“大數據”思維下的煙草物流配送中心設備管理系統開發與應用

文/陳楠

21世紀是信息時代，全球經濟一體化和信息量的迅速增長，促進企業必須走信息化管理的道路。在信息化建設高速推進過程中，“大數據”思維下的設備管理系統開發與應用，已成為改善企業管理，實施企業管理信息化，增強企業核心競爭力的熱門研究領域。

一直以來，煙草物流配送中心設備靠傳統的設備管理模式對設備進行管理，但隨著行業裝備升級和管理模式轉型，傳統管理手段下隨壞隨修、缺乏預判、故障信息數據轉化繁瑣等問題逐步凸顯，給設備綜合管理水平提升帶來較大困擾。基于上述情況，在深入研究當前設備管理趨勢，充分掌握現場設備管理需求實際的情況下，本文結合河南省信陽市煙草公司卷煙配送中心（簡稱“信煙物流”）基于“大數據”思維下的設備綜合管理系統開發與應用進行了一些思考。

一、當前設備管理存在的問題

為了全面準確把握設備管理現狀，找準設備綜合管理系統功能定位，信煙物流借助“望聞問切”中醫療法，系統會診管理問題。“一望”：觀察現場設備運行情況，人機互動現狀；“二聞”：聽取員工對設備管理的意見；“三問”：詢問設備常見問題、處置時效、管理難點；“四切”：調閱各類記錄，分析設備維保執行情況，了解高頻故障數據和信息。通過“望聞問切”，梳理出的問題主要有：

1.設備管理還主要停留在車間維修工的主要責任、師傅傳幫帶的經驗型維修階段，沒有形成可靠、可控、可預測的管理體系。

2.設備檔案、維護經驗、維護記錄等還沒有數字化，過程記錄以人工記錄為主，既不能及時反饋設備信息，也不便于統計分析，無法實現設備運行狀態的系統分析；

3.沒有發動全員開展設備維護工作。設備維護人員雖然人數眾多，但教育背景、能力水平參次不齊，信息化基礎相對其它部門平均水平較低，也沒有建立全員維保的管理機制；

4.主要采用周期型計劃維修與事后維修相結合，沒有深入結合設備的特征、故障特點進行分析，采取針對性的維修策略；

5.缺乏設備宏觀管理，設備運行總體能力不能準確量化，設備運維狀態不能準確評價。

圖1：大數據的設備管理模型

圖2：“六精”設備管理模式

二、“大數據”思維與設備管理目標的思考

經過調查發現，以往的設備管理工作中，人工填寫、統計設備信息，時效性差，準確性低，錯漏點多，數據轉化過程復雜，同時也耗費了管理人員大量的時間和精力，往往不能獲取精準、真實的數據，極大制約了設備的全面系統管理。而當前大數據時代的來臨，個人終端的普及，高速網絡的應用，為設備管理信息化建設提供了契機。

一套高效、實用的設備管理系統，必須建立在符合設備管理基本原理、適用卷煙分揀設備特點、反映設備真實狀況等要求的基礎上，要通過建立設備管理信息化平臺，促進煙草物流逐步完善形成以設備為核心的、覆蓋設備全壽命周期的、全系統、全員的設備管理體系，支持企業的精益化管理，實現煙草物流的建設流程、技術標準、裝備水平、信息平臺、運行模式、管理制度、運行機制、服務規范、績效評價、物流文化 “十個統一”的目標，為將來打造與國際接軌地煙草專賣系統現代物流體系創造條件。

大數據與設備管理的結合，其本質是設備管理信息的數據化、網絡化、智能化的綜合利用。設備管理采用的大數據處理流程主要包括四個關鍵步驟，分別是收集原始設備數據、設備數據預處理、設備數據挖掘分析、決策知識應用，基于大數據的設備管理模型，如圖1。

1.原始設備運行數據。設備運行積累海量的日志信息，比如設備維修記錄、設備事故記錄等，因此可以利用采集系統將數據收集，并且將其保存在數據庫中，以便更加安全的保護系統的運行完整性。

2.設備數據預處理。設備原始數據存在很多的噪聲信息，采用數據清洗和整理等方法，進一步提高數據的質量，數據預處理可以將不同的設備運行產生的數據進行一致化操作，這樣就可以約簡數據中的稀疏屬性，這些屬性對審計模型挖掘貢獻較低或無貢獻，提升數據挖掘的精準性。

3.數據挖掘分析。導入的數據經過預處理之后，可以利用數據挖掘技術對數據進行挖掘和分析，常用的數據挖掘技術包括K均值算法、支持向量機、BP神經網絡、遺傳算法等技術，可以針對這些設備數據進行分析，獲取數據集中隱藏的模式，形成決策知識。

