馬勝軍

摘要：設(shè)備維修的管理信息化體系內(nèi)，設(shè)備維修現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集重視度不夠，技術(shù)手段有限，帶來維修過程記錄不完整，嚴(yán)重地影響對于維修過程管理能力，從知識積累和計劃性維修的角度，需要一個全面可靠的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集體系?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，以煙草生產(chǎn)中卷包車間的現(xiàn)場為實例，通過設(shè)備連線采集和二維碼標(biāo)識識別采集，全面實現(xiàn)方便準(zhǔn)確的故障定位、故障記錄、派工、執(zhí)行、現(xiàn)場采集、結(jié)果反饋;完整的過程數(shù)據(jù)對后續(xù)設(shè)備運維管理，有很好的支撐作用。

關(guān)鍵詞：設(shè)備計劃性維修;現(xiàn)場管理;卷包;物聯(lián)網(wǎng);二維碼;過程管理

中圖分類號：TP391.44? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2020）20-0123-02

0? 引言

設(shè)備管理的整個架構(gòu)里，首先重視的都是設(shè)備資產(chǎn)的管理，重心是在于資產(chǎn)價值評價和計劃性維修，其次會著眼設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，SCADA在線采集和在線狀態(tài)監(jiān)控這個方面，是實施tpm全員維修管理和實時維修的基礎(chǔ);最后視角會投向設(shè)備的安燈管理，實現(xiàn)部分現(xiàn)場管理。

1? 維修現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集目標(biāo)的定義

從整個維修管理信息化的角度看，維修現(xiàn)場的實際作業(yè)過程管理，目前來說是一個管理的死角。企業(yè)進(jìn)行設(shè)備信息化管理落實到現(xiàn)場的實際操作和維修過程管理的階段，整體設(shè)備信息化水平就有了一定的高度，但缺少設(shè)備現(xiàn)場完整的維修記錄的事實，這個問題會嚴(yán)重的影響到設(shè)備維修中，關(guān)于故障辨識和判定、真實維修過程工藝、真實作業(yè)節(jié)拍和難度，對于相關(guān)的知識積累和現(xiàn)場作業(yè)管理，都會增加難度甚至是不可能完成的。

本文將著重討論如何運用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，在卷包車間設(shè)備維修現(xiàn)場中，進(jìn)行全面的現(xiàn)場維修過程管理的應(yīng)用。

計劃性維修主要目的是通過設(shè)備資產(chǎn)的管理，對備品備件、對設(shè)備維修的人力成本進(jìn)行綜合的管理。管理重點是設(shè)備維修中所使用的人工、物料和對應(yīng)的計劃性，按照一定的周期觸發(fā)維修任務(wù)，把大部分現(xiàn)場維修工作如維修保養(yǎng)實施和應(yīng)急維修，通過維修工單管理來完成維修成本管控。

使用有計劃有準(zhǔn)備的維修任務(wù)來減少應(yīng)急維修行為，計劃維修的目標(biāo)就減少停機(jī)時間。通過計劃性維修任務(wù)的對于人工投入成本和停機(jī)的預(yù)估，一方面控制住停機(jī)時間，把應(yīng)急維修所處理的故障（設(shè)備停機(jī)故障）降到最低;另一方面，實現(xiàn)了對設(shè)備運行和運營的綜合成本的管理，評價設(shè)備的運行運營中，采購新設(shè)備、維修老設(shè)備、技術(shù)改造還是直接進(jìn)行維護(hù)有了定量的評估標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)急維修是指設(shè)備出現(xiàn)了停機(jī)類的故障所需要的維修，不得不響應(yīng)的緊急維修。應(yīng)急維修在實際的維修實踐中，如果沒有很好的去進(jìn)行計劃維修管理和知識積累，大部分故障都會呈現(xiàn)為應(yīng)急維修，在傳統(tǒng)設(shè)備維修管理中，管理要求是維修人員幾分鐘到現(xiàn)場，幾小時去處理。這種方式是管理中無法避免的場景，一方面減少應(yīng)急維修的比例，一方面通過對應(yīng)急維修的及時響應(yīng)來解決問題，就是通常的現(xiàn)場應(yīng)急維修。

在完成了計劃性維修的體系，有EAM設(shè)備資產(chǎn)管理軟件支撐之后，管理目標(biāo)是沒有應(yīng)急維修，或者80%以上維修是計劃性維修和預(yù)見性維修。故障應(yīng)急維修在整個的維修體系比例越低，說明維修的管理越好，意外始終是會出現(xiàn)，對故障的標(biāo)準(zhǔn)診斷和故障問題的分析，以及對應(yīng)的維修工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，就是應(yīng)急維修的知識積累的重要組成部分。

