歐陽寧　蔣開國　聶寧

摘要：文章結(jié)合集成RFID、傳感器數(shù)據(jù)采集和融合手段，采用模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)以及云計(jì)算系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，利用先進(jìn)的信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段整合整個(gè)廠區(qū)設(shè)備，包括生產(chǎn)設(shè)備、動(dòng)能設(shè)備等已有資源，建立一個(gè)設(shè)備維護(hù)管理的信息監(jiān)控平臺(tái)，并與企業(yè)OA、ERP等管理系統(tǒng)無縫鏈接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理，幫助企業(yè)進(jìn)行“精細(xì)化”管理和“節(jié)能減排”。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；RFID；信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；監(jiān)控平臺(tái)；智慧工廠；設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP393 文章編號(hào)：1009-2374（2015）16-0052-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.025

1 概述

當(dāng)今世界，信息技術(shù)特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐，使物聯(lián)網(wǎng)研究向信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。目前在國內(nèi)設(shè)備維護(hù)維修管理系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛，但不能脫離人工輸入信息及實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳輸、監(jiān)控，不能對(duì)設(shè)備的零部件等進(jìn)行監(jiān)管，甚至不能和企業(yè)OA、ERP等無縫鏈接，不能為工業(yè)4.0打下基礎(chǔ)，因此限制了其發(fā)展。本研究主要采用現(xiàn)代化信息技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)等進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，建立一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)管平臺(tái)，能互聯(lián)互通，充分對(duì)設(shè)備進(jìn)行計(jì)劃型、智能型管理，精細(xì)至設(shè)備的每個(gè)零部件。本項(xiàng)目實(shí)施主要的意義如下：（1）促進(jìn)企業(yè)信息化管理改革。設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)的實(shí)施將為企業(yè)進(jìn)行信息化管理改革、提升企業(yè)競爭力提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，同時(shí)會(huì)直接帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益及提升其管理效率；（2）計(jì)劃調(diào)度科學(xué)化。實(shí)現(xiàn)設(shè)備計(jì)劃的平衡、資源平衡、時(shí)間平衡，提高資源利用率，最大限度消除計(jì)劃管理瓶頸；（3）保障設(shè)備順利使用。實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中計(jì)劃管理，引入設(shè)備維修保養(yǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施維修保養(yǎng)計(jì)劃管理，從而保證設(shè)備質(zhì)量，降低設(shè)備故障率和事故率，避免人為原因造成的損失；（4）節(jié)能降耗。通過管理軟件系統(tǒng)的實(shí)施，合理降低維修保養(yǎng)成本、能耗和其他各種損耗，從而降低整體運(yùn)營成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；（5）提供管理決策支持。管理者可隨時(shí)隨地掌握設(shè)備使用狀況，將一系列客觀的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)匯總分析，有利于領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行企業(yè)經(jīng)營決策；（6）提高了設(shè)備巡檢力度，對(duì)維護(hù)操作人員進(jìn)行巡檢考核；（7）互聯(lián)互通，可作為工業(yè)4.0的基礎(chǔ)，為智慧工廠建設(shè)做好鋪墊。

2 系統(tǒng)方案

本設(shè)備維護(hù)信息管理項(xiàng)目主要是利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)以及云計(jì)算系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，整合整個(gè)廠區(qū)設(shè)備，如生產(chǎn)設(shè)備、鍋爐房設(shè)備、制冷站設(shè)備、空壓站設(shè)備及配電系統(tǒng)設(shè)備已有資源，建立一個(gè)廠區(qū)設(shè)備維護(hù)管理的監(jiān)控平臺(tái)。

平臺(tái)以對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)信息管理為主線，通過對(duì)設(shè)備信息的收集、存儲(chǔ)、傳遞、統(tǒng)計(jì)、分析、綜合查詢、報(bào)表輸出和信息共享，及時(shí)為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及各部門管理人員的決策提供全面、準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。所涉及的設(shè)備管理、維護(hù)計(jì)劃、工單、標(biāo)準(zhǔn)、安全、備品備件庫存資源等對(duì)象納入到管理范疇，并且能對(duì)業(yè)務(wù)工作過程的偏離現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)提醒及處置。保障工廠設(shè)備的安全性、可靠性，提高設(shè)備維護(hù)管理的運(yùn)作效率。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖如圖1所示：

