吳 悅，李文亮，王 翔，朱 帥

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司新疆卷煙廠，烏魯木齊 830000）

近年來，煙草行業(yè)新一輪技改使大多數(shù)卷煙廠的煙機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，但將大量的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用的信盧依然存在諸多困難[1]，煙草行業(yè)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)維工作尚處于起步階段。

對(duì)于制絲生產(chǎn)來說，煙草行業(yè)的普遍共識(shí)是制絲工藝質(zhì)量的穩(wěn)定與設(shè)備狀態(tài)密不可分，一次微小的設(shè)備停機(jī)也會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，即使快速解決了設(shè)備故障問題，也會(huì)經(jīng)歷一個(gè)從非穩(wěn)態(tài)逐步變成正常的過程。因此，盡可能避免設(shè)備故障停機(jī)是當(dāng)前制絲設(shè)備運(yùn)維管理的一大挑戰(zhàn)。

近20 年來，煙草行業(yè)在設(shè)備運(yùn)營維護(hù)管理方面經(jīng)歷了糾正性維護(hù)、計(jì)劃性維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)3 個(gè)階段。其中糾正性維護(hù)主要是指當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行恢復(fù)而采取的維護(hù)措施；計(jì)劃性維護(hù)主要指基于時(shí)間的維護(hù)（TBM）[2]主要是根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)維修時(shí)間制訂維護(hù)計(jì)劃；預(yù)防性維護(hù)主要指基于狀態(tài)的維護(hù)（CBM）[3]，各卷煙生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用三級(jí)點(diǎn)檢的方法監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)從而進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)前，有一些企業(yè)又提出了預(yù)測(cè)性維修的概念[4]，然而準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)且在線的異常檢測(cè)對(duì)于檢測(cè)設(shè)備的潛在故障和制定預(yù)防性維修計(jì)劃至關(guān)重要[5]。然而，要實(shí)現(xiàn)異常檢測(cè)在當(dāng)前來說存在一些問題[6]。

1）將從系統(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理組件。

2）使用歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練有效檢測(cè)模型和應(yīng)用實(shí)時(shí)、在線數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測(cè)。

國內(nèi)一些學(xué)者針對(duì)這2 個(gè)挑戰(zhàn)作出了有益的嘗試，尤其是在煙草行業(yè)的應(yīng)用上。王偉等[7]針對(duì)卷煙制葉絲段批次過程中待機(jī)運(yùn)行階段存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)及不同設(shè)備并發(fā)異常對(duì)整體監(jiān)測(cè)模型的相互干擾等問題，采用PCA 分解后構(gòu)建T2 和SPE 統(tǒng)計(jì)量的方法，取得了良好效果。顧茜等[8]使用時(shí)序數(shù)據(jù)庫InfluxDB 對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢統(tǒng)計(jì)及分析告警，使用三次指數(shù)平滑算法、長短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）和序列到序列學(xué)習(xí)（Seq2Seq）對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)建模預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)精度良好、準(zhǔn)實(shí)時(shí)的葉絲出口含水率趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

本文的創(chuàng)新點(diǎn)包括如下幾方面。

1）在設(shè)備管理方面，優(yōu)化管理流程，用數(shù)據(jù)帶動(dòng)工作流，提高設(shè)備運(yùn)維效率。對(duì)在用設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和建模，建立提前預(yù)警機(jī)制，同時(shí)采用科學(xué)的、智能的方式對(duì)設(shè)備完好性、維修保養(yǎng)與運(yùn)行情況等檢查和反饋整改，將設(shè)備診斷、設(shè)備完好等相關(guān)管理流程和工作措施進(jìn)行完善優(yōu)化。

2）推行以“擠泡沫、擠水分”為核心的運(yùn)維管理模式，使操作、點(diǎn)檢、診斷和檢修幾方面密切配合，建立完備的設(shè)備運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)體系。強(qiáng)化預(yù)防為主、設(shè)備診斷、日常維護(hù)和改善維修并存的設(shè)備運(yùn)維管理，系統(tǒng)性、科學(xué)性和智能性地改進(jìn)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀。

3）將工作流管理思想引入設(shè)備管理系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的理念、方法與機(jī)制融入到設(shè)備日常運(yùn)維中。

1 方法的提出

1.1 設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)（EMS）和邊緣層設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)相協(xié)同