設(shè)備維修管理其實包括以下的幾個方面內(nèi)容，首先是故障的收集和故障的管理，其次是故障原因分析和故障原因管理，再次就是故障對應(yīng)的解決辦法，定義對應(yīng)的維修任務(wù)和維修工單。最后才是維修的過程，現(xiàn)場具體任務(wù)的派工，班長安排工人維修任務(wù)，工人現(xiàn)場維修過程的記錄，才是現(xiàn)場記錄的重點。

2? 物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)場的采集內(nèi)容

設(shè)備維修現(xiàn)場執(zhí)行管理在卷包車間必須全面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)采集，物聯(lián)網(wǎng)采集首先是采集，第二是現(xiàn)場管理。

采集中又包括人工采集和設(shè)備連線采集。

2.1 人工采集的內(nèi)容

人工采集是記錄維修相關(guān)人員在現(xiàn)場的活動。

采集內(nèi)容可分成兩類，現(xiàn)場設(shè)備維修執(zhí)行管理首先是維修任務(wù)本身的產(chǎn)生，任務(wù)觸發(fā)并不一定是現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，但是作為現(xiàn)場采集的基礎(chǔ)，維修保養(yǎng)任務(wù)分成兩大類，一類是日常設(shè)備運行巡檢類的和計劃性維修派工，由設(shè)備維修系統(tǒng)定時產(chǎn)生發(fā)送到現(xiàn)場執(zhí)行人員，另外一類是突發(fā)性的故障類，故障類任務(wù)是一個從現(xiàn)場故障觸發(fā)，通過故障判定，完成維修工單確認(rèn)這三條來組成。

故障判定和維修工單確認(rèn)應(yīng)該是在知識積累里選擇成熟的定義來處理，或者交由設(shè)備專家來進(jìn)行新故障和維修作業(yè)任務(wù)來定義。維修任務(wù)轉(zhuǎn)化為一個維修工單，更換配件，完成保養(yǎng)或者磨合操作。任務(wù)也應(yīng)該分成兩類，一類是需要零配件的，一類是不需要的。

任務(wù)明確了，才能進(jìn)行作業(yè)，對任務(wù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)采集。

所以現(xiàn)場作業(yè)的物聯(lián)采集分成三件事來做。

一是派工，所有現(xiàn)場執(zhí)行責(zé)任人是誰？有時候這個場景里只有一個維修人員，沒有班組長派工行為，那就是有一個默認(rèn)派工。那么首先這個任務(wù)要分配給一個指定的人，這個人認(rèn)可這個任務(wù)，責(zé)任人認(rèn)可接受任務(wù)開始做整個任務(wù)的發(fā)起，派工是現(xiàn)場執(zhí)行的發(fā)起。

二是過程采集，過程采集的內(nèi)容理論上從任務(wù)的定義來分析，這個任務(wù)有多步驟的采集需求，參照做交通事故現(xiàn)場記錄，一個現(xiàn)場事故記錄需要一個正面照一個側(cè)面照一個遠(yuǎn)景照一個近景照碰撞部位照以及相關(guān)人員證件5張照片，構(gòu)成一個交通事故的現(xiàn)場。這5張照片可以提供交通事故的責(zé)任判斷依據(jù)。同理在設(shè)備維修中，按維修任務(wù)工單的作業(yè)要求需要哪些圖片，需要哪些文字的記錄，來幫助確認(rèn)現(xiàn)場的維修過程和維修的狀態(tài)和結(jié)果。在以前維修任務(wù)中只有維修任務(wù)的操作要求，備品準(zhǔn)備工具準(zhǔn)備圖紙準(zhǔn)備，沒有定義現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集要求，無現(xiàn)場記錄要求，物聯(lián)網(wǎng)采集是一個有圖有真相的現(xiàn)場記錄，特殊情形下操作非常簡單，比如一個工序是拆一個螺絲，可能不需要記錄，拆20個螺絲，就一定需要記錄，拆掉的20個螺絲位置，螺絲按順序放的位置，安裝之后確認(rèn)位置是否正確，這就是維修的過程記錄內(nèi)容。

三是維修報工，從現(xiàn)場安燈系統(tǒng)管理的角度，還有個消燈的動作，維修工作完成后，有指定人員確認(rèn)維修效果。

以上三條共同構(gòu)成一個完整的物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)場維修記錄。

2.2 設(shè)備連線采集的內(nèi)容

從全感知的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集平臺的角度講，全感知是一個全面覆蓋數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場整體數(shù)字的數(shù)據(jù)管理平臺。

全感知=統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺+物理測量值采集+作業(yè)數(shù)據(jù)生成。

