面向大型生產車間的設備點檢與巡檢管理系統設計

邱俊豪　胡常偉　彭磊　林俊字　吳漢超　簡穎琪

摘要：為了解決大型生產車間的設備點檢與巡檢過程中點檢巡檢人員對任務的描述模糊不清、設備缺少個性化點檢巡檢服務和點檢巡檢信息難以得到有效利用等問題。利用“5W1H”方法、“ECRS”原則和信息化等技術對點檢巡檢流程進行了剖析，從傳統流程優化、點檢巡檢策略個性化定制和信息高效利用3個角度設計了該設備點檢與巡檢管理系統。系統由Web端的管理系統和移動端的小程序共同組成，可優化現場點巡檢任務執行的效率，提高設備點檢巡檢計劃制定的科學性和企業設備管理水平，降低了后期設備維護成本和設備突發故障的幾率，保證企業生產活動的高效和穩定。

關鍵詞：大型生產車間;點檢巡檢;IE+IT;管理系統

中圖分類號：F425 文獻標志碼：A 文章編號：1009—9492（2021）03—0035—05

0引言

隨著制造企業規模不斷擴大，企業的各種生產設備也隨之增多，設備的維修保養工作逐漸增加。設備故障率與維修保養成本關系著企業成本的高低，在企業的發展過程中起著重要作用，設備的好壞直接影響著企業正常的生產活動，關系著企業利潤的高低。目前大多數制造企業對設備主要采用定時的點檢巡檢方式進行維護保養，但是在目前的設備的點檢巡檢流程中，存在著點檢巡檢人員對點檢任務描述模糊不清、設備缺少個性化點檢巡檢服務、點檢巡檢的有效信息難以得到有效利用等諸多問題。這不僅無法起到維護設備的作用，還有可能增加多余的崗位，造成人員過剩，甚至影響生產計劃和企業正常運作。

國內有相關的論文對不同行業背景下的設備管理和點檢巡檢進行了理論的分析，如王金亮對企業設備點檢體系的運維管理進行了規范和創新，創新性建立了“三層一體”的設備點巡檢體系，明確了點檢標準、點檢路線和點檢范疇，使設備點巡檢體系健康、高效運行。嚴峻討論并研究了信息管理系統在設備點檢中的創新應用，運用信息采集器規范生產運行崗位的日常點檢工作程序和提高點檢工作質量。段瑞威、林益耕在對傳統點檢巡檢流程的基礎上，對煤礦、水廠等場景提供了信息化的解決方案。通過使用信息管理系統和設備點巡檢設備，規避傳統點巡檢過程的粗獷管理。但是在目前的研究中，對大型車間中生產設備維護與點檢流程信息化改造的相關研究以及報告較少。

本文針對于當前的設備點檢巡檢現狀，以IE思想為核心對現狀進行剖析，并設計開發了一款專門針對于企業設備點檢巡檢的管理系統。該系統提高企業設備管理的水平和點檢巡檢計劃制定的科學性，降低了后期設備維護成本和設備突發故障的幾率，保證企業生產活動的高效和穩定。

1現狀分析

1.1設備點檢巡檢流程現狀分析

以某制造企業為例進行現狀分析，設備巡檢點檢管理員根據對設備的基本信息，應用通用性較強的設備點檢巡檢策略，并生成設備點檢巡檢周期點檢表分發到設備一線負責人和任務執行點檢人員上。設備點檢人員根據點檢表的描述和指示定期對設備進行檢查，并進行記錄。任務完成后，由車間的設備負責人對設備點檢巡檢的信息進行周期性收集與統計。信息經過確認和審核后，進行整理和歸檔。并對異常情況進行匯報和預防。當前設備點檢巡檢流程如圖1所示。

