王倩倩，雷西勇，李世江

（貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司銅仁卷煙廠，貴州銅仁 554300）

0 引言

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，全球迎來了數(shù)字化時(shí)代。而在數(shù)字化背景下，人工智能等數(shù)字化技術(shù)開始在卷煙企業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，卷煙廠生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度不斷提升，尤其是工控系統(tǒng)的廣泛使用，在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，也增加了企業(yè)設(shè)備管理的難度。

作為自動(dòng)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)工具，設(shè)備的穩(wěn)定性和效能高低直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，而保障設(shè)備穩(wěn)定性和效能的關(guān)鍵是設(shè)備管理。卷煙企業(yè)設(shè)備主要有制絲設(shè)備、卷包設(shè)備以及動(dòng)力設(shè)備，從其設(shè)備管理的現(xiàn)狀上看，設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理制度不健全：故障管理比較粗放，維修經(jīng)驗(yàn)不具備可復(fù)制學(xué)習(xí)性；工控系統(tǒng)關(guān)于設(shè)備的信息閑置，存在信息孤島現(xiàn)象；現(xiàn)場的一些業(yè)務(wù)管理還是以人工記錄為主，未充分挖掘數(shù)據(jù)背后的價(jià)值對(duì)設(shè)備效能進(jìn)行有效評(píng)價(jià)；對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況沒有一套實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，很難對(duì)一些異常情況進(jìn)行預(yù)警和及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致處理措施制定維修響應(yīng)滯后，從而影響企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

為了將設(shè)備相關(guān)信息連續(xù)、自動(dòng)、完整的集成到管理系統(tǒng)中，加快卷煙企業(yè)信息化與工業(yè)化的高度融合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的精細(xì)化、信息化和動(dòng)態(tài)化勢在必行。對(duì)設(shè)備管理進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，通過項(xiàng)目實(shí)施，驗(yàn)證了MES（Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng)）在企業(yè)設(shè)備管理中的效果。

1 卷煙企業(yè)設(shè)備管理模塊架構(gòu)

設(shè)備管理模塊設(shè)計(jì)的主要管理思路是以生產(chǎn)設(shè)備為主，從設(shè)備的投產(chǎn)、使用、維護(hù)、維修、技術(shù)改造直至報(bào)廢期的全部階段的有關(guān)信息進(jìn)行收集、整理、分析，運(yùn)用設(shè)備生命周期管理理論實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期的信息化智能管理；合理制定生產(chǎn)設(shè)備點(diǎn)檢、保養(yǎng)、潤滑以及維修計(jì)劃，對(duì)計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行記錄分析，對(duì)設(shè)備狀態(tài)及換件情況等進(jìn)行預(yù)警，通過制定管控措施，延長設(shè)備使用壽命，從而降低設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)的影響，提高設(shè)備利用率，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)備管理模塊以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)，以設(shè)備維護(hù)為過程，全體人員參與為基礎(chǔ)的設(shè)備管理體系，支撐企業(yè)設(shè)備管理業(yè)務(wù)需求，主要包括基礎(chǔ)信息管理、設(shè)備維護(hù)管理、維修知識(shí)庫、看板監(jiān)視、備件管理、分析改善和設(shè)備統(tǒng)計(jì)及評(píng)價(jià)。

2 設(shè)備管理模塊功能設(shè)計(jì)

2.1 基礎(chǔ)信息管理

基礎(chǔ)管理主要是對(duì)企業(yè)在用設(shè)備的一些屬性的管理，包含設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備BOM（Bill Of Material，物料清單）、設(shè)備潤滑時(shí)間以及周期保養(yǎng)時(shí)間初始化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備頂崗人員管理、人員班組設(shè)置、等。通過對(duì)設(shè)備基本信息進(jìn)行跟蹤查詢，輔以對(duì)應(yīng)班組人員，為實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)在用設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理提供支撐。