設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)（EMS）為B/C 架構(gòu)（客戶端/服務(wù)器），客戶端使用辦公計(jì)算機(jī)瀏覽器登錄指定IP 地址進(jìn)行操作，服務(wù)端由一臺(tái)計(jì)算機(jī)擔(dān)任服務(wù)器響應(yīng)客戶端的各項(xiàng)操作，使用國產(chǎn)南大通用數(shù)據(jù)庫GBase 提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，如圖1 所示。采用開源軟件python通過ODBC（開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)）連接南大通用GBase 數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢，完成對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史故障數(shù)據(jù)的清洗、解析、分類、補(bǔ)全與標(biāo)注；人員對(duì)操作日志、維修記錄、備件記錄、設(shè)備信盧、數(shù)據(jù)診斷和靶向治療等記錄進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，每次規(guī)范操作必須有章可循，后臺(tái)審查是否存在違規(guī)操作。數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)于后續(xù)的建模、分析至關(guān)重要，因此對(duì)各項(xiàng)操作及自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)一編碼；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域后，根據(jù)數(shù)據(jù)的使用需求分別存儲(chǔ)至分布式存儲(chǔ)、時(shí)序數(shù)據(jù)庫或?qū)崟r(shí)緩存與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，如圖1 所示。

圖1 設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)（EMS）和邊緣層設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)相協(xié)同

在邊緣層設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)信盧模塊中選用歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信協(xié)議與現(xiàn)行系統(tǒng)一致；預(yù)警模塊中計(jì)算方式選擇每增加一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次計(jì)算、預(yù)警方式采用邊沿計(jì)算法，在更接近數(shù)據(jù)生成的位置來處理、分析和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)快捷且近乎實(shí)時(shí)的分析和響應(yīng)；輸出模塊采用主畫面強(qiáng)提醒和聲光報(bào)警方式。

后臺(tái)集成統(tǒng)計(jì)分析、特征處理與機(jī)器學(xué)習(xí)建模，并實(shí)時(shí)根據(jù)生產(chǎn)真實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證、評(píng)價(jià)，之后將模型部署到數(shù)據(jù)平臺(tái)中，提供微服務(wù)接口向應(yīng)用層用戶提供服務(wù)，使用者在使用時(shí)，不需要在乎模型實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)、算法，只需要關(guān)注業(yè)務(wù)本身。

用戶登錄使用Cookie 和Session 確保授權(quán)用戶登錄訪問，用戶密碼使用Hash 算法加密保存。網(wǎng)絡(luò)安全使用廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源，在廠內(nèi)完全運(yùn)行，不對(duì)外開放，確保數(shù)據(jù)安全。這樣數(shù)據(jù)不會(huì)輕易被破壞，不讓管理人員以外的人刪改設(shè)備信盧，對(duì)斷電、死機(jī)和系統(tǒng)崩潰等問題有措施來保障數(shù)據(jù)不受損失。

1.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的邊緣層制絲設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)控

邊緣層制絲設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要功能是對(duì)制絲設(shè)備運(yùn)行過程產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)及設(shè)備傳感器采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、篩查、標(biāo)記，以及對(duì)人工干預(yù)行為產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，通過建立數(shù)據(jù)模型和故障模型，進(jìn)行設(shè)備導(dǎo)演檢測(cè)[9]，迅速響應(yīng)設(shè)備的各類故障預(yù)警[10]，提高設(shè)備保障水平、降低零備件費(fèi)用、增強(qiáng)工藝質(zhì)量穩(wěn)定性、減少意外停機(jī)造成的損失，以及提高設(shè)備運(yùn)維的科學(xué)性和敏捷性。實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵系統(tǒng)/部件的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控、故障判別（故障檢測(cè)與隔離）、健康預(yù)測(cè)、輔助決策和資源管理及信盧應(yīng)需傳輸與管理。并能夠?qū)?yīng)用內(nèi)的數(shù)據(jù)通過圖表等形式直觀展示給企業(yè)管理人員。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出閾值或者平臺(tái)故障預(yù)警模型測(cè)算出設(shè)備故障時(shí)能夠及時(shí)通過短信等方式通知管理人員。

在邊緣層設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)通過專業(yè)的信號(hào)分析技術(shù)進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理和特征提取，形成設(shè)備故障特征數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)挖掘、技術(shù)專家人工分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器學(xué)習(xí)方法，建立設(shè)備故障診斷模型，形成故障診斷知識(shí)庫，為設(shè)備運(yùn)行提供基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、故障診斷專業(yè)技術(shù)服務(wù)和運(yùn)維服務(wù)，如圖2所示。