1.2點檢巡檢人員現狀問題分析

針對上述車間設備點檢巡檢流程進行分析，存在以下問題。

（1）點檢巡檢人員對點檢任務的描述模糊不清

現存點檢巡檢流程點檢巡檢流程復雜而模糊，難以高效完成點檢巡檢。例如以下點檢項目：檢查數控銑床是否存在漏電現象？該項目既沒有指出點檢項是否需要借助工具（如測電筆），也未指出點檢方法（如用測電筆測量銑床某處）。較難判斷設備點檢巡檢結果，目前點檢巡檢流程中對于點檢巡檢標準的定義模糊不清，因為缺少對于正常數值的定義，點檢巡檢人員往往難以分析點檢巡檢結果數據，無法正確判斷設備是否處于正常的狀態。

（2）設備缺少個性化點檢巡檢服務

設備點檢是一種設備維護管理方式，它在指導思想上推行全員和全面管理，以“預防維修”來取代“計劃維修”。由于欠缺對設備信息的系統化管理，以及點檢巡檢結果的填報收集方式主要是依靠人工進行，導致很多企業對于設備的點檢巡檢方案過于單一。例如同一家企業有多種類型的設備，像機械類、電器類、通用類以及大型定制性裝備等，而實際點檢巡檢當中，很可能是使用同一套的點檢巡檢策略，使得設備無法得到科學合理的維護，不能很好地實現設備的“預防維修”。

（3）點檢巡檢信息難以得到有效利用

實際設備點檢過程中難以對一線點檢人員工作內容與點檢情況進行了解。點檢巡檢任務的負責人員主要通過掛在或者放在設備某處的一個設備保養日點檢表進行填寫，由于該表格的格式篇幅有限，使得點檢巡檢具體任務的描述以及反饋方式受到局限。在目前大多數的企業當中，是通過每日發放和收集紙質設備保養日點檢表進行填寫，甚至有些企業的點檢表是以周為周期。甚至有可能會產生專門收集與發放設備點檢表的工作人員，造成人員冗余與浪費。該流程不僅時效性低，而且難以收集與統計獲得當前設備的有效信息。

2流程優化分析

2.1設備點檢巡檢現場流程改善優化

對現存的點檢巡檢流程進行分析，可以得出現存點檢巡檢流程存在許多不必要的“搬運”，且現存點檢巡檢流程采用紙質表格傳遞信息，點檢巡檢人員需要花費較多時間與精力處理點檢巡檢結果數據并在紙質版資料中書寫點檢數據與點檢結果。該流程占據現存點檢巡檢流程中的大部分時間，明顯暴露出現存流程數據傳遞低下與點檢巡檢工作開展時間較長的缺陷。

利用“ECRS”原則對現有流程進行優化分析，點檢人員使用設備點檢巡檢系統管理可以取消點檢人員的全部“搬運”動作，合并與簡化與點檢人員記錄信息的部分操作。加入管理信息系統記錄整個點檢巡檢流程，將大大精簡工作流程。改善流程如圖2所示。

具體分析如下。

（1）問：現存點檢巡檢主要做什么（What）？答：點檢巡檢主要對企業的設備按照設備的特性，用簡單的工具與儀器，對設備的規定部位按預先定好的技術標準和觀察周期進行周密的檢查，查出其有無異狀的隱患和劣化。現存點檢流程主要依靠點檢巡檢人員通過填寫紙質版資料傳遞點檢巡檢過程中產生的各類信息與動態變化情況，信息傳遞過程繁瑣且效率低下，增加了點檢巡檢工作的難度，存在巨大的改善空間。

（2）問：執行點檢巡檢的人是誰（Who）？答：負責執行點檢巡檢的工作人員。

（3）問：為什么要進行點檢巡檢（wby）？答：為了確保設備正常運轉，延長設備使用壽命周期，設備管理人員應掌握其變化，并采取對策。

（4）問：有沒有改進方法，如何改進（How）？答：有，通過使用設備點檢巡檢管理系統，點檢巡檢人員可以直接在系統中查看點檢巡檢操作動態與點檢巡檢數據，相對于現有的點檢巡檢流程，可以取消紙質文件的搬運動作（如步驟1、5、7、9）。

