礦冶企業設備信息管理系統的設計與實現

戴斌+劉湘媛+秦家偉

摘要： 國內礦冶行業近年呈現出以下趨勢性特征：產業集中度提高，橫向的兼并重組正在成為行業發展的方向，形成了若干大型礦業集團。工藝裝備水平和管理水平不斷提升，企業由粗放型經營向精細化經營轉變。在此背景下，礦冶企業呈現出集團管控規模和力度加大、更安全、更高效、更環保自動化生產設備大量引入、信息化數字化投資大量增加的局面。更多智能設備的引入，對設備信息管理提出更高的要求。通過設備信息管理系統的建設，預期將實現企業集團設備管理流程統一和規范，實現企業集團設備信息集中管理，設備全生命周期信息集中管理，實現設備預防性維護工作自動化，提高設備作業率，降低設備維護成本。

關鍵詞：礦冶企業；設備信息管理；全生命周期信息管理；設備維護規程，二維碼

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）35-0114-02

Design and Implementation of Equipment Information Management System for Mining Enterprise

DAI Bin， LIU Xiang-yuan， QIN Jia-wei

（Hunan Kingdee Software Technology Co.，Ltd.，Changsha 410000， China）

Abstract： Domestic mining and metallurgy industry in recent years shows the following tendency characteristics： industry concentration has been increased， horizontal M&A （merger and acquisition） is now the trend of the industrial development， and thus a number of major mining groups have been formed. Since the technical equipment level and management level have been both continuously increased， the companies is transforming extensive management to fine management. Since more and more intelligent devices have been introduced， higher requirement is needed for the equipment information management.Construction of equipment information management system is anticipated to achieve the unification and standardization of enterprise group equipment management processes， to realize the centralized equipment information management at enterprise group level， to realize centralized and complete life cycle equipment information management， to realize automation of equipment preventive maintenance， to improve equipment operation ratio and reduce equipment maintenance cost.

Key words： Mining Enterprises；Equipment Information Management；Lifetime Information Management；Equipment Maintenance Schedule；two-dementional code

1 概述

隨著世界經濟的發展，特別是我國經濟的快速發展，市場對主要金屬的需求在不斷增長，支撐著我們礦業資源開發、金屬冶煉等行業的持續快速發展。但宏觀經濟環境近年出現周期性波動，呈現整體下行趨勢。經濟下行周期中，礦冶企業更重視改善內部管理，向管理要效益。設備管理是企業資產管理中的重要組成部分，對于礦業集團公司來說，設備信息管理是設備管理工作的重中之中。二維碼、移動智能終端、移動互聯網等技術為礦業企業設備信息管理工作方式的升級帶來了機會。礦冶企業期望通過設備信息管理系統的建設，降低生產成本，提高經濟效益。

2 系統需求概述

某礦業企業是采用集團管控模式，基于采選煉的主要生產流程，設置了多家生產類分子公司和輔助生產單位，并在全國范圍內進行資本擴張，收購及設立了多家生產類子公司。

在設備信息管理方面，在系統實施前，主要存在以下現象：1）賬實不符情況較多。2）設備管理信息分散。3）自動化程度較低，人工操作占用大量時間，管理效率低下。4）資產分類管理模式亟待完善。5）最新的信息技術未充分得到應用。

2.1 功能需求分析

1） 設備檔案管理需求：實物設備卡片的設置；設備全生命周期信息集中管理。

2） 設備形成過程信息管理需求：設備投資計劃管理；設備采購過程管理；設備驗收、移交過程管理；設備檔案形成過程管理。

3） 設備使用過程信息管理需求：設備維護規程、計劃、記錄管理；設備故障、維修管理；設備運行記錄管理。

4） 設備處置過程信息管理需求：設備調撥管理；設備租賃管理；設備報廢管理；設備清理出售管理。

設備管理報表需求：固定資產與設備檔案對賬差異報表；主要生產設備運行月報；設備故障及維修相關信息統計等。

設備其他信息管理需求：包含設備管理規章制度、設備業務線的工作月報等內容，屬于輔助管理內容。

2.2 非功能需求分析

二維碼管理需求；移動化管理需求；系統集成需求；系統安全性需求。

2.3 可行性分析

功能可行性分析：主要對數據量較大的點巡檢數據進行重點分析。經過定量分析和模擬測試，點巡檢人員轉變為掃碼和修改或確認數據方式，提高了數據采集的準確性、完整性和及時性。

技術可行性分析：1）礦井下設備管理數據錄入問題。擬通過在礦井各交叉點和拐彎處部署中繼連接方式的無線路由器方式解決接入問題。2）移動辦公門戶接入問題。采用輕應用方式接入到企業移動辦公平臺。3）系統負載問題。企業信息部門評估虛擬計算資源足以支撐系統負載需求。4）數據安全問題。納入企業統一實施的數據災備系統。

投資可行性分析：從財務角度，評估本次項目立項預算與本企業其他類似業務系統實施、其他同類企業同類業務系統實施投資基本相符。

進度可行性分析：評估該實施計劃在時間方面符合軟件工程客觀規律，具備可行性。

2.4 數據需求分析

數據需求分析從兩個方面展開。一是針對功能需求，從現有單據、表單入手，分析可采集哪些數據。二是針對統計需求，從現有審批報告、統計報告入手，分析需要采集哪些數據。然后綜合兩方面需求，建立原始數據模型，進行數據庫冗余分析，提取和合并基礎資料類別，分析數據錄入頻率和數據量。

