EAM系統(tǒng)連接,直接查找備件及庫存管理。
(8)展示維修現(xiàn)場的安全要求及注意事項。
(9)對維修的案例進行匯,形成案例庫。
(10)實現(xiàn)對新員工的培訓和演練。
招金IETM系統(tǒng)整合了先進的設(shè)備管理思想,前沿的專業(yè)技術(shù)知識,搭建了精巧的軟件架構(gòu),呈現(xiàn)了用戶友好型的UI界面,實現(xiàn)了“零”學習成本的使用。
招金IETM突破性的創(chuàng)新功能和結(jié)構(gòu)包括:
(1)本平臺融入了TnPM(全面規(guī)范化生產(chǎn)維護)的管理理念,踐行“規(guī)范一切,一切規(guī)范”精神。例如,通過如下的作業(yè)網(wǎng)絡圖,規(guī)范了作業(yè)流程。
(2)以設(shè)備樹形結(jié)構(gòu)展開設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)和作業(yè)標準,平臺在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯性和關(guān)聯(lián)性的方面表現(xiàn)更強。
(3)開發(fā)的系統(tǒng)平臺突破傳統(tǒng)的IETM文件格式和數(shù)據(jù)儲存方式,一般IETM的文件多為HTML單體文件包、PDF、EXE等格式,本平臺采用基于數(shù)據(jù)庫+文檔的多文件格式,將所有的技術(shù)手冊中的數(shù)據(jù)信息制作成強大的數(shù)據(jù)庫形式,使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)來管理所有數(shù)據(jù)內(nèi)容,交互性能強。數(shù)據(jù)庫中除了包括靜態(tài)數(shù)據(jù)外,還可以擴展加入過程數(shù)據(jù),用于支持遠程故障診斷、在線培訓、專家系統(tǒng)等。其優(yōu)點表現(xiàn)在:方便查詢,能迅速定位數(shù)據(jù)信息;便于數(shù)據(jù)的集成,易于數(shù)據(jù)多樣性的顯示;安全性更高,易于擴展和修訂管理;
(4)系統(tǒng)的程序源代碼全部由廣州學府團隊編寫,可以結(jié)合公司的實際情況進行客戶化定制,使用性更強。
(5)設(shè)計開發(fā)了用戶友好型人機界面。系統(tǒng)的使用方法類似于智能手機,開機即用。用戶使用前不需要特別培訓,“零”學習成本。界面具有招金礦業(yè)特色,符合礦山、冶金行業(yè)特點。界面簡潔,功能強大,能快速索引到—— 存儲的海量技術(shù)信息。
(6)支持移動終端??梢栽谥悄苁謾C、平板、移動點檢儀等兼容設(shè)備上使用。
(7)綜合使用了文字、圖片、動畫、視頻等展示形式,使維修人員更容易掌握作業(yè)方法和標準。
(8)作業(yè)標準涵蓋了設(shè)備的關(guān)鍵作業(yè)。以某型號鏟運機為例,作業(yè)標準清單如下表:
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通過IETM的探索和應用,大力提升了招金礦業(yè)的設(shè)備管理水平。招金礦業(yè)完善了各種標準200多份,現(xiàn)場維修時間明顯下降,員工的培訓效果顯著改善,提高了管理溝通的效率。IETM平臺的建立,將所有的設(shè)備互聯(lián),打通了人機交互的渠道,為招金礦業(yè)“智慧礦山”的建設(shè)突破了關(guān)鍵的一環(huán)。
隨著“中國制造2025”宏偉計劃的推進,中國制造業(yè)正在邁向“智能制造”的時代。工廠使用了更多的智能設(shè)備,工廠無人化、少人化的趨勢日益明顯,設(shè)備管理在整個工廠管理中的重要性日益突出。
設(shè)備管理的理論和實踐也正在突飛猛進地發(fā)展。人工智能(AI)、大數(shù)據(jù)(BD)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的出現(xiàn)和成熟,為設(shè)備管理的發(fā)展提供了新的可能性。正如李葆文教授指出的“隨著信息技術(shù)的普及,基于大數(shù)據(jù)的維修模式(BDBM),智能點檢、智能診斷、智能備件、智能檢修指引、智能工業(yè)集成等也正在成為新的技術(shù)手段,成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型的技術(shù)支撐”。
IETM推動了維修作業(yè)的標準化、電子化及交互化,為人工智能(AI)、大數(shù)據(jù)(BD)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術(shù)在設(shè)備管理領(lǐng)域的應用,破除了壁壘,打下堅實的基礎(chǔ)。
通過IETM的探索和應用,招金不僅大大提高了設(shè)備管理的水平,減少了設(shè)備的維修時間,對員工的培訓和成長起到巨大的作用。對于下一步邁向智能維護,應用基于大數(shù)據(jù)的維修模式(BDBM),意義重大。隨著IETM在招金的投入使用,將進一步完善和擴大應用范圍,打造適合礦業(yè)行業(yè)的標準。
IETM有力推動了維修作業(yè)的標準化、電子化及交互化,為人工智能(AI)、大數(shù)據(jù)(BD)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術(shù)應用在設(shè)備管理領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,邁向智能制造。
對于IETM的開發(fā)和應用,已經(jīng)帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,特別是在軍事領(lǐng)域的應用,甚至直接體現(xiàn)著一個國家的國防水平。隨著我國制造業(yè)的強大,應用于生產(chǎn)的裝備水平也越來越高,若能夠?qū)ETM應用于企業(yè)的設(shè)備管理, 一定也有非凡的效果。
作為黃金行業(yè)的領(lǐng)頭羊的招金礦業(yè)與設(shè)備管理的領(lǐng)導者廣州學府,共同研發(fā)了適用于礦山行業(yè)的IETM,不僅給企業(yè)帶來了巨大的效益,而且開創(chuàng)了國內(nèi)IETM應用的先河。
本文介紹的IETM具有完全著作權(quán),系統(tǒng)架構(gòu)完全自主開發(fā),系統(tǒng)融入了先進的設(shè)備管理理念,具有設(shè)備技術(shù)標準完善、資料邏輯結(jié)構(gòu)完整、表現(xiàn)形式多樣、人機交互界面友好、使用方便等特點。為招金礦業(yè)帶來了實實在在的好處,引領(lǐng)我國礦山行業(yè)IETM的發(fā)展方向。