（5）對于現行方法登記員工信息步驟進行提問（如步驟2），可以對該步驟進行合并，點檢巡檢人員使用設備點檢巡檢管理系統進行登錄操作時，既是搬運原紙質設備點檢表，也是完成錄入員工信息，快速開始點檢巡檢工作。

（6）對于現行方法記錄點檢巡檢數據的步驟提問（如步驟4、8、12），可以簡化點檢巡檢人員錄入點檢巡檢數據的操作，點檢巡檢人員直接在設備點檢巡檢管理系統中錄入點檢巡檢流程中的數據與結果，不必一次次在紙質資料上進行填寫，減少點檢巡檢人員工作量。

（7）對于現行方法點檢巡檢人員根據點檢巡檢數據判斷設備狀態提問（如步驟13），可以簡化該操作，使用設備點檢巡檢管理系統，點檢巡檢人員可以直觀地對比點檢巡檢數據與正常數據，方便得出點檢巡檢結果。

利用“ECRS”原則對現有流程進行優化分析，點檢人員使用設備點檢巡檢系統管理可以取消點檢人員的全部“搬運”動作，合并與簡化與點檢人員記錄信息的部分操作。加入管理信息系統記錄整個點檢巡檢流程，將大大精簡工作流程。

改善后的設備點檢巡檢流程如圖3所示。

2.2數據流程優化和功能定義

根據傳統的點檢巡檢流程，對數據流動進行詳細分析。核心流程的實體主要有3個，即點檢巡檢管理員、點檢巡檢車間負責人和實際點擊按巡檢任務執行員工。點檢巡檢任務執行的效率高低，受這三者之間的信息傳遞效率以及響應速度影響較大。對此進行了更進一步地數據流程分析，如圖4所示。由圖可知，由于傳統的信息傳遞是以紙質為媒介，需要人工進行點檢巡檢表的發放和數據的統計收集，導致大量的點檢巡檢反饋數據無法為設備后續的維護和保養提供基礎。

針對目前的這種問題，利用數據庫、信息管理系統等數據處理工具能夠很好地對點檢巡檢的信息進行收集統計，能夠大大縮減傳統流程中人工信息傳遞跟收集的中間環節，以及能夠更科學迅速地對點檢巡檢結果進行數據分析。應用點檢巡檢管理系統后的流程如圖5所示。

經過一系列的分析優化，最終將車間設備點檢巡檢流程中的功能需求歸類總結為4大模塊：個性化點檢巡檢策略模塊、移動端詳細信息輔助匯報模塊、系統化數據收集與整理模塊和點檢巡檢任務輔助提醒模塊。

3系統功能分析

3.1個性化點檢巡檢策略模塊

針對設備點檢巡檢過程中設備缺少個性化點檢巡檢服務這一問題，為設備點檢巡檢管理人員設計了個性化點檢巡檢策略模塊。該模塊的相關功能能夠幫助設備點檢巡檢管理員高效地制定針對不同設備的點檢巡檢策略。

在制定設備點檢巡檢計劃過程中，設備管理員可以根據設備管理等其他系統中設備的基本信息以及保養計劃，并且利用系統中預先編存好的點檢巡檢模板，為不同的設備定制個性化的點檢巡檢方案。另外還需要增加對具體的點檢巡檢任務的點檢方法說明以及點檢結果的標準上下限制說明。使得個性化定制策略能夠更好地執行。另外對于巡檢任務流程的特殊型，可以對巡檢項目當中每一個具體的設備巡檢任務進行次序或者位置排列，從而生成巡檢的檢查優先順序。

3.2移動端詳細信息輔助匯報模塊

為了解決點檢巡檢人員對點檢任務的描述模糊不清的問題，以及現場填寫紙質點檢巡檢任務單流程復雜等問題，提出利用互聯網信息傳遞迅速準確的特點，將紙質任務單改成在小程序上進行點檢結果的填報。