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺是指現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)的全面采集，并不預(yù)定義采集目標(biāo)，而集中于對現(xiàn)場的全面采集。物聯(lián)網(wǎng)全面的意思主要對現(xiàn)場數(shù)據(jù)盡量不遺漏，不分使用目標(biāo)的方式進(jìn)行采集。以后對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的應(yīng)用，都應(yīng)該通過統(tǒng)一的采集平臺-全感知平臺來獲取數(shù)據(jù)。

物理測量采集是采集的直接數(shù)值，如各種設(shè)備實時數(shù)據(jù)物理測量是采集的各種設(shè)備PLC的實時數(shù)據(jù)讀數(shù)，或者是人工掃碼的直接得到的二維碼值，或者是RFID值、條碼值和人工通過UI錄入數(shù)據(jù)等。物理測量的采集得到是一個傳感器值，比如電壓多少，電流多少，掃出的二維碼是多少？

把這些物理作為數(shù)據(jù)生成作業(yè)數(shù)據(jù)，掃了一個設(shè)備碼，再掃了一個實物碼，能夠得出一個作業(yè)憑證，是把某一個物料（實物碼）投料在這個設(shè)備上，這個就是作業(yè)數(shù)據(jù)生成。

物理測量值采集是一個大量的數(shù)據(jù)，那么生成業(yè)務(wù)憑證就變成實際的信息，就是信息系統(tǒng)可以理解的數(shù)據(jù)。全面采集、獲取測量值并且轉(zhuǎn)為作業(yè)憑證，這個就是全感知。全感知是數(shù)字化的真正基礎(chǔ)，數(shù)字化和傳統(tǒng)管控一體化的最大區(qū)別就是全感知。

設(shè)備連線采集SCADA就是全感知平臺中最重要的一個構(gòu)成部分，如圖1。

SCADA所采集的數(shù)據(jù)中，主要有兩類，一類是和設(shè)備加工參數(shù)相關(guān)的設(shè)備工藝參數(shù)，主要用批次質(zhì)量控制和管理;另外一類是設(shè)備運行狀態(tài)有關(guān)的，用于評估設(shè)備的健康程度和狀態(tài)的設(shè)備運行數(shù)據(jù)。設(shè)備運行數(shù)據(jù)就是在設(shè)備運行中，可以用來評估設(shè)備健康狀況的數(shù)據(jù)。

設(shè)備維修發(fā)生，一定是部分或者個別設(shè)備零件的狀態(tài)因為老化、磨損或者不當(dāng)使用有變化，變化必然是一個漸變的過程，沒有斷崖式的設(shè)備損害。在每一個設(shè)備發(fā)生故障之前，一定是有一些指標(biāo)會偏離它的正常值，采集的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，就是能夠代表設(shè)備運行指標(biāo)的一些值，比如設(shè)備的電壓、電流、抖動、振動等等這些數(shù)據(jù)，包括對應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量SPC的統(tǒng)計品管的數(shù)據(jù)，全感知平臺所采集的代表設(shè)備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，都是說明了一些設(shè)備的狀態(tài)，這一類數(shù)據(jù)在企業(yè)的智能車間的管理中主要都體現(xiàn)在設(shè)備維修的管理層。

3? 物聯(lián)網(wǎng)采集在設(shè)備維修現(xiàn)場管理的價值

①設(shè)備維修的過程記錄，實際維修步驟記錄，維修人員、工藝、備件、工具的記錄是后期知識積累的主要依據(jù)，只有完整的從故障現(xiàn)象、故障分析到維修的工藝的全記錄，才能最好地分析設(shè)備的預(yù)見性維修方法，最終形成有效的維修知識庫，從而全面提升維修現(xiàn)場的管理能力。

②設(shè)備過程數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)，是設(shè)備周期、設(shè)備運行時間、設(shè)備故障感知的主要依據(jù)，是計劃性維修的計劃周期的觸發(fā)數(shù)據(jù)。

③設(shè)備維修的大數(shù)據(jù)分析，可以基于最優(yōu)化實踐。每一個故障的備件更換周期，都會呈現(xiàn)為其它類似項目的周期評估的依據(jù)，同樣每一個故障的發(fā)生，在發(fā)生前合理周期內(nèi)的設(shè)備數(shù)據(jù)，也將成為設(shè)備故障預(yù)警的主要數(shù)據(jù)來源。

綜上所述，運用物聯(lián)網(wǎng)采集技術(shù)，全面采集設(shè)備維修現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)，從設(shè)備連線采集和LOT采集的各種數(shù)據(jù)，是保證設(shè)備維修的知識發(fā)現(xiàn)、知識積累和智能管控的主要數(shù)據(jù)支撐，是現(xiàn)場的一個重要環(huán)節(jié)。

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