基于TPM的設備管理系統在礦粉企業的應用

2014-03-31 06:43:32陳崇明

江西建材 2014年12期

陳崇明

（武漢武新新型建材有限公司湖北武漢）

與水泥企業一樣，礦粉企業擁有磨機、主排風機、收塵器、皮帶機、斗提機等一系列設備，設備品種及型號繁多，技術先進，使用頻率高，設備運行環境較為惡劣，給設備管理帶來不小的難度。

隨著計算機信息技術的發展以及對設備管理科學化、合理化的高要求，利用計算機實現設備的信息化管理已經迫在眉睫。隨著設備使用年限的增長，由于老化而導致停機的風險也將升高，如何有效分析設備歷史故障進而采取措施來有效的維護設備、管理設備成為礦粉企業的重點和難點問題。

一直以來，國內大部分礦粉企業使用傳統人工的方式進行設備管理以及設備相關記錄管理，這種管理方式存在著許多缺點，如：效率低，保密性差，易疏露，另外時間一長，將產生大量的文件和數據，這對于查找、更新和維護都帶來了不少的困難。而使用計算機對企業設備進行管理，具有人工管理所無法比擬的優點。例如：檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。這些優點能夠極大的提高企業設備管理的效率，也是企業的科學化、正規化管理的重要途徑。

針對礦粉企業設備管理具體業務特點，武新公司和軟件公司共同開發和設計了一款名叫“武新TPM信息管理平臺”的設備管理系統。該系統基于.Net Framework開放的技術和平臺，采用了先進的SOA架構和標準規范，并通過構件化、圖形化、一體化的平臺為公司提供完整的設備生命周期的管理，從設計、開發、建造、調試、部署、運行、維護、報廢等進行管理和控制。

1 系統需求

設備管理是對設備壽命周期全過程的管理，包括選擇設備、正確使用設備、維護修理設備（點巡檢、潤滑、定期維護、檢修等）以及更新改造設備全過程的管理工作。

結合礦粉企業設備管理的特點和我們預期達到的效果，我們創新性的對系統提出了以下需求。

1.1 TPM管理

為了規范和提升設備管理水平，盡量避免事后維修的維修方式，武新公司決定采用TPM的設備管理模式，使生產或設備維護不再成為企業發展戰略的瓶頸或短板。

1.1.1 什么是TPM

TPM（Total Productive Maintenance）的意思就是“全員生產維修”[1]，這是日本人在70年代提出的，是一種全員參與的生產維修方式，其主要點就在“生產維修”及“全員參與”上。通過建立一個全系統員工參與的生產維修活動，使設備性能達到最優。

1.1.2 TPM的特點

TPM的特點就是三個“全”，即全效率、全系統和全員參加。

全效率：指設備壽命周期費用評價和設備綜合效率。

全系統：指生產維修系統的各個方法都要包括在內。即是PM（預防維護）、MP（維護預防）、CM（改善維護）、 BM（事后維修）等都要包含。

全員參加：指設備的計劃、使用、維修等所有部門都要參加，尤其注重的是操作者的自主小組活動。

1.1.3 TPM的目標

TPM的首要目的就是要事先預防、并消除設備故障所造成的七大損失：準備調整、器具調整、加速老化、檢查停機、速度下降和生產不良品。做到零故障、零不良、零浪費和零災害，在保證生產效益最大化的同時，實現費用消耗的合理化。

TPM的目標可以概括為四個“零”，即停機為零、廢品為零、事故為零、速度損失為零。

1.1.4 為什么選擇TPM

時至今日，改革開放了這么些年，但我國至今也沒有探索出哪怕是僅僅一套比較成熟的、以設備運行維護為關注焦點的管理體系、模式或方法，這個現實確實讓國人無比尷尬。

一些著名企業如海爾、豐田、現代等成功推行TPM的大力宣揚，于是人們腦海里形成了一個印象，搞好現場管理和生產管理的訣竅就是推行TPM。而實踐也已經證明了，TPM中的“6S”確實是迅速提高現場管理的有效工具，具有“短、平、快”的突出優越性。