圖2 邊緣層設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)流程

1）設(shè)備部件的衰退過程及其故障機(jī)理，通過高應(yīng)力加速劣化實(shí)驗(yàn)可以在短時(shí)間內(nèi)獲取全生命周期的衰退過程，與此同時(shí)，多方面、全周期的數(shù)據(jù)采集能夠從不同的角度更全面地描述其衰退形態(tài)。

2）以松散回潮為例，通過在多傳感器的環(huán)境下學(xué)習(xí)，對(duì)不同類型的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，來自每個(gè)傳感器或者控制器信號(hào)所能反映出的特征只能反映本體的特定片面信盧，因此通過信盧融合的方式則能更加全面地去詮釋本體的整體健康狀態(tài)和故障模式。

3）隨著卷煙設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)雜性的提高，外加傳感器變得越來越困難，但是復(fù)雜機(jī)械的控制系統(tǒng)能夠提供更加豐富的信號(hào)，如烘絲機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)就提供了大量的在線數(shù)據(jù)。因此，能夠從多傳感器逐步轉(zhuǎn)向無傳感器的戰(zhàn)略，應(yīng)用5G 技術(shù)安裝所需的傳感器，直到能夠通過控制器提供的數(shù)據(jù)找出與設(shè)備健康狀態(tài)相關(guān)的信號(hào)，即使設(shè)備無法新安裝傳感器，按照歷史生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)，也能夠分析出設(shè)備的劣化趨勢(shì)，其模型如圖3所示。

圖3 基于設(shè)備歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)的故障診斷模型

1.3 制絲設(shè)備運(yùn)維管理

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備監(jiān)控管理，結(jié)合精準(zhǔn)全面的設(shè)備運(yùn)維管理，通過數(shù)據(jù)采集、通信、網(wǎng)絡(luò)、安全、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫等，并將人工智能、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)能力為設(shè)備監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警應(yīng)用提供豐富的支撐；設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)（EMS）基于SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）的層級(jí)架構(gòu)，使系統(tǒng)各功能、模塊之間松耦合，為用戶提供服務(wù)，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)、業(yè)務(wù)場(chǎng)景，支撐多種形式的部門系統(tǒng)對(duì)接，方便管理系統(tǒng)的整體能力擴(kuò)展，更加靈活地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的需求。支持現(xiàn)場(chǎng)部署、本地部署等多種部署，支持多種智能終端，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用和設(shè)備運(yùn)維管理與應(yīng)用。

通過生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和精準(zhǔn)運(yùn)維信盧，對(duì)設(shè)備采用精準(zhǔn)的“靶向治療”管理模式，最終實(shí)現(xiàn)智能任務(wù)規(guī)劃及基于設(shè)備狀態(tài)（歷史、當(dāng)前及未來狀態(tài)）的智能維護(hù)，以取代傳統(tǒng)基于事件的事后維修或基于時(shí)間的定期檢修，從而提高設(shè)備保障水平、降低零備件費(fèi)用和增強(qiáng)工藝質(zhì)量穩(wěn)定性，減少意外停機(jī)造成的損失，提高設(shè)備運(yùn)維的科學(xué)性和敏捷性，為企業(yè)提質(zhì)增效和高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)保障。

為了鞏固好這次運(yùn)維管理模式，部門組織相關(guān)技術(shù)人員、維修人員和操作人員，全面梳理制絲設(shè)備運(yùn)維管理流程，完善制絲設(shè)備的運(yùn)維管理制度。討論目前制絲設(shè)備管理中的漏洞和不足，結(jié)合目前設(shè)備運(yùn)維管理的新方法、新理念，對(duì)設(shè)備運(yùn)維管理的以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善。

將設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷信盧中可能出現(xiàn)的影響人身安全、產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行參數(shù)等故障高發(fā)的部位信盧，按片區(qū)劃分為若干點(diǎn)，制定新的點(diǎn)檢周期，并且每周片區(qū)小組長制訂周點(diǎn)檢計(jì)劃，按照點(diǎn)檢項(xiàng)目內(nèi)容、檢查方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施檢查，通過點(diǎn)檢及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，起到預(yù)防維修的目的，并由設(shè)備組班長和維修主管檢查簽字是否完成相應(yīng)的點(diǎn)檢，通過該細(xì)則的實(shí)施，避免設(shè)備巡檢維修出現(xiàn)盲區(qū)，同時(shí)可避免巡檢維修的重疊。

