曲利民，張弘鯤，孫 巍，王 超，張 航

(1.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力科學研究院，哈爾濱 150030；2.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司，哈爾濱 150090)

0 引 言

電網(wǎng)企業(yè)是典型的資金密集型、技術密集型企業(yè)，國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電網(wǎng)實物資產(chǎn)比重超過總資產(chǎn)規(guī)模的三分之二，而且每年都有大量的資金、技術投在電網(wǎng)建設及實物資產(chǎn)上，這就決定了資產(chǎn)管理必然是國家電網(wǎng)企業(yè)精益化管理的基礎和重點，但隨著電網(wǎng)發(fā)展速度的加快，電網(wǎng)資產(chǎn)的運維、更新、改造任務愈加繁重。國家電網(wǎng)以前采取的是資產(chǎn)分段管理模式，每個部門均有不同的編碼規(guī)則，且存儲在不同的信息系統(tǒng)中，這就造成了編碼對應困難、易出錯、管理顆粒度不一致等問題。

針對資產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)的流程不貫通、數(shù)據(jù)對應困難、管理顆粒度不一致等問題，從2008年開始，公司逐步建立了一整套適合電網(wǎng)企業(yè)特點的資產(chǎn)全壽命周期管理體系。但由于長期形成的資產(chǎn)分段管理模式，每個部門的編碼規(guī)則不同導致電網(wǎng)資產(chǎn)沒有統(tǒng)一的身份編碼，同一設備在物資部、運檢部、財務部的編碼各不相同，所以帶來數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、電網(wǎng)資產(chǎn)身份不唯一、同一設備數(shù)據(jù)在不同部門有不同口徑等問題，因此數(shù)據(jù)共享困難，同一設備的多個身份為數(shù)據(jù)共享設置了人為的障礙，也帶來重復錄入、數(shù)據(jù)冗余等問題，對深化資產(chǎn)全壽命周期管理形成了嚴重的制約[1-3]。

針對上述問題，2018年黑龍江省電力有限公司開展了電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼(以下簡稱“實物ID”)建設工作，基于“物聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)應用，以實物ID為紐帶，在物資質(zhì)量管控、工程建設管理、運維檢修智能化管理等環(huán)節(jié)開展專業(yè)深化應用，促進設備精益化管理水平的提升。

1 實物ID概述

實物ID是指國家電網(wǎng)公司給實物資產(chǎn)設備設置的唯一、終身不變的身份編碼，貫穿電網(wǎng)實物資產(chǎn)規(guī)劃計劃、采購建設、生產(chǎn)運行、退役報廢等資產(chǎn)全壽命周期各階段。實物ID的設計緊密圍繞國家電網(wǎng)公司“一平臺、一系統(tǒng)、多場景、微應用”的核心信息化理念，是聯(lián)系實物與信息的紐帶，通過實物ID可以真正實現(xiàn)“實物流、信息流、價值流”的三流合一，實現(xiàn)實物與系統(tǒng)信息的綁定與關聯(lián)，在物流、倉儲、生產(chǎn)運行等諸多業(yè)務管理中，起到精準定位、提高效率、輔助決策等實效。

通過帶實物ID的RFID標簽或二維碼標簽的粘貼，實現(xiàn)系統(tǒng)信息與資產(chǎn)實物對應；通過與項目編碼、WBS(Work Breakdown Structure)編碼、物料編碼、資產(chǎn)編碼、設備編碼等信息的關聯(lián)，實現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期全信息共享。圖1為實物ID的信息貫通示意圖，規(guī)劃設計階段，項目單位完成項目儲備和立項生成項目編碼，根據(jù)項目標準結構產(chǎn)生WBS編碼；物資采購階段，項目單位基于項目WBS提報物資需求計劃，初步建立項目編碼、WBS編碼、物資編碼及設備資產(chǎn)分類的對應關系，物資部門根據(jù)物資需求計劃提報物資招標并簽訂物資合同；在物資采購環(huán)節(jié)，生成實物ID預置設備參數(shù)信息，實現(xiàn)3碼與實物ID編碼的關聯(lián)；工程建設階段，確立物資編碼、實物ID編碼與設備資產(chǎn)分類之間的關系；生產(chǎn)運行階段，運維單位根據(jù)實物ID編碼獲取項目定義、WBS編碼及物資編碼，建立對應的設備臺賬并自動生成資產(chǎn)卡片；退役報廢階段，物資部門通過對實物ID掃碼入庫建立廢舊物資入庫單并生成廢舊物資編號，建立實物ID與廢舊物資編號對應關系，實現(xiàn)“多碼聯(lián)動”[4-7]。