在這方面，TPM是一個提升員工素質的好方法！它有幾個優點：通過人人都可參與的系列活動[2]，調動了員工的積極性和認同度；通過快捷有效的“6S”活動，讓員工看到了成長和進步；通過持續的改善，逐漸提升了員工的工作技能；通過不斷的小組活動，使員工在發掘與解決問題能力、自主管理、團隊協作、企業認同度甚至榮譽感等方面，得到綜合的素質提升。

1.2 系統需求分析

礦粉企業設備管理應至少包括以下幾個方面：

（1）從設備購進之初，由設備專業人員對設備進行核對，并作相關記錄。設備日常運行中，設備管理人員要對日常點檢或檢測到的數據進行必要存儲和監督。

（2）按照已制定好的設備潤滑方案對設備進行給油脂，記錄下日常給油脂工作的完全情況，監控設備潤滑效果和運行狀態。

（3）根據日常使用記錄，制訂日常維護計劃和檢修計劃，力爭降低因設備問題造成的非計劃停機次數。

（4）在設備發生事故的情況下，設備管理人員應記錄事故過程，分析原因，制定維修標準，并記錄維修情況。

（5）制定合理的采購審批流程和倉庫管理制度，提高倉庫使用效率和保障安全庫存，以降低生產成本和提高設備運轉率。

企業設備管理系統應至少具備上述流程和相關記錄功能，此外，在設計時必須要滿足使用方便、操作靈活等需求。因此，本系統在設計時還應該實現以下幾個目標：

（1）系統運行穩定，安全可靠；

（2）界面友好，操作簡單易用；

（3）完善的物質管理及設備的檔案管理；

（4）業務流程簡潔合理，基礎臺賬完備；

（5）支持物資的增加、出庫、歸還和盤存等管理；

（6）信息查詢方便、快捷；

（7）提高設備管理質量和使用效率。

1.3 系統可行性分析

開發任何一個基于計算機的系統，都會受到時間和資源上的限制。因此，在接受項目之前，必須根據客戶可能提供的時間和資源條件進行可行性分析。它可以避免人力、物力、財力上的浪費。項目風險越大，開發高質量軟件的可行性就越小。

1.3.1 技術可行性分析

系統運行環境如下：

·網絡：Internet網絡、企業局域網

·數據庫： SQL Server2008

·系統：Windows Sever2003、Windows Server2008（32位/64位）

·服務端：framework3.5sp1

·客戶端：IE 6.0以上（IE 8.0效果最佳）、Silverlight3.0

·計算機資源：應用服務器、數據庫服務器

·數據采集硬件：專業點檢儀

·軟件：《設備管理系統》

SQL Sever2008是目前世界上使用最為廣泛的數據庫管理系統[3][4]，是目前最流行的客戶/服務器（CLIENT/SERVER）或B/S體系結構的數據庫之一，技術上已經十分成熟。作為一個通用的數據庫系統，它具有完整的數據管理功能；作為一個關系數據庫，它是一個完備關系的產品；作為分布式數據庫它實現了分布式處理功能。

現在的數據庫操作和維護方面已經做得相當簡化，與之相關的工作人員可以在短時間內通過學習和培訓而上手。

所以，該系統技術上是可行的。

1.3.2 經濟可行性分析

目前企業用的系統開發技術已經相當成熟，開發一個企業設備管理系統的費用與企業由于傳統模式經營設備管理所造成的浪費相比是微乎其微的。因為收益遠大于支出，所以該項目經濟上是可行的。

1.3.3 可行性研究結論

經過以上對該項目進行各方面問題的分析，設備管理系統極大地方便了員工對企業設備監控與管理，同時也方便企業決策人員對企業設備信息的整體把握，更加準確地進行企業成本預算。因此，也使得企業的設備極好的得到利用，為企業創造出最大的利益。而且該管理系統在經濟、社會、技術方面也都是可行的。

2 系統設計

2.1 系統總體設計

系統功能模塊結構如圖1所示。

圖1 系統功能模塊結構圖

2.2 系統流程分析

不同于單機版軟件，該系統采用B/S（Browser/Server）體系結構，多用戶可以同時通過網絡登陸該平臺。在瀏覽器中輸入http://服務器IP地址/xst，會看到下面（如圖2所示）的登陸頁面。首次登陸時，密碼為空，用戶可自行更改密碼。