2 實(shí)施案例

2.1 實(shí)施前設(shè)置

本次實(shí)驗(yàn)選取的數(shù)據(jù)為某卷煙廠2017 年1 月至2022 年1 月制絲線葉片加料設(shè)備所生產(chǎn)的某牌號(hào)產(chǎn)品132 批次，故障數(shù)據(jù)為葉片加料2017 年1 月至2022 年1 月的故障及維修信盧，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)與維修數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為X，維修信盧作為Y。假設(shè)葉片加料設(shè)備有Jx個(gè)測(cè)量變量，假設(shè)其在一次批次操作周期內(nèi)對(duì)每個(gè)過程變量采集K 個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，這樣一次批次的數(shù)據(jù)可以組成一個(gè)二維過程數(shù)據(jù)陣X（Jx×K），如果該牌號(hào)重復(fù)I 批次，就可以得到I 個(gè)二維過程數(shù)據(jù)矩陣。將這些二維數(shù)據(jù)矩陣在批次方向進(jìn)行擴(kuò)展，得到了三維數(shù)據(jù)表示形式X（I×Jx×K）。這三維分別指的是批次數(shù)（Ii=1，…，I），過程變量數(shù)J（j=1，…，Jx）和每一次運(yùn)行周期內(nèi)測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)K（k=1，…，K），形成Jy個(gè)質(zhì)量變量。

132 個(gè)批次的葉片加料設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)，每批次有11 個(gè)過程變量和300 個(gè)采樣點(diǎn)，通過王偉等[11]所使用的方法整理為三維過程變量數(shù)據(jù)X（132×11×300），三維數(shù)據(jù)按照變量展開的方法和標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理獲得二維建模數(shù)據(jù)X（39 600×11）。在模型上，采用吳悅等[12]提出的基于歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控制絲加料系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的方法，如圖4 所示，對(duì)葉片加料設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。

圖4 加料設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控方法

2.2 案例實(shí)施

設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)（EMS）以機(jī)電維修工的日常維修工作記錄為核心，如圖5 所示，每次維修工作必須按要求填寫詳細(xì)的維修記錄，通過維修記錄中各個(gè)字段與其他數(shù)據(jù)表進(jìn)行關(guān)聯(lián)，由維修記錄擴(kuò)展出其他設(shè)備管理方面的功能，該系統(tǒng)包括如圖6 所示的設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備維修、設(shè)備備件、設(shè)備計(jì)劃性維修、設(shè)備委外維修、設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備安全知識(shí)和設(shè)備維修人員8 個(gè)管理創(chuàng)新模塊。

圖5 設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)的日常維修界面

圖6 設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)（EMS）的模塊組成

2.2.1 設(shè)備臺(tái)賬信盧管理

設(shè)備臺(tái)賬信盧管理模塊包括主機(jī)設(shè)備、計(jì)量設(shè)備、特種設(shè)備和安全閥等臺(tái)賬信盧管理。主機(jī)設(shè)備以表格的形式展示主機(jī)設(shè)備清單，包括設(shè)備名稱、型號(hào)、工位號(hào)、使用位置、進(jìn)廠日期和設(shè)備編碼等主要信盧。通過設(shè)備工位號(hào)與維修記錄中對(duì)應(yīng)的設(shè)備故障位置關(guān)聯(lián)，可以查找出單臺(tái)設(shè)備的所有維修記錄，形成單臺(tái)設(shè)備的“維修檔案”，通過對(duì)“維修檔案”的整理找出設(shè)備故障出現(xiàn)的規(guī)律，在故障出現(xiàn)前發(fā)出預(yù)警，并在增加至計(jì)劃性維修中，要求維修人員按要求及時(shí)進(jìn)行處理，真正做到有根據(jù)、有計(jì)劃的預(yù)防性維修。

計(jì)量設(shè)備以表格的形式展示車間所有計(jì)量設(shè)備，包括設(shè)備名稱、型號(hào)、規(guī)格量程、分度值、計(jì)量參數(shù)、使用位置和下次檢定日期等。根據(jù)檢定日期向計(jì)量員發(fā)送提醒，在檢定結(jié)束后更新檢定日期數(shù)據(jù)。

