1 序言
随着科学技术的发展,企业对设备管理提出了更高的要求。设备是企业进行生产的主要物质技术基础,有它自身的运行规律。设备管理作为企业管理的重要组成部分,对企业的其它管理子系统起着促进、保障和制约的作用,影响着企业的生产与经营活动。企业设备管理具有信息源多、类型广、处理流程复杂和统计量大的特点,随着现代生产方式的变更,原有的传统管理模式由于处理速度慢,处理方式陈旧,其准确性、可靠性及经济性都大受影响,因而难以适应现代管理的需要。建立设备管理信息系统,采用先进的计算机和信息技术,运用现代设备管理的原理与方法,保证企业设备经常处于良好技术状态,充分发挥现有设备潜能,提高其维修效率与经济性,以提高设备管理水平。
2 设备管理信息系统的功能需求分析
现代管理认为,设备管理是以企业生产经营为目标,通过一系列的技术、经济、组织措施,对设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的管理。笔者在对几个典型生产型企业的调研中,发现这些企业对设备的管理并没有随着企业CIMS 的实施,而将一些先进的管理模式贯穿进去,导致设备管理部门与其他相关部门分工不明,经常出现功能重叠或功能黑洞,甚至形成设备管理的孤岛,严重地制约了企业的发展。
设备管理的基本功能如下:
初始设置:针对不同企业的设备管理的内容,进行设备的一些初始数据的准备,包括设备分类、设备状态、设备属性、设备管理类型、人员工种、润滑方式等。它是整个系统运行的基础,该部分功能相对独立,为不同企业的运作提供了可适应的基础。
设备的前期管理:对设备在进入生产之前的阶段进行管理。设备管理员通过对设备需求的分析,进行设备市场调研,根据企业的生产能力和承受能力,最终确定设备的购置计划,并提供设备的购置报告。由设备购置计划和报告,选定合适的设备生产商或设备供应商,签订设备购置合同。针对设备购置合同,对新设备进行开箱验收管理和安装调试管理,将合格的设备交付使用,最终形成企业的资产和基础。由于本阶段管理的流程性比较强,不同的企业可能都会有所差别,应该充分利用流程管理的原理,进行灵活的模块化设计,对于不同的企业,可以根据实际需要进行相应的流程调整。
设备台帐管理:分为设备卡片管理和设备资产卡片管理两部分。设备卡片包含该设备的生产厂家、所属单位、状态、维修模式、技术参数、随机资料等信息;设备资产卡片包含该设备原值、折旧率、使用费以及保养维修费用等信息。
设备使用管理:是对设备状态和属性管理的一系列动作以及事务。主要包括设备启用、设备闲置、设备租赁、设备迁移、设备报废、设备故障、设备事故、设备鉴定、设备检查、设备使用过程管理等。这些都将对设备台帐中的设备属性、状态和资产产生影响。它应该及时反映设备当前的状态和运作情况,为管理决策层准确快速地提供设备状况和运作信息。
设备维修保养管理:理论上该功能模块应该属于设备的使用管理,但根据实际情况,由于这两种动作在设备管理中使用频繁,并且一般流程都比较复杂,故将该模块独立出来,以利于用户的维护和操作。设备保养管理主要进行润滑定标、润滑实施等管理;设备维修管理,分为企业内部维修和企业外部维修两个模块,根据设备需要维修的情况进行相应的处理。
维修计划管理:维修计划的合理与否,不仅影响到维修资金的使用,而且可能影响企业的生产组织方式。科学合理的设备维修计划,一方面要消除设备过分维修,另一方面应避免设备维修不足,以保证企业生产的正常进行。维修计划管理,包括编制和变更设备年度维修计划,编制和变更月维修计划,对维修质量和效果进行评价,并统计维修工时与费用。
备件管理:对设备的备件进行必要的库存管理,在保证设备正常运作的情况下,尽量降低其库存,减少资金占用量。备件管理主要包括建立设备备件台帐,完成备件的出入库管理,制定备件储备定额;管理备件采购计划;对备件进行ABC 分析,提供各类统计分析报表。
系统维护:对系统进行维护,保证系统良好运作。系统维护主要管理创建和调整系统的角色和用户,并进行系统操作权限分配;安装和调整打印机;设置和调整系统的实时信息反馈。
3 关键技术研究
3.1 角色管理