多用戶系統的工作流程都是從用戶登陸模塊開始，對用戶的身份以及權限進行確認的。身分確認可以分為兩個過程，一是確定用戶是否是有效的系統用戶，二是確定用戶權限類型。

登錄后的主界面如圖3所示。

主界面分為4大塊：

·菜單欄：

通過此菜單可以跳轉到其它功能模塊。

·快捷菜單：

軟件將幾個重要的圖標列為快捷圖標，可以直接點擊快捷圖標進入相關功能模塊。

·收件箱：

顯示當前登錄用戶待處理的任務和數量。

圖2 登陸畫面

圖3 主界面

·登錄信息顯示：

該區域顯示當前登錄用戶的姓名和崗位。

在本系統中，按照用戶的崗位劃分不同的角色，每個角色都有各自的權限。

設備管理工作會涉及很多流程和參與人員，因此，必須在系統中制定簡潔、合理的工作流程，明確每個環節的責任人。圖4為流程管理界面，而圖5為其中一個流程（缺陷簡單處理）的示意圖，每一個確定的流程具有強制性執行的特點。

3 系統功能模塊介紹

3.1 基礎信息

通過基礎信息模塊建立設備臺帳，使設備相關信息分類、檢索、查詢、統計等業務更加方便、準確、高效，并實現設備資料與點檢、狀態、檢修等模塊間的整合。

3.1.1 公司管理和部門管理

建立公司及部門基礎信息。

圖4 流程管理界面

圖5 簡單處理流程

（1）公司管理（如圖6所示）

（2）部門管理（如圖7所示）

3.1.2 角色管理、用戶管理和崗位管理

建立角色、用戶以及崗位信息，并明確相關權限。

（1）角色管理（如圖8所示）

（2）用戶管理（如圖9所示）

（3）崗位管理（如圖10所示）

3.1.3 設備管理

錄入設備基本信息，并按生產線、設備組、功能等屬性對所有設備進行編碼，如圖11所示。

3.2 標準管理

通過對標準統一、規范性管理，使標準的應用更加方便、快捷，有利于設備人員對標準進行持續優化，為點巡檢、給油脂、檢修工作的順利開展提供可靠的技術支撐。

圖6 公司管理明細

圖7 部門管理

圖8 角色管理

3.2.1 點檢標準

點檢標準包括設備名稱、設備編碼、點檢內容、判斷標準、點檢周期等要素，如圖12、圖13所示。

3.2.2 給油脂標準

給油脂標準包括設備名稱、設備編碼、潤滑部位、油脂型號、油量、周期等要素，如圖14、圖15所示。

3.2.3 檢修標準項目

制定檢修標準項目，明確各項檢修的項目名稱、檢修內容、工期、驗收標準等基本信息，系統按周期自動生成檢修項目，智能化的提前提醒檢修項目負責人，如圖16、圖17所示。

圖9 用戶管理

圖10 崗位管理

圖11 設備管理

3.3 點巡檢管理

點巡檢模塊包括計劃管理、路線管理、點檢實績管理、統計分析的內容，通過系統的應用能有效的規范點巡檢作業流程，準確的掌握設備的運行狀況，實現設備傾向性管理。

點巡檢管理流程圖如圖18所示。

3.3.1 點巡檢方式

圖12 點檢標準

圖13 點檢標準明細

圖14 給油脂標準

圖15 給油脂標準明細

本系統創新式的引入點檢儀（如圖19所示）來完成點巡檢操作。點檢員必須用點檢儀感應現場射頻標識卡（如圖20所示），點檢儀會智能的提示需要檢查的項目，內容包括設備、項目、數據、工作類別等信息，確保點檢不漏項，點檢員根據提示逐條進行檢查或者測量并保存結果，然后上傳數據，系統登陸用戶可進行漏檢查詢、工時統計、故障診斷等操作。

3.3.2 ID位置管理（如圖21所示）

ID位置即現場標識牌的位置。現場標識牌用于點檢員在現場進行標識點檢位置，以作到現場的憑證。每個現場標識牌內儲存了一組唯一的編碼。

3.3.3 路線管理

“路線”是系統中點檢區域劃分的單位，而路線管理就是定義每一個點檢單位（路線）是如何點檢的，比如點檢相關人員、班次、值別、翻班規則、周期、現場點檢標牌等。