王立健，何 青，趙曉彤

(1. 華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，北京 102206；2. 中國電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所，北京 100192)

我國電力企業(yè)同樣有著各自比較完善的電力設(shè)備倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，基本能夠?qū)崿F(xiàn)對電力設(shè)備及配件的存儲(chǔ)、保養(yǎng)、調(diào)配以及設(shè)備信息記錄等任務(wù)[1]。但是在電力資產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程中，對電力設(shè)備及倉儲(chǔ)備品備件可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求越來越高，尤其隨著節(jié)能減排政策的實(shí)施，電力成本逐步提高，因此尋求降低電力企業(yè)成本的方法對電力集團(tuán)效益的提升尤為重要。因此，結(jié)合目前電力集團(tuán)擁有的大規(guī)模電力物資現(xiàn)狀，若能提高電力物資管理的高效化和科學(xué)化，對解決電力成本問題具有重要作用。

目前，電力物資管理系統(tǒng)主要是針對電力物資的倉儲(chǔ)管理，執(zhí)行單純的電力設(shè)備資產(chǎn)的入庫、庫房分配和出庫等的記錄及管理功能，并不能對電力設(shè)備及倉儲(chǔ)配件出庫后的使用、維修、壽命等情況進(jìn)行記錄和分析。全壽命周期成本理論從設(shè)備的整個(gè)生命周期角度考慮，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的最低成本和最大效益，如果將其應(yīng)用在電力物資倉儲(chǔ)管理中，將為電力集團(tuán)電力設(shè)備使用效益的提升帶來巨大的推動(dòng)作用。這種管理系統(tǒng)結(jié)合集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析理論和全壽命周期成本理論，以實(shí)現(xiàn)對電力物資和設(shè)備的全壽命周期管理，并能夠通過數(shù)據(jù)分析反作用于倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，針對自身電力資產(chǎn)的特點(diǎn)提出更加科學(xué)和高效的管理方案，實(shí)現(xiàn)電力集團(tuán)的電力物資科學(xué)化經(jīng)營和倉儲(chǔ)物資的高效管理。

1 全壽命周期成本理論應(yīng)用概述

1.1 全壽命周期成本理論

以設(shè)備的長期經(jīng)濟(jì)效益為出發(fā)點(diǎn)，綜合考慮設(shè)備從規(guī)劃設(shè)計(jì)、購置安裝、運(yùn)行維護(hù)、更新改造直至報(bào)廢的整個(gè)壽命周期全過程中的各項(xiàng)支出費(fèi)用，這些費(fèi)用的總和被稱作全壽命周期成本(Life Cycle Cost, 簡稱LCC)[2]。在電力物資管理中運(yùn)用這一理論，能夠?qū)﹄娏υO(shè)備及配件進(jìn)行“全系統(tǒng)、全費(fèi)用、全過程”的全生命周期管理，這一先進(jìn)管理模式能夠綜合分析不同廠家的同一種設(shè)備的全壽命周期成本，再結(jié)合設(shè)備使用的實(shí)際情況選擇成本最低、效率最高的電力設(shè)備和倉儲(chǔ)備品配件，這樣不僅能夠提高電企的經(jīng)營效益，降低電站的發(fā)電成本，而且能夠最大限度地提升電力企業(yè)的科學(xué)管理水平。

電力設(shè)備及備品配件實(shí)施全壽命周期成本管理，不僅能夠?qū)υO(shè)備的采購和選擇提供決策支持，而且能夠通過對不同設(shè)備或零件的歷史壽命周期分析，結(jié)合目前的使用情況對在運(yùn)設(shè)備或零件的可靠性和安全性進(jìn)行分析[3]。在設(shè)備或零件出現(xiàn)故障之前準(zhǔn)確把握設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，從而做出準(zhǔn)確地故障預(yù)兆，確定維修策略以及延長或縮短設(shè)備的檢修周期，以及時(shí)解決設(shè)備遇到的問題，降低設(shè)備故障損失。這一檢修方法又稱為狀態(tài)檢修，全壽命周期成本理論的應(yīng)用為狀態(tài)檢修提供決策依據(jù)[4]。