圖1 實物ID的信息貫通示意圖

2 實物ID的建設與實施

2.1 賦碼貼簽及數(shù)據(jù)追溯范圍

截至2020年6月，黑龍江省電力有限公司計劃對29類變電設備、6類輔助系統(tǒng)、24類換流設備、9類輸電設備、5類配電設備進行賦碼貼簽，并對2012年及以后投運的變電設備、換流設備、輸電設備以及配電設備進行數(shù)據(jù)追溯工作，具體設備類型如下：

1)變電設備29類，分別為主變壓器、斷路器、組合電器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、電抗器、電力電容器、耦合電容器、接地變、站用變、開關柜、避雷器、消弧線圈、充氣柜、高壓熔斷器、消防系統(tǒng)、串聯(lián)補償裝置、母線、避雷針、接地網(wǎng)、穿墻套管、擴展接地電阻、站內(nèi)電纜、隔直裝置、交直流電源及站用電系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、交流電源系統(tǒng)、交直流一體化電源系統(tǒng)。

2)輔助系統(tǒng)6類，分別為擴展消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、輔助設施集成控制系統(tǒng)、防盜報警裝置、排水系統(tǒng)、防誤閉鎖裝置。

3)換流設備24類，分別為換流變壓器、油浸式平波電抗器、干式平波電抗器、晶閘管換流閥、IGBT換流閥、直流轉換開關、直流斷路器、直流隔離開關、直流分壓器、光電流互感器、零磁通電流互感器、閥內(nèi)水冷系統(tǒng)、閥外水冷系統(tǒng)、閥外風冷系統(tǒng)、直流穿墻套管、直流濾波器、交流濾波器、直流避雷器、接地極、直流電容器、換流一次電抗器、閥廳空調(diào)、直流PLC調(diào)諧裝置、調(diào)相機。

4)輸電設備9類，分別為架空線路、物理(運行)桿塔、電纜段、電纜終端、電纜接頭、電纜接地箱、電纜分支箱、交叉互聯(lián)箱、避雷器。

5)配電設備5類，分別為配電變壓器、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關、電纜分支箱、中壓電桿。

2.2 增量設備賦碼貼簽

由物資部門在ERP系統(tǒng)中創(chuàng)建采購訂單，并生成所采購的資產(chǎn)及設備對應的實物ID編碼，并將生成的編碼自動推送至微應用，同時由供應商在設備出廠前完成帶有實物ID編碼的RFID標簽和二維碼銘牌的安裝，并在相關微應用系統(tǒng)中進行物資技術參數(shù)維護。

二維碼銘牌安裝在原銘牌位置，RFID標簽優(yōu)先安裝在設備銘牌周圍，按照下、上、左、右的優(yōu)先級進行安裝，如圖2所示。二維碼銘牌安裝方式可采用螺絲固定、鉚接或焊接等，RFID標簽可采用螺絲、不銹鋼扎帶、支架、鉚接、背膠粘貼等方式安裝。

圖2 RFID標簽安裝位置示意圖

2.3 存量設備賦碼貼簽

存量設備由設備運維管理單位在PMS2.0系統(tǒng)中生成實物ID編碼，根據(jù)實物ID編碼生成二維碼圖形，并制作和安裝RFID標簽。標簽安裝的位置可結合現(xiàn)場實際，在保證安全的前提下，安裝在不影響設備運行與操作、無遮擋、表面平整的地方。在不影響設備質(zhì)量和安全運行的前提下，標簽可采用螺絲固定、不銹鋼扎帶固定、鉚接或背膠粘貼等方式安裝，安裝位置原則上與增量設備相同。

RFID標簽安裝方向分為橫向和豎向2種，在安裝區(qū)域充足的情況下優(yōu)先采用橫向安裝，當需要安裝在柱狀或其他不規(guī)則物體上時可以采取豎向安裝方式，RFID標簽安裝示意如圖3所示。標簽安裝結束后，利用移動運檢APP掃碼核查實物ID標簽信息與現(xiàn)場設備的一致性，確保信息準確無誤。