4.決策知識應用。決策知識可以預測設備運行趨勢，常見的是發現設備是否會產生故障。如果會產生故障，可以及時對設備進行檢修，這樣就可以避免故障發生；另外，也可以發現某些設備是否不合格或存在潛藏的危險，可以將這些設備更換為質量更高的設備。

通過上述四個步驟，設備管理所需求的數據，經過采集、處理、優化后，免除了以往需要設備管理人員測算、統計所耗費的時間和精力，通過平臺算法對數據的整合，實現了數據的深入使用和關聯響應，可以輸出為直觀和清晰的設備狀態信息，從而為設備管理的決策提供可靠的依據。

圖3：移動終端在設備運維過程中的地位和作用

以往的設備管理工作中，人工填寫、統計設備信息，時效性差，準確性低，錯漏點多，數據轉化過程復雜，同時也耗費了管理人員大量的時間和精力，往往不能獲取精準、真實的數據，極大制約了設備的全面系統管理。

三、物流中心的思考和做法

基于對大數據和設備管理的認識，信煙物流提出了以“數據驅動業務，業務支持數據”為核心的“六精”設備管理模式(如圖2)。該模式突破了原有設備管理單一粗放的弊端，把“設備信息管理精細化、設備狀態預測精確化、設備保養精心化、隊伍建設精干話、設備修理精準化、運行成本控制精實化”作為提升設備管理水平的目標，為設備綜合管理平臺的搭建明確了方向。

“六精”設備管理模式的提出，是信煙物流找準設備管理痛點的直觀體現，依托數據化的管理平臺，實現設備維修保養、成本控制、隊伍建設等多個維度的同步提升，有效避免了“頭痛醫頭腳痛醫腳”的救火式管理，完整呈現了基于大數據下設備綜合管理平臺的作用。

在“六精設備管理模式”的基礎上，通過對現有設備特點、管理需求的研究，在具體的功能策劃方面，信煙物流設備綜合管理平臺結合了移動服務標準規范要求，實現了涵蓋設備管理計劃、作業執行過程管理、業務綜合監控管理、設備運營分析四方面的應用系統，主要包括：

1.設備管理計劃：實現設備管理的點檢、巡檢、保養計劃設定。

2.作業執行過程管理：對設備管理作業過程進行監督、管理、留痕。

3.業務綜合監控管理：對設備作業流程監控、對設備運行狀態及故障處理進行監控。

4.設備運營分析：根據設備運行綜合指數、設備維修成本等運營指標進行分析，為管理者提供決策依據。

得益于當前互聯網技術的發展以及個人手持終端的廣泛應用，基于大數據下的設備管理平臺將成為支撐未來設備管理和決策的有力抓手。因此，在平臺功能規劃和編寫階段，突出強化了移動終端在設備運維過程中的地位和作用，如圖3。

通過圖3可知，除了常規的設備管理模塊外，移動作業端具有“十二大”功能，涵蓋了設備點檢、保養、維修、信息互動等多個維度，基本實現了“一機在手，設備無憂”的管理目標，通過無縫覆蓋全車間的無線網絡，眾多設備信息可以實時傳遞和共享，設備運行情況可以一目了然地呈現在管理平臺上，設備管理系統實現如下功能：

1.實現系統權限管理、基礎信息管理、設備BOM、設備檔案、技術標準、設備知識庫、點檢路線、備件檔案等系統基本信息管理。

2.對設備點檢、巡檢、保養、維修、備件管理、統計分析等工作過程實現信息化管理及留痕。

3.通過接口方式實現工單下發給移動終端，在移動終端實現工單執行、備件出入庫、盤點、知識庫查詢等功能。

手持移動終端模塊是煙草物流設備管理系統的亮點之一，也是基于數據精準化采集要求下的重要組成部分，通過遍布全車間的無線網絡，手持移動終端可以實現信息的即時響應和高速交互，設備操作者、維修工等均能夠進入授權范圍內的功能模塊，完成系統任務指令或上傳設備信息，如圖5。

此外，二維碼在設備管理中的廣泛應用是本系統的另一亮點。通過手持移動終端掃描設備二維碼信息，設備操作者可實現點檢信息的錄入和上傳，維修工則可查閱該設備以往的維修記錄。相比傳統模式的紙質文檔記錄，由于查找、翻閱不便，很難產生更大的價值。而信息平臺模塊通過建立設備設施、備品備件的信息化履歷系統，排除冗余信息，可以直觀展現出設備的構成、屬性、運維歷史、安全標準等詳細數據，如圖6。