3 系統設計與實現

3.1 系統設計原則

滿足功能性需求；滿足易用性需求；滿足系統集成需求；滿足系統安全需求；滿足擴展性需求。

3.2 系統技術框架與網絡拓撲框架設計

系統技術框架包含：交互層、應用層、平臺層、數據層、網絡層。

系統網絡拓撲框架包含：1、局域網內用戶直接訪問應用服務器；2、異地用戶通過VPN接入訪問應用服務器；移動智能終端用戶通過移動互聯網，訪問系統開放的公網端口，經過嚴謹的身份認證安全檢查后，通過輕應用方式訪問允許訪問的部分數據；4設備信息管理系統與ERP等其他系統，在局域網內直接通過數據接口進行數據交換。

3.3 系統功能框架設計

設備管理系統由登錄模塊、主界面、基礎資料管理、設備投資計劃管理、設備檔案管理、設備維護管理（規程、計劃、記錄）、設備使用管理、設備處置管理等功能模塊組成。

1） 基礎資料管理：設備類型，設備用途，ABC分類，附屬設備類別，維修方案類別，設備請修類型，事故類型等

2） 設備檔案管理：設備檔案管理，附屬設備信息管理，設備備件信息管理，設備文檔信息管理

3） 設備形成管理：設備投資計劃管理，設備申請管理，設備采購過程管理（與ERP供應鏈功能集成），設備驗收管理，設備移交管理，設備調撥管理

4） 設備使用管理：設備運行規程管理（含設備保養規程、設備檢修規程、設備潤滑規程、特種設備檢測規程、設備點巡檢規程），設備運行計劃管理（含設備保養計劃、設備檢修計劃、設備潤滑計劃、特種設備檢測計劃、設備點巡檢計劃），設備運行記錄管理（含設備保養記錄、設備檢修記錄、設備潤滑記錄、特種設備檢測記錄、設備點巡檢記錄），設備故障記錄管理，設備維修記錄管理，設備委外維修記錄管理

5） 設備處置管理：設備處置審批表，設備報廢審批表

6） 設備其他管理：斜豎井重控部位檢查記錄，設備事故記錄，設備索賠記錄等

7） 設備管理報表：主要生產設備利用率月報，固定資產和設備檔案對比差異表，設備管理工作考核報表，設備故障維修頻率統計報表，設備故障維修費用統計報表等

8） 系統集成管理：設備檔案生成固定資產卡片接口，固定資產與設備檔案對賬數據接口，設備備件信息調用供應鏈系統物料基礎資料信息接口

9） 移動端輕應用：掃碼查看設備信息，掃碼錄入設備故障記錄，掃碼錄入點巡檢記錄

3.4 系統易用性和響應速度設計

1） 功能菜單：用戶可根據個人習慣，對功能菜單進行常用功能設置。

2） 列表界面：所有字段初始可見，可自定義查詢，可排序，可設置可見和列寬等屬性。響應時間不超過6秒，批量操作響應時間不超過10秒。

3） 單據界面：提供新增，修改，保存，提交，審核，反審核，刪除，打印（調取套打模板）等業務邏輯。單據查詢響應時間不超過4秒，單據提交響應時間不超過6秒。

4） 統計報表界面：1000行以下統計報表響應時間不超過10秒。

5） 移動操作界面：移動操作界面入口為企業移動辦公平臺APP，掃碼操作響應時間不超過4秒，移動單據提交響應時間不超過6秒，移動報表響應時間不超過10秒。

3.5 系統數據模型設計

整個系統涉及76個數據對象，126個物理表（包含單據頭和單據體）設計。詳細設計略。

3.6 系統實現情況

1） 開發工具：按照企業信息化建設技術路線選型規劃要求，主要采用J2EE技術實現。在操作系統方面，使用目前主流的Centos 7.0版本。數據方面，使用Oracle 11g。編程工具采用Eclipse 4.5。

2） 運行環境：本項目采用虛擬服務器作為硬件運行環境，虛擬服務器配置略。軟件運行環境為服務器端Centos 6.5+ Oracle 11g+Oracle jdk 1.5，客戶端Windows 7以上等操作平臺，移動智能終端Android 4.0以上或IOS 8.0以上。

3） 系統功能實現情況、界面示例、代碼示例、流程示例略。

4 結論

礦業企業設備信息管理系統基于Centos操作系統，Oracle數據庫，Java編程語言，J2EE技術架構，以及HTML5編程語言實現。系統的實施進一步推進集團設備管理工作的規范化、一體化；實現集團設備信息管理工作系統化、集中化；實現設備全生命周期信息管理；實現設備維護規程固化，設備維護計劃自動化；實現基于二維碼的移動操作例如查看設備信息和掃碼報障；提高了設備信息管理工作的完整性、準確性、及時性。

下一步工作思路為：繼續完善設備信息管理系統功能，推進設備信息管理往深度和廣度兩個方向延伸。包括推進系統集成工作的進行，實現設備信息管理系統與設備控制系統（SCADA）的集成，自動采集設備運行數據。實現點巡檢路線管理功能等。根據逐步積累的設備檔案和設備使用維護信息，進行商業智能分析，為企業設備管理工作提供以下決策依據：根據設備故障和維修數據進行分析，確定預防性維護的重點。根據生產計劃執行情況、設備運行記錄以及設備故障維修備品備件消耗記錄，結合未來生產計劃，確定預期備件采購需求。根據設備檔案、設備運行數據和設備投資計劃進行分析，探索內部挖潛，盤活存量呆滯設備的可行性。

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