圖3 RFID標簽安裝示意圖

2.4 存量設備信息追溯

信息追溯方法有正序追溯和逆序追溯2種，黑龍江公司采取逆序追溯法開展存量設備數(shù)據(jù)清理貫通工作，逆序追溯以PMS2.0設備臺賬為源頭，以WBS編碼為關鍵字段，追溯設備信息、資產(chǎn)信息、項目信息、合同信息及收發(fā)貨信息進而確認基礎碼信息[8]。信息逆序追溯流程圖如圖4所示。

圖4 信息逆序追溯流程圖

具體流程如下：

1)PMS項目組按照整站原則，針對每臺設備生成實物ID，并導出帶有實物ID的設備臺賬，設備臺賬中應包含WBS元素字段；

2)ERP項目組將PMS項目組導出的設備臺賬導入到ERP系統(tǒng)中；

3)根據(jù)ERP系統(tǒng)PM模塊中的設備編碼與PMS設備臺賬中PM編碼間的對應關系，獲取ERP系統(tǒng)設備臺賬中的資產(chǎn)編碼；

4)根據(jù)PMS項目組導出的設備臺賬中的WBS元素，在ERP系統(tǒng)PS模塊中查找對應的項目以及對應的采購申請信息，獲取項目編碼、掛接采購申請的WBS元素以及物料編碼；

5)根據(jù)采購申請關聯(lián)設備對應的采購訂單信息，并根據(jù)采購訂單獲取采購合同編號、供應商編號、采購批次以及物資收發(fā)貨信息；

6)在系統(tǒng)中核查實物ID、設備編號、資產(chǎn)編碼、項目編號、WBS元素、物料編碼的對應關系；

7)完成對應關系確認，并在ERP系統(tǒng)將各編碼對應關系導入到RFID確認表中。

3 基于實物ID的深化應用

3.1 規(guī)劃設計環(huán)節(jié)

在規(guī)劃設計環(huán)節(jié)，開發(fā)了提報設備材料清冊微應用，項目建設單位通過微應用編制設備材料清冊，并通過微應用將編制好的設備材料清冊推送至ERP中，完成采購申請創(chuàng)建。同時，為解決物資掛接層級出錯、掛接位置不準確、指定采購物料的設備分類錯誤等問題，在維護設備材料清冊時，微應用系統(tǒng)自動進行項目WBS與物料組、物料組與設備類型的匹配關系校驗，確保后期轉資的準確性。具體功能包括：

1)提報設備材料清冊

開發(fā)微應用，實現(xiàn)設備材料清冊編制、提報功能；規(guī)范標準WBS應用，增加WBS與物料組匹配關系校驗。

2)標準WBS與物料組對應關系匹配

規(guī)范標準WBS與物料組匹配關系，在提報設備材料清冊、項目驗收時，自動校驗掛接WBS與物料組的匹配關系。

3)物料組與設備類型對應關系匹配

規(guī)范物料組與設備類型對應關系，在提報設備材料清冊、項目驗收時，自動校驗物料與設備類型匹配關系的正確性。

3.2 物資采購環(huán)節(jié)

物資采購環(huán)節(jié)實物ID的深化應用如圖5所示，主要包括實物ID倉儲移動作業(yè)、監(jiān)造管控策略優(yōu)化、抽檢計劃編制與策略優(yōu)化、供應商征信采集及風險預控、基于產(chǎn)品質(zhì)量的LCC精準分析等。

3.2.1 實物ID移動倉儲管理微應用

基于實物ID與自動化物流設施設備，開發(fā)了移動倉儲管理微應用，微應用移動終端能夠快速獲取物資身份信息，輔助核實實物出入庫信息，自動校驗實物、單據(jù)、倉位等信息的一致性，實現(xiàn)物資出入庫、庫存盤點、物資上下架、廢舊物資出入庫等掃碼移動式作業(yè)，規(guī)避倉庫現(xiàn)場作業(yè)與辦公室系統(tǒng)記賬時空分離的情況，降低人為疏忽導致的倉儲管理風險，全面提升倉儲作業(yè)效率和管理精益化水平，推動物資倉儲管理向“自動化、智能化”方向發(fā)展。

3.2.2 基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術的物資質(zhì)量檢測智能管控系統(tǒng)