系統(tǒng)工作原理：本系統(tǒng)主要以具體的功能設(shè)備為管理主單元，其零部件為子單元，在功能設(shè)備的每個(gè)關(guān)鍵零部件上安裝一個(gè)RFID芯片，本芯片能承受高溫及干擾，并為動(dòng)力中心的維護(hù)工作人員配置一套手持終端，在區(qū)域范圍內(nèi)將無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋，如在鍋爐房裝有無線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋，維護(hù)人員的手持終端設(shè)備可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地與系統(tǒng)進(jìn)行通信，上傳及下載設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，包括巡檢信息、保養(yǎng)信息、工作參數(shù)等，零部件的信息包括零部件的ID號(hào)、零部件名稱、零部件型號(hào)、零部件維護(hù)周期、零部件上次維護(hù)時(shí)間、零部件下次維護(hù)時(shí)間倒計(jì)時(shí)、零部件上次出現(xiàn)故障（故障代碼或內(nèi)容）、零部件故障原因、零部件維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、零部件年月日故障次數(shù)及零部件備品備件數(shù)量等信息，以上信息可通過手持終端設(shè)備掃碼得到，也可通過設(shè)在每個(gè)功能車間（如鍋爐房）的智能終端自動(dòng)收集、傳輸。通過掃描到的ID號(hào)鏈接到平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫，對(duì)設(shè)備的相關(guān)信息進(jìn)行反饋，并登記設(shè)備掃描的時(shí)間，通過手持終端的登錄名判斷掃描的維護(hù)工作人員是誰（與動(dòng)力中心人員的ID號(hào)對(duì)應(yīng)），如在巡查過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備工作不正?，F(xiàn)象，通過手持終端可以關(guān)聯(lián)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)庫，查看設(shè)備是否以前存在過類似故障，可對(duì)設(shè)備故障現(xiàn)象進(jìn)行登記上傳至維護(hù)管理平臺(tái)，形成記錄，減少以后維護(hù)的判斷時(shí)間及處理辦法。

隨著移動(dòng)3G、4G技術(shù)的發(fā)展，可建立平臺(tái)服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)，通過手機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程了解及查看等，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，及時(shí)通過手機(jī)來提醒主管部門，也可通過與廠級(jí)的OA、ERP管理系統(tǒng)進(jìn)行無縫對(duì)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換及整合。

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備管理架構(gòu)建模原理，建立智能的設(shè)備樹結(jié)構(gòu)：首先平臺(tái)主要管理的設(shè)備范圍為動(dòng)力中心的鍋爐房設(shè)備、制冷站設(shè)備、空壓站設(shè)備及配電系統(tǒng)等；通過區(qū)域劃分建立系統(tǒng)的主模塊，如鍋爐房模塊、空壓站模塊等；在區(qū)域主模塊下建立子模塊，如鍋爐房區(qū)域可建立如下子模塊：1#鍋爐、2#鍋爐、鍋爐水處理系統(tǒng)設(shè)備、鍋爐輔助配套設(shè)施及蒸汽管道系統(tǒng)等，空壓站可建立1#空壓機(jī)、2#空壓機(jī)、空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)、空壓機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)、空壓機(jī)配電系統(tǒng)及空壓機(jī)管網(wǎng)子模塊等；最后在子模塊下建立具體的設(shè)備零部件，對(duì)零部件進(jìn)行編號(hào)及建模。