其中，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)備的機(jī)型、部位BOM 制定設(shè)備點(diǎn)巡檢、潤滑、保養(yǎng)、維修等操作的規(guī)程信息，包括設(shè)備規(guī)程項(xiàng)目、維護(hù)周期、責(zé)任崗位、生成策略和日期策略規(guī)則等內(nèi)容，用于指導(dǎo)和管理設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)巡檢、潤滑、保養(yǎng)等維保操作。

2.2 設(shè)備維護(hù)管理

設(shè)備維護(hù)管理包括設(shè)備點(diǎn)巡檢、日常保養(yǎng)、潤滑工單管理，設(shè)備周期保養(yǎng)/輪保工單管理、計(jì)劃性維修工單管理、委外維修工單管理以及設(shè)備檢查整改工單管理。以上管理工單可分兩類：一是系統(tǒng)根據(jù)點(diǎn)巡檢規(guī)程、日常保養(yǎng)規(guī)程、潤滑規(guī)程自動(dòng)生成工單，下達(dá)到對(duì)應(yīng)的角色（維修工或操作工），工單下達(dá)之后，維修工或操作工執(zhí)行工單，按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和巡查、保養(yǎng)以及潤滑等，并維護(hù)響應(yīng)的記錄；二是車間的設(shè)備管理人員根據(jù)設(shè)備實(shí)際狀況，按管理需求制定相關(guān)工單，如：在月底制定次月的周期性保養(yǎng)（輪保）計(jì)劃、計(jì)劃性維修計(jì)劃；在有委外維修業(yè)務(wù)時(shí)，制定委外維修工單，線上跨部門審批執(zhí)行；在設(shè)備檢查巡視發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，生產(chǎn)整改工單，派工維修并記錄整改情況等。

2.3 維修知識(shí)庫

可復(fù)制的維修經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備知識(shí)是增強(qiáng)維修人員維修能力和提高設(shè)備故障維修效率的關(guān)鍵。本系統(tǒng)通過搭建維修知識(shí)庫，實(shí)現(xiàn)維修作業(yè)技能的共享平臺(tái)。設(shè)備維修知識(shí)庫依托于設(shè)備管理模塊、設(shè)備維修工單、設(shè)備發(fā)生故障通過維修呼叫，維修人員根據(jù)故障類型匹配知識(shí)庫，為快速維修提供知識(shí)支撐，維修后對(duì)有價(jià)值的知識(shí)可轉(zhuǎn)入設(shè)備維修知識(shí)庫進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享，并可支持手工錄入、實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫與設(shè)備現(xiàn)場管理的協(xié)同。

2.4 看板監(jiān)視

通過圖表展示生產(chǎn)相關(guān)指標(biāo)，并通過遠(yuǎn)程對(duì)車間設(shè)備運(yùn)行、停機(jī)、故障等工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不必每次到現(xiàn)場和部門檢查了解，便于管理層根據(jù)及時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)并對(duì)故障情況作出快速響應(yīng)。

2.5 備件管理

備件管理包括備件庫基本信息、備件更換管理和備件修舊利廢管理。通過集成備件管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)查詢備件基本信息，包括備件庫存量、領(lǐng)用量。備件更換管理用于維護(hù)備件損耗、更換情況等信息的記錄，備件使用壽命數(shù)字化可為易損件庫存管理和備件更換自動(dòng)預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐，有助于合理制定備件采購計(jì)劃和更換計(jì)劃，從而降低庫存成本，消除安全隱患，保障設(shè)備高效的使用。備件修舊利廢管理包括修舊利廢計(jì)劃和修舊利廢臺(tái)賬，對(duì)廢舊備件的管理，有助于提高對(duì)報(bào)廢和積壓閑置物資的修舊利用，降低采購成本。

2.6 分析改善

分析改善模塊主要用于維護(hù)設(shè)備改造信息、創(chuàng)新和精益管理課題、質(zhì)量控制課題等設(shè)備知識(shí)信息，通過設(shè)備相關(guān)知識(shí)沉淀和積累，不斷完善生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)與創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)積累，為工廠智能化轉(zhuǎn)型提供助力。