開發(fā)了物資質(zhì)量檢測智能管控系統(tǒng)，該系統(tǒng)覆蓋物資到貨、物資待檢、物資檢測中、物資檢測完畢、物資返回等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)物資質(zhì)量檢測的標準化過程閉環(huán)管理。該系統(tǒng)通過掃描實物ID編碼，實現(xiàn)試驗原始記錄、試驗報告、貨運信息、歷史檢測結果等信息的錄入與報告生成及實時查詢等功能，能夠有效提升物資質(zhì)量檢測工作效率，推動物資質(zhì)量監(jiān)督管理不斷向智能化、標準化、流程化、精益化邁進。

圖5 物資采購環(huán)節(jié)實物ID的應用

3.3 工程建設環(huán)節(jié)

工程建設環(huán)節(jié)實物ID的深化應用如圖6所示，主要包括工程建設數(shù)據(jù)錄入、基于實物ID的工程現(xiàn)場驗收盤點及PMS設備臺賬維護等。

圖6 工程建設環(huán)節(jié)實物ID的應用

3.3.1 工程建設數(shù)據(jù)錄入

梳理基建和技改項目工程建設現(xiàn)場業(yè)主單位、設計方、施工方、監(jiān)理方、試驗方等不同責任主體在共同完成工程竣工時所需的各類紙質(zhì)報告單據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)建模固化成電子模板，并將電子模板固化在系統(tǒng)管理中；結合設備的實物ID編碼，通過手持終端掃碼，實現(xiàn)各種單據(jù)的查詢功能以及在線或離線錄入各項報告單據(jù)功能；數(shù)據(jù)錄入支持語音識別自動轉換，應用OCR技術實現(xiàn)現(xiàn)場照片自動提取文字，并將其轉化為格式化數(shù)據(jù)；按照不同維度對過程資料維護及時率、過程資料缺失情況、數(shù)據(jù)錄入質(zhì)量進行統(tǒng)計、分析及展示。

3.3.2 基于實物ID的工程現(xiàn)場驗收盤點及PMS設備臺賬維護

項目竣工并已具備驗收條件，項目建設單位出具帶有實物ID的工程現(xiàn)場盤點驗收單，會同運檢部門、財務部門現(xiàn)場盤點驗收，在ERP中生成帶有實物ID的設備轉資清冊，并通過接口發(fā)送給PMS2.0。PMS2.0接收帶有實物ID的設備轉資清冊，設備專責在現(xiàn)場實物驗收時可根據(jù)現(xiàn)場設備實物ID與設備轉資清冊中實物ID進行現(xiàn)場核查。核查完畢后，設備運檢人員在PMS2.0中根據(jù)設備轉資清冊創(chuàng)建設備臺帳，維護設備的實物ID信息，并調(diào)用接口將設備數(shù)據(jù)信息發(fā)送至ERP，ERP自動創(chuàng)建設備臺帳，聯(lián)動創(chuàng)建固定資產(chǎn)卡片。

3.4 生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)

生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)實物ID的深化應用如圖7所示，主要包括移動運檢、數(shù)據(jù)溯源平臺等。

圖7 生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)實物ID的應用

3.4.1 智能巡檢管理系統(tǒng)

研究了基于移動互聯(lián)的巡檢管理新模式，開發(fā)了智能巡檢移動應用系統(tǒng)(智能巡檢APP)，APP展示界面如圖8所示，主要包括基礎功能、變電巡檢、輸電巡檢、配電巡檢、水電巡檢5大功能模塊，共有63項細分功能。以實物ID建設和PMS2.0系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎，以標準化管理為目標，貫通資產(chǎn)管理全過程關鍵信息，將現(xiàn)場工作與信息系統(tǒng)無線互聯(lián)，將智能巡檢與大數(shù)據(jù)應用深度融合，打造出設備運檢全業(yè)務移動應用平臺，并已在部分單位完成試點應用，實現(xiàn)了生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)多維智能分析、作業(yè)流程標準化等功能。通過信息化手段，減少班組“數(shù)、表、賬”反復手工錄入，固化專業(yè)工作流程，革除過去依賴紙質(zhì)文件與不利于過程控制、數(shù)據(jù)對比、統(tǒng)計分析的弊端，達到了班組減負增效的目的。