1.2 全壽命周期成本理論國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀

全壽命周期成本理論最早由瑞典科學(xué)家提出，一經(jīng)提出便受到其他發(fā)達(dá)國家的重視并獲得飛速發(fā)展[5]。1970年，日本科學(xué)家對各國在LCC管理方面的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全面總結(jié)，提出了一種全員生產(chǎn)維修的設(shè)備管理模式；1987年，國際電工委員會(huì)頒布了《壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)——概念、程序及應(yīng)用》標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著壽命周期費(fèi)用方法在國際上得到了公認(rèn)；1999年，美國政府頒布政府命令，要求全國政府部門所需的設(shè)備以及政府工程必須有LCC報(bào)告，否則一律不予批準(zhǔn)[6-8]。LCC理論在電力行業(yè)中的最早應(yīng)用，是由美國率先將其應(yīng)用在核電站的項(xiàng)目管理中，這一做法得到其他國家的認(rèn)可，便紛紛開始推廣這種管理方法[9]。

改革開放以來，伴隨著LCC理論的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，我國也開始認(rèn)識(shí)到LCC理論的重要性并開始逐步開展對其的應(yīng)用和研究工作。為了推進(jìn)LCC理論的研究工作，我國于20世紀(jì)80年代成立了中國設(shè)備全壽命周期成本專業(yè)委員會(huì)，主要負(fù)責(zé)對LCC理論方法進(jìn)行相關(guān)研究并取得不錯(cuò)成果，成功在軍事、交通等領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用。21世紀(jì)初期開始逐步將LCC理論應(yīng)用到我國的電力行業(yè)中。2003年，華東電網(wǎng)公司設(shè)立LCC管理試點(diǎn)，計(jì)劃以試點(diǎn)為起點(diǎn)逐步推進(jìn)全壽命周期成本理論的應(yīng)用；2009年，國家電網(wǎng)公司組織全國主要電力設(shè)計(jì)單位開展了關(guān)于全壽命周期成本管理的設(shè)計(jì)競賽，旨在積極推進(jìn)在電力設(shè)計(jì)中應(yīng)用LCC理論；2014年，南方電網(wǎng)公司全面推進(jìn)資產(chǎn)全壽命周期管理，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了設(shè)備資產(chǎn)利用效率、健康水平及供電可靠性的全面提升[10-11]。

1.3 電站設(shè)備全壽命周期成本管理的分析方法

全壽命周期成本管理是一種以提高設(shè)備可靠性為目標(biāo)，綜合考慮設(shè)備整個(gè)壽命周期所涉及的全部費(fèi)用，達(dá)到降低成本、提高效率目的的先進(jìn)管理模式。電站設(shè)備全壽命周期成本計(jì)算采用以下模型[12]：

CLCC=CP+CO+CM+CF+CR

式中CP——設(shè)備購置成本；CO——設(shè)備運(yùn)行成本；CM——設(shè)備維護(hù)成本；CF——設(shè)備故障成本；CR——設(shè)備報(bào)廢處置成本。

在計(jì)算LCC時(shí)往往采用凈現(xiàn)值法，將費(fèi)用發(fā)生所在年份的現(xiàn)值按照復(fù)利計(jì)算的方法折算到終值。

1.4 全壽命周期成本理論應(yīng)用的限制因素

每個(gè)電力集團(tuán)少則具有數(shù)十座發(fā)電站，多則數(shù)百座，電力資產(chǎn)動(dòng)輒上百億，各種電力設(shè)備幾十萬臺(tái)[13]。若要記錄所有設(shè)備的各種購買、安裝、調(diào)試、維修以及設(shè)備型號(hào)參數(shù)等信息，則需要記錄的數(shù)據(jù)信息量是十分驚人的。這成為全壽命周期成本理論在電力物資管理中應(yīng)用的主要限制因素，但是這些數(shù)據(jù)信息對全壽命周期成本分析來說又是必需的。在不同的管理過程中需要進(jìn)行大量的信息傳遞和反饋，因此構(gòu)建一個(gè)大型的電力設(shè)備及備品配件的信息數(shù)據(jù)庫是十分必要的，以此來支撐電站設(shè)備的全壽命周期成本分析，為電站設(shè)備的采購、更新、維修等任務(wù)提供決策支持。