2.7 設(shè)備統(tǒng)計(jì)及評(píng)價(jià)

根據(jù)采集的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史歸檔數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行定性和定量的分析，包括對(duì)設(shè)備工單執(zhí)行、設(shè)備維修、設(shè)備停機(jī)、設(shè)備剔除物、設(shè)備機(jī)臺(tái)產(chǎn)量等情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)設(shè)備完好率、設(shè)備故障停機(jī)率、設(shè)備有效作業(yè)率、設(shè)備效能等指標(biāo)進(jìn)行分析，并根據(jù)設(shè)備評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)形成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，幫助管理者掌握設(shè)備情況并及時(shí)調(diào)整設(shè)備管理策略。

3 設(shè)備管理模塊的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

根據(jù)本文介紹的總體功能模型，利用Java 和.net 技術(shù)進(jìn)行邏輯處理，選用IIS/WAS 平臺(tái)作為服務(wù)，后臺(tái)采用DB2 數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理模塊的設(shè)計(jì)。目前該設(shè)備管理模塊已在某卷煙廠得到應(yīng)用，改善了傳統(tǒng)設(shè)備管理模式。

（1）通過標(biāo)準(zhǔn)化流程固化，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備點(diǎn)巡檢、潤滑、保養(yǎng)、維修、搶修等核心業(yè)務(wù)全程業(yè)務(wù)支撐，讓設(shè)備維修、點(diǎn)檢、保養(yǎng)有計(jì)劃，問題整改有反饋，工單執(zhí)行結(jié)果自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，使得生產(chǎn)設(shè)備管控管控更精準(zhǔn)；線上工單按業(yè)務(wù)需求實(shí)時(shí)推送，并可按部門、類別、日期等類別組合查詢，多樣化信息展示可滿足不同查看需求；業(yè)務(wù)工單跨部門推送或?qū)徟?，線上流轉(zhuǎn)替代了線下紙質(zhì)，提高了工作效率；減少了業(yè)務(wù)人員的日常人工統(tǒng)計(jì)和記錄工作量，提高了工作效率。

（2）通過設(shè)備臺(tái)賬及設(shè)備BOM、機(jī)型分類、運(yùn)維區(qū)域、故障碼、原因碼的動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與任務(wù)清單相統(tǒng)一，同時(shí)也讓操作人員對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，更加清晰。

（3）通過設(shè)備經(jīng)驗(yàn)庫流程化沉淀和積累，不斷完善生產(chǎn)設(shè)備故障經(jīng)驗(yàn)積累，為后續(xù)設(shè)備智能化維修提供鋪墊，為工廠智能化轉(zhuǎn)型提供助力；通過分析改善，對(duì)設(shè)備知識(shí)進(jìn)行在線存檔積累，為工廠提供有效和快速非結(jié)構(gòu)化管理工具，滿足企業(yè)設(shè)備管理信息化需求，提高數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)轉(zhuǎn)化率。

（4）同MES 集成的其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全廠離散生產(chǎn)設(shè)備的全過程、全時(shí)段的數(shù)字化管理和控制，達(dá)到了設(shè)備數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、設(shè)備信息利用集成化、設(shè)備監(jiān)控可視化的目的，有效的提高了各分系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用率，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠目標(biāo)轉(zhuǎn)型提供了支撐。

卷煙廠實(shí)踐證明該模塊為設(shè)備管理提供完整的數(shù)字化運(yùn)行記錄，能提高設(shè)備管理的網(wǎng)絡(luò)化、透明化、無紙化及精細(xì)化能力，為工廠實(shí)現(xiàn)精益設(shè)備高效管理打下了基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

通過卷煙MES 設(shè)備管理模塊的應(yīng)用，將分散于各部門和車間現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行集中管控，全面、準(zhǔn)確、及時(shí)地掌控生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)設(shè)備精細(xì)化、信息化和動(dòng)態(tài)化管理，滿足企業(yè)的設(shè)備管理需求，為卷煙企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。