系统权限维护,采用面向对象的用户管理技术,即由用户、权限和角色三个对象构成。这里的角色是指具有明确行为准则、确定的行为方式、完成规定范围任务的实体,角色与角色之间可以有继承的关系;用户是指可以操作系统的一个拥有具体的用户名称和密码的实体对象。系统权限的分配是通过将权限付给角色,再将角色分配给用户来实现的,权限和用户之间没有直接的联系;用户的权限是分配给用户的所拥有角色的所有权限的总和。系统中,如果用户拥有某一功能所有权,就具有了行使操作的权利,这类权限是在程序初始化时完成的,表现方式是菜单的灰色显示,这种方法不但可以节省时间,而且操作也方便,用户不需要花大量的时间重复分配用户权限,且权限变更比较易行。
该系统中根据设备管理的功能需要主要划分了如下角色:超级用户角色:具有给系统划分角色和创建用户的权限,主要负责系统权限的分配。
设备管理员角色:制作设备的前期管理、设备台帐以及设备维修计划,并负责大部分统计分析和报表的生成。
检查管理角色:对设备现场的状态进行管理,包括设备的运行情况、润滑状况检查、交接班记录等。
润滑管理角色:负责管理设备的润滑定标和润滑实施。维修管理角色:管理编制和更改维修计划以及管理维修申请、维修记录、维修消耗、维修验收等。
备件管理角色:管理备件的采购申请、出入库、台账和盘点。
上级部门管理角色:主要对设备管理中涉及到的审批控制进行管理,如设备前期中的计划和验收以及交付情况进行审批和对维修验收、故障确认、维修费用、维修计划以及备件采购进行审批。
3.2 实时信息反馈技术
传统信息系统中的审批流程不是反应迟缓就是缺乏对反馈的信息进行记录,造成实际操作中,无法对反馈信息进行查询和处理,形成各级管理部门间信息处理不清的矛盾。在系统开发中采用了实时信息反馈技术,及时记录和反馈处理信息。现以图1中突发设备故障进行维修申请的信息处理流程为例进行论述:
当现场管理角色中的一位用户检查到有设备发生故障时,填写完故障单,并将此信息发送给维修管理员角色;
具有维修管理角色的用户,收到此信息,回复此信息并处理故障单;
具有维修管理角色的用户,同时根据故障单进行故障确认,如果需要维修,则填写维修申请单,并向设备管理角色发送维修申请信息;
具有设备管理角色的用户,反馈处理的信息,继续后续工作。
图1 突发设备故障维修申请实时信息处理
设备管理的经济和技术评价指标:
为了更好地进行设备管理,在系统中自动进行了设备资产折旧运算,并对设备使用和维修的评价指标进行了自动“量化”运算,为设备管理人员对设备的维修和更新提供必要的“量化”的依据。
设备经济评价指标:
设备的资产管理,采用余额递减折旧法对设备进行折旧处理,其算法如下:
其中:n 表示折旧年限,P 表示设备原值,L 表示预计回收残值,Si表示第i 年的设备维修费用。
设备技术评价指标:
在系统中采用了三组量化的设备技术评价指标来反映设备的作业能力、技术状况和设备可持续作业能力。
完好率和利用率:
完好率是考核设备技术管理工作的指标之一,表明设备技术状况,反映设备的可利用率;利用率反映了设备的实际利用程度。实际使用中不应片面追求完好率指标,而不考虑利用率,这可能造成一种假象,特别是将那些常年不用,甚至是报废的设备均当作完好来看待,就使得完好率指标不真实,从而给设备的管理与考核工作带来许多麻烦。其计算公式如下:
完好率=完好台时/日历台时×100%
利用率=工作台时/日历台时×100%
故障频率和故障强度率:
故障频率反映了设备使用过程中不同时间内的故障发展趋势,是设备在规定时间内故障发生的次数反映;故障强度率反应故障的程度,是对单位运转台时的故障停机小时进行分析的依据。其计算公式如下:
故障频率=同期设备故障停机台次/设备实际运转台时×100%
故障强度率=同期设备故障停机小时/设备实际运转台时×100%
新度系数:
为了防止片面追求产值、利润,不更新改造设备而造成的企业生产后劲不足,就需要建立新度系数指标,这为促进企业固定资产的保值和增值,起到有效的督促与约束的作用。其计算公式如下:
新度系数=年末固定资产净值/年末固定资产原值×100%
3.3 设备维修模式
采用把设备利用率放到第一位的方式来制定设备维修策略,在此将设备维修分为五种维修:计划维修、状态维修、事后维修、机会维修和改进维修。通过设备人员对设备的关键性、利用率、故障频率和故障强度率的分析来进行设备维修模式的选择。维修模式确定流程如下:
根据生产流程,确定关键设备,对流程上的关键设备根据维修数据进行重点管理;
按照以利用率为中心的思想进行排序,优先考虑对利用率影响大的设备。