3.4.2 數(shù)據(jù)溯源工作平臺

開發(fā)了數(shù)據(jù)溯源管控展示平臺，通過與PMS、ERP系統(tǒng)集成，實現(xiàn)進度展示、基礎數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)溯源、賬卡物一致性治理、系統(tǒng)管理5大功能模塊，具體展示及操作界面如圖9所示。平臺獲取PMS、ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)間對應關系，輔助用戶進行數(shù)據(jù)溯源，提升數(shù)據(jù)溯源的準確性和工作效率，為“賬、卡、物”一致性治理工作提供有力的支撐，推動實現(xiàn)公司資產(chǎn)管理全業(yè)務、全流程、全壽命的業(yè)務協(xié)同和信息共享，有效提升公司資產(chǎn)管理水平。

圖8 智能巡檢APP展示界面

3.5 財務環(huán)節(jié)

財務環(huán)節(jié)實物ID的深化應用為財務盤點，如圖10所示，通過與ERP、PMS等系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了包含掃碼查詢、盤點任務、資產(chǎn)盤點、盤盈記錄、數(shù)據(jù)同步、盤點結果6大基礎功能模塊的應用開發(fā)。該應用可以精準識別盤點任務信息、降低資產(chǎn)盤點難度、減少資產(chǎn)管理成本，精準識別盤點任務、減少人為信息采集錄入的失誤、提升盤點數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

4 實施效果

1)信息貫通共享。目前，部分項目通過設備的統(tǒng)一身份編碼已實現(xiàn)直接關聯(lián)項目立項、工程預算、物資采購、設備監(jiān)造、安裝調(diào)試、交接驗收、資產(chǎn)原值、檢修工單等30余類100多項功能，資產(chǎn)管理關鍵信息實現(xiàn)全過程貫通，為公司全業(yè)務統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心與大數(shù)據(jù)建設應用提供了有益的經(jīng)驗。

2)業(yè)務應用。在實物ID建設過程中，各單位廣泛應用移動物聯(lián)網(wǎng)技術，全面提高基層工作效率、減輕一線員工負擔。公司通過移動智能終端后臺關聯(lián)ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)物資掃碼收發(fā)貨，出入庫作業(yè)效率提高1倍；通過自動集成供應商錄入的設備參數(shù)，變電設備臺賬平均建賬時間壓縮80%以上；通過現(xiàn)場掃碼開展設備、財務盤點，變電站設備核查效率提高2.5倍；通過掃碼創(chuàng)建設備臺賬，臺賬創(chuàng)建效率提高2倍；移動巡檢微應用的使用可減少全部變電專業(yè)紙質(zhì)記錄填寫，輸電專業(yè)減少8種，配電專業(yè)減少8種，共計減少144種紙質(zhì)記錄填寫，班組平均減負88.89%。

3)質(zhì)量管控。通過對出廠試驗報告、物資抽檢、監(jiān)造質(zhì)量信息進行數(shù)字化采集和統(tǒng)計分析，不但為運檢環(huán)節(jié)設備質(zhì)量提供前端技術支撐，也為供應質(zhì)量評估提供數(shù)據(jù)支持，為公司實現(xiàn)“選好設備、招好設備、用好設備”創(chuàng)造條件。

圖9 數(shù)據(jù)溯源平臺展示界面

圖10 財務環(huán)節(jié)實物ID的應用

4)賬卡物一致性治理。數(shù)據(jù)溯源管控展示平臺不但實現(xiàn)了溯源數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)溯源情況分析、輔助用戶信息追溯等功能，還實現(xiàn)了系統(tǒng)間賬卡物一致性校驗、設備壽命分析等功能，為公司電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理與評價奠定基礎，促進公司設備全壽命周期管理水平持續(xù)提升。

5 結 語

全面梳理了黑龍江電網(wǎng)建設實物ID的設計理念和實施方法，同時開發(fā)了基于實物ID的提報設備材料清冊微應用、移動倉儲管理微應用、物資質(zhì)量檢測智能管控系統(tǒng)、工程建設數(shù)據(jù)錄入微應用、現(xiàn)場驗收盤點微應用、智能巡檢管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)溯源工作平臺、財務盤點微應用，在信息貫通共享、業(yè)務應用、質(zhì)量管控、賬卡物一致性治理等方面取得了實質(zhì)性成效，實現(xiàn)了信息共享、班組減負增效的目標，有效促進了設備精益化管理水平的提升。