設(shè)備維護(hù)管理信息監(jiān)控平臺(tái)的系統(tǒng)功能：（1）企業(yè)信息設(shè)置：通過對(duì)部門設(shè)置信息、崗位設(shè)置信息、員工信息等信息的管理以及人員的分配權(quán)限管理，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的人員和權(quán)限管理，并通過與OA、ERP系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)職工信息的共享，無需重復(fù)錄入；（2）設(shè)備資料管理：技術(shù)參考資料、技術(shù)資料、表單明細(xì)、設(shè)備供貨廠商、備件購置廠商等相關(guān)資料信息；（3）設(shè)備前期管理：設(shè)備年度技改計(jì)劃、設(shè)備貨源調(diào)研、設(shè)備訂貨合同登記、安裝調(diào)試記錄、設(shè)備驗(yàn)收五項(xiàng)設(shè)備的前期工作記錄；（4）設(shè)備資產(chǎn)管理：設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備分類、設(shè)備移裝調(diào)動(dòng)、設(shè)備閑置、設(shè)備報(bào)廢、設(shè)備變動(dòng)情況六項(xiàng)，各明細(xì)記錄均可打印輸出；（5）設(shè)備使用管理：包括設(shè)備專職責(zé)任信息、設(shè)備巡檢、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備故障、設(shè)備事故五項(xiàng)內(nèi)容；（6）設(shè)備保養(yǎng)管理：設(shè)備保養(yǎng)計(jì)劃、設(shè)備保養(yǎng)記錄、當(dāng)月保養(yǎng)計(jì)劃、未完成保養(yǎng)清單五項(xiàng)內(nèi)容，明細(xì)列表均可打印輸出；（7）設(shè)備潤滑管理：設(shè)備潤滑標(biāo)準(zhǔn)、潤滑劑信息、設(shè)備潤滑記錄、近段時(shí)間需要潤滑設(shè)備明細(xì)四項(xiàng)內(nèi)容；（8）設(shè)備點(diǎn)檢維修管理：設(shè)備劣化傾向錄入、溫度劣化傾向分析、振動(dòng)劣化傾向分析、設(shè)備年檢錄入、設(shè)備點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備點(diǎn)檢計(jì)劃、設(shè)備周期計(jì)劃、設(shè)備維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備維修計(jì)劃、設(shè)備維修記錄、近段時(shí)間需要維修設(shè)備明細(xì)、設(shè)備維修派工單、設(shè)備維修合同。相關(guān)表格可打印輸出；（9）設(shè)備備件管理：備件入庫、備件出庫、備件信息設(shè)置、備件庫存、近段時(shí)間需要購買備件明細(xì)；（10）設(shè)備更新改造：更新改造錄入，通過動(dòng)力設(shè)備維護(hù)管理的信息監(jiān)控平臺(tái)，使企業(yè)技術(shù)人員輕松地維護(hù)設(shè)備的需求變化，提供相應(yīng)的開發(fā)工具包括設(shè)備數(shù)據(jù)建模工具、流程管理工具、功能開發(fā)工具、報(bào)表設(shè)計(jì)工具、系統(tǒng)集成工具等。

3 結(jié)語

設(shè)備的維護(hù)監(jiān)控管理是生產(chǎn)管理的重要組成部分，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用RFID及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)建立便捷有效的管理平臺(tái)和管理模式，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，不僅可減少維護(hù)人員的投入、減少維修時(shí)間，更能實(shí)現(xiàn)備品備件、維護(hù)保養(yǎng)的計(jì)劃性管理，提高設(shè)備的稼動(dòng)率等優(yōu)點(diǎn)，且此平臺(tái)可方便地對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并形成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表等。

加快企業(yè)設(shè)備維護(hù)維修管理的信息化建設(shè)是大勢所趨，設(shè)備維護(hù)管理的信息監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)又是企業(yè)未來工業(yè)4.0、智慧工廠的基礎(chǔ)，有利于促進(jìn)企業(yè)管理水平的提高，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的優(yōu)化配置，增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟曉明.基于RFID的物流信息管理系統(tǒng)模型研究[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006，（7）.

[2] 周曉光，等.射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2006.

[3] 喬強(qiáng).RFID技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代情報(bào)，2005，（4）.

[4] 張文豐.RFID技術(shù)在高校固定資產(chǎn)管理的應(yīng)用及前景分析[J].廣州廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，（4）.

[5] 李大蔚.基于物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)[J].黑龍江科學(xué)，2012，3（9）.

[6] 王炎鑫，李界家，胡彬彬.RFID和條形碼在固定資產(chǎn)管理中的應(yīng)用研究[J].射頻世界，2009，（2）.

作者簡介：歐陽寧（1966-），男，湖南永州人，湖南中煙工業(yè)有限公司郴州卷煙廠工程師，研究方向：設(shè)備技術(shù)改造和管理；蔣開國（1971-），男，湖南武岡人，長沙賽普爾自動(dòng)化工程設(shè)備有限公司高級(jí)工程師，研究方向：技術(shù)和管理；聶寧（1975-），女，湖南寧鄉(xiāng)人，供職于湖南中醫(yī)藥大學(xué)，工程碩士，研究方向：辦公室管理及軟件開發(fā)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）