通过分析反映设备故障状况的设备故障频率和故障强度率,选择不同的维修方式,下面是进行设备维修模式选择的几条基本原则:
利用率高,同时故障频率和故障强度率都较大的设备倾向采用状态维修;
利用率高,同时故障频率较小,而故障强度率较大的设备,采用定期维修;
定期维修的设备可以根据生产、计划的忙闲、定单的要求、结合年、节、假日,进行调整,即机会维修;
对于设备故障频率和故障强度率高的设备,采用改进维修方式;
对于设备完好率比较高,而利用率不高的设备,倾向于采用事后维修方式。
3.4 设备维修规划编制
设备维修规划的编制是设备管理的重要内容之一,它是每个企业对设备进行管理,所必须的环节。在此,在3.4 确定的维修模式基础上,采用如图2 所示的规划,将其流程化,并在系统开发中实施。编制的步骤如下(为了简要说明,在此略去了其中的审批流程):
图2 设备维修规划编制的流程
对确定为采用计划维修模式的设备,根据计划维修周期,编制其年维修计划,并可以根据实际需要进行变更;
结合年维修计划和改进维修以及突发维修发生的情况,在本月末制定下一月或几个月的月维修计划,并且本月的维修计划可以滚动到下一月;同时可以变更月计划,使维修可以在工作休息或设备空闲时间安排“随机维修”;
根据维修计划,对内部维修,编制维修工作说明书并安排维修程序;对于需要外部维修的则安排委外维修;
对于内部维修根据维修工作说明,准备详细的维修备件;对所有的维修情况进行记录,产生设备维修记录;
对所有维修完成的设备进行设备验收;
将验收情况反馈给维修计划,以便维修计划进行滚动处理。
3.5 基于设备使用周期的信息查询
为了方便地进行设备信息的查询,在此提出基于设备使用周期的信息查询,实现的方式如图3 所示,将设备使用周期的信息查询分为两层查询,首先通过设备的基本属性,如设备的类别、设备规格、所属单位等对设备进行查询,在此基础上,可以生成统计这些分类设备的完好率、新度系数等,还可以根据设备的利用率等信息进行排序并生产相应的报表;在设备分类的基础上,可以通过二次查询或直接选定来确定一个具体的设备实体,此时可以直接查看该设备相关的静态的参数信息和前期管理信息以及动态的统计信息和使用记录信息,从而可以全面地了解该设备的使用状况,辅助设备管理人员进行必要的定性和定量的分析。
图3 基于使用周期的设备信息查询
4 系统实现
根据前面介绍的功能模型和相关技术,系统采用C/S结构,在Windows2000 系统上开发实现了如图4 所示的设备管理信息系统。客户端采用DELPHI 进行用户界面的开发,后台采用了ORACLE 作为数据库管理系统。数据库的设计主要采用了ERWIN,TOAD 等数据库辅助设计工具,实现数据库的快速构建和修改;系统中数据交互的实现主要采用微软的ADO数据访问技术来访问ORACLE,并运用了其缓存更新技术;在ORACLE 客户端直接配置同名服务,即可实现系统的配置。
图4 设备管理信息系统的实现界面
5 结束语
此设备管理信息系统已经在实际应用中取得了良好的经济效益,实践证明,该系统具有如下的特点:
实用性。系统通过确定设备的维修模式和维修规划流程化,使用户可以根据流程方便地进行设备维修规划;针对设备信息的特点,建立了基于设备使用周期的查询,使用户可以全面了解设备的状况;设备资产维护自动化,系统自动地进行设备资产折旧、维修使用费用的计算;技术评价指标定期自动化处理,通过设置适当的周期,用户可以方便的得到设备的完好率、利用率、故障频率、故障强度率和新度系数等评价指标,为企业更好的利用维修基金,充分发挥设备潜力提供了必要的依据;
先进性。充分运用了现代设备管理的思想,将以利用率为中心的设备管理模式的贯穿其中;系统开发上采用了组件化、模块化的思想,为系统的快速重构和升级换代奠定了良好的基础;
适应性。在系统开发中将设备管理的基本参数进行了抽取,不同的企业可以根据自己的需要在系统初始化中进行“量身”设置;根据企业设备管理的实际情况,系统的超级用户可以重新定义用户角色,或在原有的用户角色上进行修正,重新进行用户权限的分配,不需要修改程序,系统运行时就可以根据用户的拥有的角色的权限自动进行操作权限适应。
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本文标题:设备管理信息系统及其关键技术研究