大型信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建需要打破基于職能的分段式管理模式中不同部門、不同業(yè)務(wù)流程之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)設(shè)備由立項(xiàng)采購到最后設(shè)備報(bào)廢的全壽命周期一體化管理，這也是阻礙LCC管理理論在電力企業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的主要影響因素之一?；谀壳暗碾娏ο到y(tǒng)設(shè)備管理現(xiàn)狀分析，電力設(shè)備及備品配件倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的發(fā)展還是比較成熟的，如果能夠?qū)㈦娏ξ镔Y倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備及備品配件全壽命周期內(nèi)信息的收集和整合，將為LCC管理理論在電力集團(tuán)電力物資管理中的應(yīng)用和推廣提供數(shù)據(jù)支持。

2 電力物資的全壽命周期管理方法

2.1 電力物資倉儲(chǔ)管理概述

電力物資倉儲(chǔ)管理主要是指電力企業(yè)在電力生產(chǎn)的過程中，對本企業(yè)所需要的設(shè)備及備品配件等物資的采購、儲(chǔ)備、保養(yǎng)、配送等行為進(jìn)行有計(jì)劃的管理[14-15]。物資倉儲(chǔ)管理的目的是對電力物資進(jìn)行高效合理的管理，以降低電力企業(yè)的生產(chǎn)成本，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)盈利，提升企業(yè)的市場競爭力。

隨著我國電力需求的不斷增加，電力企業(yè)日益壯大，倉儲(chǔ)管理的物資種類、數(shù)量都呈倍數(shù)增長趨勢，而傳統(tǒng)的人工倉儲(chǔ)作業(yè)模式早就難以適應(yīng)新時(shí)代的電力物資倉儲(chǔ)管理需求。近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)發(fā)展迅猛，電力企業(yè)通過應(yīng)用各種程序軟件及信息處理技術(shù)來提升企業(yè)的管理水平和管理效率已成為一種新的發(fā)展趨勢[16-18]。這種新的發(fā)展趨勢主要有以下三點(diǎn)。

(1)利用條碼識(shí)別技術(shù)和信息處理技術(shù)進(jìn)行物資的自動(dòng)識(shí)別、管理、查詢和跟蹤。

(2)利用物聯(lián)網(wǎng)理論和大數(shù)據(jù)技術(shù)對同一企業(yè)的不同倉庫進(jìn)行統(tǒng)一管理和合理調(diào)配。

(3)利用智能化手段和LCC理論進(jìn)行合理分析，為設(shè)備選購、維護(hù)等提供決策支持。

2.2 集團(tuán)級(jí)電力物資管理數(shù)據(jù)庫

針對電力物資管理的發(fā)展趨勢，提出了一種集團(tuán)級(jí)的應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力物資管理數(shù)據(jù)庫。這種集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫主要針對電力集團(tuán)所有庫房的倉儲(chǔ)信息化管理，對庫房內(nèi)所有物資分別進(jìn)行唯一條碼標(biāo)識(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備或者備品配件由立項(xiàng)采購、入庫、維護(hù)、移庫、出庫、配送、安裝、檢修、改造、更新直至報(bào)廢的整個(gè)壽命周期的全部信息的記錄和管理(見圖1)。同時(shí)，能夠?qū)瘓F(tuán)下的不同庫房的庫存情況進(jìn)行盤點(diǎn)對賬和不同庫房下的庫存物資進(jìn)行合理分配，使得倉庫物資的管理效率得到很大地提升。但這一管理模式的實(shí)現(xiàn)需要大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作為技術(shù)支持，以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電力集團(tuán)的所有庫房物資信息進(jìn)行整合分析。

圖1 集團(tuán)級(jí)電力物資管理數(shù)據(jù)庫架構(gòu)圖

2.3 新型的電力物資管理方法

本文提出一種集團(tuán)級(jí)電力物資管理數(shù)據(jù)庫概念，能夠?qū)崿F(xiàn)電力倉儲(chǔ)物資信息的全壽命周期信息記錄和管理，為電力物資的全壽命周期成本管理提供了數(shù)據(jù)支持。因此，將提出的集團(tuán)級(jí)電力物資管理數(shù)據(jù)庫與全壽命周期成本理論結(jié)合，提出了一種基于全壽命周期成本理論的電力物資倉儲(chǔ)管理方法。將全壽命周期成本分析系統(tǒng)建立在這種集團(tuán)級(jí)管理數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)之上，構(gòu)建基于全壽命周期成本的分析模塊，然后利用科學(xué)計(jì)算方法來分析設(shè)備的可靠性，同時(shí)可以對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，從而進(jìn)行科學(xué)的設(shè)備管理(見圖2)。