特種設(shè)備和安全閥以表格的形式展示車間所有的特種設(shè)備和安全閥，包括設(shè)備名稱、用途、使用地點(diǎn)、使用日期、額定容積、下次檢驗(yàn)日期和生產(chǎn)廠家等，根據(jù)檢定日期向設(shè)備員發(fā)送提醒，在檢定結(jié)束后更新檢定日期數(shù)據(jù)。

2.2.2 設(shè)備維修信盧管理

制絲設(shè)備種類較多，絕大部分設(shè)備處于工作時(shí)間長、溫度高、粉塵多和濕度大的工作環(huán)境中，造成設(shè)備局部部件腐蝕嚴(yán)重。加之制絲設(shè)備隨著工作時(shí)間的增加，器件逐步老化，經(jīng)常出現(xiàn)突發(fā)性故障。現(xiàn)有的設(shè)備維護(hù)、維修還處于傳統(tǒng)應(yīng)答式維修，預(yù)測(cè)性、預(yù)防性維修開展進(jìn)程緩慢，存在經(jīng)驗(yàn)性大于理論的問題。維修、維護(hù)項(xiàng)目日漸增多，整體設(shè)備運(yùn)維監(jiān)控差，從而導(dǎo)致設(shè)備故障增多，造成設(shè)備停機(jī)時(shí)間長、生產(chǎn)效率低、設(shè)備維修與維護(hù)上工作強(qiáng)度大。

設(shè)備維修管理作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，要求維修人員在每次維修工作結(jié)束后，按要求詳細(xì)記錄故障部位、故障描述、維修內(nèi)容、處理方法、修復(fù)狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)照片、換件情況和維修耗時(shí)等關(guān)鍵信盧，維修結(jié)束后由班長對(duì)維修工作進(jìn)行評(píng)價(jià)，把每一次的維修記錄按系統(tǒng)的提示錄入，比如：故障描述、處理方法、修復(fù)狀態(tài)、換件型號(hào)和數(shù)量等，其就自動(dòng)存到系統(tǒng)中。

在設(shè)備維修管理界面，提供日常維修查詢功能，比如烘絲機(jī)的薄板滲漏和焊修比較頻繁，現(xiàn)在輸入“烘絲機(jī)”進(jìn)行檢索，就可以查詢到什么時(shí)間對(duì)薄板進(jìn)行過焊修。這種功能帶來很多好處，第一，查詢?cè)O(shè)備歷史故障、處理方法和修復(fù)狀態(tài)等；第二，可以借鑒其他維修人員的維修方法，縮小維修人員之間的技能差異；第三，新來的后備維修工可以從該系統(tǒng)中學(xué)習(xí)維修技術(shù)；第四，根據(jù)維修記錄，制訂相應(yīng)的維修計(jì)劃，完善維修措施。

2.2.3 設(shè)備備件信盧管理

對(duì)車間內(nèi)部的備件申報(bào)工作進(jìn)行規(guī)范化操作，由維修人員填寫備件品牌、型號(hào)、數(shù)量、使用位置、備件照片和備注等信盧，還需要經(jīng)過片區(qū)小組長、班長、維修主管和設(shè)備員的層層審核（審定申報(bào)合理性和數(shù)量，如有重復(fù)申報(bào)則進(jìn)行阻止，對(duì)原因進(jìn)行說明并更改該條記錄狀態(tài)為不批準(zhǔn)），審核后按廠內(nèi)流程進(jìn)行采購，采購到貨后由申報(bào)人和設(shè)備員共同確認(rèn)，確認(rèn)滿足申報(bào)后流程結(jié)束。

備件管理模塊可以查看設(shè)備備件型號(hào)、數(shù)量，成功地避免設(shè)備檢修時(shí)拆卸后再備件現(xiàn)象，造成過程的浪費(fèi)。通過車間備件明細(xì)進(jìn)行總結(jié)，有效地改善了通用件過多、專用件過少的現(xiàn)象，有效降低了備件庫存積壓的不利局面。

備件申報(bào)管理是通過備件型號(hào)與車間內(nèi)部的備件申報(bào)工作進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成備件申報(bào)的數(shù)據(jù)庫，及時(shí)掌握申報(bào)、批準(zhǔn)和到貨情況，明確整個(gè)流程中人員的責(zé)任。包含備件的申報(bào)管理和備件查詢功能，通過該界面查詢備件的歷史申報(bào)情況，既保障備件申報(bào)的準(zhǔn)確性，又避免了重復(fù)申報(bào)，等到數(shù)據(jù)量足夠大時(shí)，還能支持預(yù)防性維修和備件預(yù)算的把控。