圖4：系統管理端首頁

表1：傳統點檢方式與手持終端點檢方式比較

信息平臺模塊通過建立設備設施、備品備件的信息化履歷系統，排除冗余信息，可以直觀展現出設備的構成、屬性、運維歷史、安全標準等詳細數據。

與此同時，設備二維碼的應用，成為基礎數據與設備狀態、備品備件等信息關聯的紐帶，只需掃描設備二維碼，即可迅速實現人員與設備的信息交互，有效提升了設備管理效率。

以“設備點檢”功能模塊為例，傳統點檢模式如下：

1.（點檢員工）手持點檢記錄本→2.1進入點檢位置A實施點檢→2.2進入點檢位置B實施點檢……→3.填寫記錄→4.點檢結束，口頭上報異常→5.設備管理員現場檢查點檢記錄。

而通過手持終端實施點檢，則流程為：

1.設備管理員發布點檢計劃→2.（點檢員工）手持終端接收計劃→3.1進入點檢位置A實施點檢（并掃描二維碼）→3.2進入點檢位置B實施點檢（并掃描二維碼）→3.3點檢過程中使用終端實時提交異常信息至服務器終端……→4.點檢結束→5.設備管理員在線檢查點檢記錄。傳統點檢方式與手持終端點檢方式比較，如表1。

從點檢流程實例可以看出，“大數據”思維與設備管理的有機結合，為設備系統化、數字化管理打開了一扇全新的大門，通過網絡平臺、云計算、大數據等新興產業的應用，既切合了當前煙草行業精益管理中倡導的減少無價值環節和流程這一理念，又開拓了設備管理的思路和前景。

四、取得的成效

該設備管理系統在河南信陽煙草首次投入使用，標志著煙草物流設備管理水平實現跨越式提升。煙草物流主要設備的系統化管理得以實現，形成集基礎數據采集、設備運行狀態展示、維修保養決策、資產管理、知識共享等功能于一身的立體化管理平臺。

1.經濟效益成果顯著：

（1）設備故障率降到0.91%，達到并超過預定1%的目標，設備故障頻數也有顯著降低。

（2）設備年維護、運行費用降幅達到18.8%，完成并超過預定下降10%的目標。

（3）設備使用壽命延長，備件耗損大幅下降。常用消耗類備件使用周期得到有效延長，更換頻率降低至合理范圍內。消耗費用降幅達到61%；部分設備通過信息化管理后，設備備件壽命均得到延長，備件更換頻率大幅下降，低于理論預測消耗數量，取得良好的效益。

2.管理效益表現亮眼：

（1）助力煙草配送中心精益設備管理體系建設。

通過建立支持設備全生命周期管理的設備管理平臺，將管理、技術、信息化很好地進行了融合，并引入了精益思想管理理念，實現了以價值驅動的設備資產管理、設備運維管理以及全員改善管理。有效提高商業卷煙物流設備的精細化管理，有效推進了煙草行業精益物流建設的步伐。

（2）實現設備資源的合理配置，降低物流設備運營成本。

系統通過對設備、運維標準、運維計劃、備品備件、人員等資源的管理，建立預防性資產管理體系，實現了精確的設備狀態預測、精準的設備維修、靜心的設備保養機制。從而實現了提高設備作業率及有效的運行成本控制，達到降低設備運行成本的目的。

（3）信息化與設備管理業務的深度融合，增強規范管理、提高作業效率及精準度。

利用移動互聯、二維碼等技術手段優化和改善了設備管理業務流程，規范設備的維修、保養等業務的操作行為，提高了設備資產數據采集的準確性、及時性，從而提高了設備的作業效率及精準度。

圖5：手持移動終端首頁

圖6：某壓力容器設備二維碼掃描界面

五、未來的發展

經過一年時間，信煙物流探索并開發的這套設備綜合管理系統，已經在配送中心生產經營活動中發揮積極作用。在看到成績的同時，也需要認識到，系統應用仍有改善提升的巨大空間。主要包括：

1.設備運行動態數據的提取和報送仍以人工錄入形式完成，數據精度低，錄入工作量大。在后續改善中，期待增加數據采集端口和模塊，減少人為干預，體現以人為本的設計理念；

2.針對設備制造廠家、零配件供貨商的差異，造成數據接口多、信息交互集成困難等問題，系統要考慮與多種數據源的數據信息交互，提供預留接口，充分實現企業業務各種信息的流轉、交互與共享，為企業決策提供全面、及時、準確的信息依據。能夠充分滿足后期業務擴展、設備增加的功能擴展需求；

3.加強信息安全控制水平，抵御內外部病毒入侵和信息丟失風險，建立信息安全預警和應急機制。

目前，煙草行業正處于深入開展精益管理、深挖內部潛力的攻堅時期，信陽卷煙配送中心設備管理信息化建設的歷程，對探索卷煙物流設備管理手段的升級轉型具有一定借鑒意義，希望以此拋磚引玉，使行業涌現出更多更好的管理案例，共同提升設備管理水平。