圖2 基于集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫的LCC管理架構(gòu)圖

3 新型電力物資管理方法的應(yīng)用

本文提出基于集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫的電力物資全壽命周期管理方法，實(shí)現(xiàn)了對電力集團(tuán)所有倉儲(chǔ)物資的全壽命周期內(nèi)所有信息的記錄，而這些設(shè)備信息的完整記錄恰好為電站設(shè)備的全壽命周期成本分析提供了數(shù)據(jù)支持。因此，將全壽命周期理論應(yīng)用到電力設(shè)備倉儲(chǔ)管理中，對提高倉儲(chǔ)管理效率具有重要意義，同時(shí)也對LCC理論在電力企業(yè)的應(yīng)用推廣起到重要的推動(dòng)作用。

這種管理方法是基于整個(gè)電力集團(tuán)的電力物資管理方案，在應(yīng)用實(shí)施的過程中需要整個(gè)電力集團(tuán)的信息共享和互相配合。管理方法應(yīng)用前期，主要是設(shè)備全壽命周期的信息記錄和整理，在集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫的電力物資信息達(dá)到具有評(píng)估分析價(jià)值之后，通過全壽命周期成本分析模塊的計(jì)算分析，對整個(gè)電力集團(tuán)的同一屬性的不同規(guī)格配件進(jìn)行全壽命周期成本分析，為電力設(shè)備的備品配件科學(xué)選擇提供重要依據(jù)。同時(shí)，通過對電力設(shè)備及備品配件的全壽命周期的記錄，能夠?qū)Σ煌碾娏υO(shè)備及配件進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估，為設(shè)備定期維修的時(shí)間間隔確定提供支持，這樣能夠最大化的利用電力設(shè)備及配件的使用價(jià)值，降低電力設(shè)備的維修成本，從而提高電力企業(yè)的生產(chǎn)效益。

4 應(yīng)用全壽周期成本的意義

(1)能夠?qū)崿F(xiàn)電力庫房物資的科學(xué)化管理。通過實(shí)時(shí)跟蹤和信息記錄功能可以實(shí)時(shí)掌握倉儲(chǔ)中物資的數(shù)量、存儲(chǔ)位置，方便設(shè)備查詢、配送和不同庫房的物資調(diào)配，對電力物資進(jìn)行統(tǒng)一化管理。

(2)集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享。每個(gè)電力集團(tuán)都有眾多電力物資庫房分布在全國各地，每個(gè)庫房儲(chǔ)存的電力設(shè)備也是種類繁多，因此將不同庫房的管理信息匯集到集團(tuán)數(shù)據(jù)庫中，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，信息共用，將會(huì)大大提高企業(yè)庫房的管理效率，降低企業(yè)成本。

(3)提供科學(xué)的庫房物資采購計(jì)劃。利用全壽命周期成本理論對數(shù)據(jù)庫的物資設(shè)備信息進(jìn)行科學(xué)化分析，對同一種類的設(shè)備進(jìn)行全壽命周期成本進(jìn)行比較，選擇最優(yōu)的設(shè)備或者配件進(jìn)行采購。

(4)實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)備的全壽命周期成本管理。通過對電廠設(shè)備的全壽命周期成本分析能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，根據(jù)設(shè)備的歷史使用信息和對目前使用狀態(tài)進(jìn)行分析，能夠準(zhǔn)確地確定設(shè)備的檢修周期并且選擇合理的檢修、改造、更新方式。實(shí)現(xiàn)最大程度地延長設(shè)備的使用時(shí)間，保證設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)型，最大限度地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)營效益。

5 結(jié)語

通過了解電力設(shè)備的全壽命周期成本理論和電力物資倉儲(chǔ)管理的基本概念，提出了一種集團(tuán)級(jí)的電力物資管理數(shù)據(jù)庫理念，并將全壽命周期成本理論應(yīng)用到這種集團(tuán)級(jí)電力物資倉儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)庫中，從而形成一種新型的基于集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫的電力物資全壽命周期管理方法，并對這種管理方法的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。該方法不僅能夠?qū)﹄娏ξ镔Y進(jìn)行科學(xué)的全壽命周期管理，還能夠通過集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分析而反作用于倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，對倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)提出優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)電力物資的科學(xué)化管理和電站設(shè)備管理的智能化決策。

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