備件申報(bào)過程中，若錄入錯(cuò)誤，還可以進(jìn)行修改。在備件申報(bào)清單界面，還有備件查詢功能，點(diǎn)擊備件查詢即可進(jìn)入相應(yīng)的備件庫。

目前，已完善機(jī)械臨時(shí)庫、電氣臨時(shí)庫和廠級(jí)備件庫電氣查詢功能。為什么要增加3 個(gè)庫房的備件查詢功能？以往只能在ERP 上查詢備件情況，一是輸入比較煩瑣，二是查詢出來的結(jié)果包含了整個(gè)企業(yè)的備件情況，查找起來就比較麻煩，不直觀。通過自行開發(fā)的EMS 系統(tǒng)，查詢備件簡單明了，目前制絲的備件分別存放在3 個(gè)庫房里，系統(tǒng)提供了3 種查詢方式，電氣和機(jī)械備件均分開，電氣維修工到電氣庫查詢，機(jī)械修理工到機(jī)械庫查詢，可以快速有效地查詢到車間所需要的備件情況。

2.2.4 設(shè)備計(jì)劃性維修信盧管理

設(shè)備的保養(yǎng)計(jì)劃信盧包含設(shè)備的保養(yǎng)，設(shè)備的點(diǎn)檢、巡檢、周檢和月檢，設(shè)備的維修、維護(hù)等。由于煙草企業(yè)中制絲設(shè)備種類多，設(shè)備保養(yǎng)、設(shè)備檢查、設(shè)備維修維護(hù)通用性和實(shí)用性較少，保養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目較多。設(shè)備的保養(yǎng)周期存在“拍腦門”的主觀現(xiàn)象，想起來就實(shí)施。設(shè)備保養(yǎng)計(jì)劃周期沒有數(shù)據(jù)支撐，保養(yǎng)周期不精確，存在過度維護(hù)或欠缺維修問題，監(jiān)控實(shí)時(shí)性差，導(dǎo)致人力、物力的浪費(fèi)。

計(jì)劃性維修包括周計(jì)劃、月計(jì)劃和年計(jì)劃等計(jì)劃性維修計(jì)劃，根據(jù)日常設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和日常維修數(shù)據(jù)整理出不同時(shí)長的計(jì)劃性維修計(jì)劃，有針對(duì)性地進(jìn)行計(jì)劃性維修。

2.2.5 設(shè)備委外維修信盧管理

對(duì)車間內(nèi)部的委外維修工作進(jìn)行規(guī)范化操作，由維修人員填寫維修位置、種類、技術(shù)要求、數(shù)量、現(xiàn)場(chǎng)照片和備注等信盧，由維修班長或設(shè)備員進(jìn)行審核（審定申報(bào)合理性和數(shù)量，如有重復(fù)申報(bào)則進(jìn)行阻止，對(duì)原因進(jìn)行說明并更改該條記錄狀態(tài)為不批準(zhǔn)），審核后按廠內(nèi)流程進(jìn)行維修，委外維修完成后由申報(bào)人和設(shè)備員共同確認(rèn)，確認(rèn)滿足申報(bào)后流程結(jié)束。

2.2.6 設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)信盧管理

該系統(tǒng)模塊中，有積累維修技師多年維修、維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)及設(shè)備部件保養(yǎng)手冊(cè)、檢修計(jì)劃和部件組裝等檔案資料，利用已經(jīng)掌握的開發(fā)技術(shù)，形成內(nèi)部使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫和設(shè)備知識(shí)庫，方便對(duì)維修人員工作中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)的檢索。該系統(tǒng)模塊包括內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、中煙&集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)。

2.2.7 設(shè)備安全知識(shí)信盧管理

安全知識(shí)分為內(nèi)部知識(shí)、外部知識(shí)。將各級(jí)安全知識(shí)收集存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)，方便維修人員查閱。內(nèi)部知識(shí)是車間內(nèi)部制定并使用的安全知識(shí)，安全知識(shí)由車間安全管理員負(fù)責(zé)維護(hù)。

2.2.8 設(shè)備維修人員信盧管理

維修人員信盧管理包括維修人員清單、維修人員添加和維修人員地圖。維修人員清單包括全體維修人員的姓名、工號(hào)、技術(shù)等級(jí)、操作崗位、操作崗級(jí)、責(zé)任區(qū)域、班次、角色和狀態(tài)等信盧，通過表格形式展示維修人員的基本情況。

設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)作為企業(yè)信盧系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，其主要作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的全面信盧化管理，從設(shè)備的基本屬性到運(yùn)行屬性、從運(yùn)行到維護(hù)，進(jìn)行全員化統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備運(yùn)維跟蹤管理，以提高生產(chǎn)設(shè)備的管控能力和保障生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的管理和維護(hù)成本，保障企業(yè)的生產(chǎn)能夠正常順利地進(jìn)行，減少停機(jī)時(shí)間和次數(shù)，保障產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 實(shí)施效果

通過基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的制絲設(shè)備“靶向治療”運(yùn)維管理研發(fā)與應(yīng)用一年的實(shí)施，設(shè)備方面實(shí)現(xiàn)了設(shè)備性能參數(shù)、生命周期、維修狀態(tài)、維修經(jīng)驗(yàn)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)等可視化，能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障和預(yù)防設(shè)備惡性事故的發(fā)生。采用提前預(yù)測(cè)診斷，結(jié)合精準(zhǔn)全面的設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)，可以找出設(shè)備中的事故隱患從而減少設(shè)備停機(jī)的次數(shù)，預(yù)防質(zhì)量隱患和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

在EMS 系統(tǒng)的輔助下，維修班組按照設(shè)備運(yùn)維管理的總體安排，把設(shè)備點(diǎn)檢、產(chǎn)品質(zhì)量和維修服務(wù)質(zhì)量等因素直接與績效掛鉤，對(duì)設(shè)備日常維護(hù)、設(shè)備修理做得好及停機(jī)率少的片區(qū)維修工進(jìn)行加分和績效獎(jiǎng)勵(lì)。這樣能夠充分調(diào)動(dòng)各個(gè)片區(qū)小組的積極性，充分發(fā)揮設(shè)備的功效。營造一個(gè)良好的爭(zhēng)先創(chuàng)優(yōu)的維修氛圍，減少故障帶來的影響和損失。全面規(guī)范化運(yùn)維管理體系，由事后維修的模式向預(yù)測(cè)性維修模式轉(zhuǎn)變。

在具體指標(biāo)上，萬箱停機(jī)時(shí)間從2020 年的27.8 min/萬箱下降至2021 年的15.6 min/萬箱；在制絲生產(chǎn)過程能力指數(shù)上，由2020 年的3.55 提升到2021 年的4.58。

3 結(jié)束語

本文以思想變革驅(qū)動(dòng)技術(shù)變革，應(yīng)用邊緣計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，構(gòu)建了1 個(gè)設(shè)備運(yùn)維管理平臺(tái)、1 個(gè)設(shè)備健康監(jiān)測(cè)平臺(tái)、8 個(gè)設(shè)備運(yùn)維管理模塊，建立了“1+1+8”設(shè)備運(yùn)維管理體系。

在當(dāng)前數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，以技術(shù)變革驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)變革，以8 個(gè)運(yùn)維管理模塊為基礎(chǔ)，設(shè)備運(yùn)維管理平臺(tái)和設(shè)備健康監(jiān)測(cè)平臺(tái)打破信盧壁壘，推動(dòng)設(shè)備管理從被動(dòng)維修向積極維修、從事后維修向預(yù)防維修轉(zhuǎn)變，通過流程協(xié)同提升管理效能。

在具體的實(shí)施上，以業(yè)務(wù)變革驅(qū)動(dòng)管理變革，不斷深化企業(yè)維修管理的職能、方式、流程和組織等變革，建立健全設(shè)備運(yùn)維管理的一系列配套制度，將制度轉(zhuǎn)化為流程，固化進(jìn)平臺(tái)，推動(dòng)組織管理集約化、扁平化和柔性化，實(shí)現(xiàn)信盧化與企業(yè)管理同頻共振、互相促進(jìn)。

在煙草行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，為了解決企業(yè)面對(duì)新的環(huán)境、在傳統(tǒng)以職能為中心的管理模式下產(chǎn)生的問題，本文對(duì)設(shè)備運(yùn)維管理流程進(jìn)行重整，結(jié)合信盧化手段從本質(zhì)上優(yōu)化工作流程，利用人工智能、邊緣計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)工作方法，使設(shè)備運(yùn)維管理在質(zhì)量、成本、效率與服務(wù)上均取得突破性的改變。