在設備點檢巡檢管理者制定的設備點檢巡檢信息內容中，增設了每一個點檢巡檢任務的檢查項目說明、檢查方法說明和檢查結果標準上下值說明等描述字段。點檢巡檢執行人員可以通過小程序清晰地查看到更加詳細和具體的點檢巡檢任務要求。同時可以了解到自己負責的不同點檢項目以及任務的安排。

3.3系統化數據收集與整理模塊

為了解決設備點檢巡檢管理者、車間設備管理員以及設備點檢巡檢執行員工三者之間數據流通效率低下和反饋響應慢的問題，提出了通過建立網頁端設備點檢巡檢管理系統，對設備點檢巡檢任務以及結果進行統一管理。

通過應用設備點檢巡檢管理信息系統，很好地解決了人工傳遞和收集設備點檢巡檢任務信息響應慢、效率低的問題。通過系統統一對企業設備進行點檢巡檢策略以及對員工點檢巡檢的任務進行管理，利用數據庫對數據進行儲存，并且將設備點檢巡檢結果信息進行統一收集，可以顯示每一臺設備當前健康狀態，輔助管理者進行下一步決策。

3.4點檢巡檢任務輔助提醒模塊

考慮到設備點檢巡檢執行員工在實際情況中未必能按時有效地完成設備點擊按巡檢的任務，在移動端的小程序上加入了點擊按巡檢任務提醒功能。在設備點檢巡檢管理者制定設備點檢巡檢計劃時，通過后臺算法，根據計劃預計開始時間并且結合計劃點檢周期進行排班計算，在員工執行點檢巡檢任務的當天進行信息提醒，確保任務能夠按時完成，使得設備健康狀態能夠得到實時更新。

3.5系統功能

車間設備點檢巡檢信息管理系統基于企業設備維護和檢查現狀的一些問題，從設備管理人員、點檢人員和企業3個不同的視角進行剖析。系統主要功能模塊如下。

（1）個性化點檢巡檢策略模塊：能夠使得設備點檢巡檢管理人員更便捷地針對不同的設備類型制定具有個性化需求的點檢巡檢策略。

（2）移動端詳細信息輔助匯報模塊：能夠使設備點檢巡檢任務的執行員工能夠清晰迅速地明白具體的任務內容以及標準需求。

（3）系統化數據收集與整理模塊：能夠對設備點檢巡檢的任務結果進行收集統計，使得管理者能夠及時獲取設備當前健康狀態。

（4）點檢巡檢任務輔助提醒模塊：能夠對當日執行設備點檢巡檢任務的執行人員進行任務信息提醒。

通過上述總結與分析，設備點檢與巡檢管理系統核心功能如圖6所示。

4系統實現

該系統由Web系統與小程序共同組成，通過Web系統實現基礎數據的定義和收集，并根據在相關的頁面針對設備進行個性化點檢巡檢制定策略，統一對車間設備信息進行管理于監控。利用小程序的便捷特性，點擊按巡檢任務執行人員可以通過小程序進行信息填報和反饋。通過利用管理系統實現設備點檢巡檢個性化策略制定、點檢任務高效執行反饋和有效信息充分利用。

圖7～10為該系統部分功能頁面展示。

5結束語

本文針對于傳統的設備點檢巡檢流程中存在的問題，運用IE的流程分析、數據分析以及設備管理的帕累托設備故障微觀分析等工具進行剖析。并用“5W1H”方法和“ECRS”4原則、流程優化等從3大方面進行突破，包括了優化現場點檢流程3大核心、個性化定制點檢巡檢策略和提高信息利用效率。對制定設備檢查計劃到任務執行反饋整個設備點檢巡檢流程進行分析和優化，以達到簡化流程、提升效率的作用，最后再根據系統設計確定功能邊界，并且初步完成了項目的實際開發。通過設備點檢巡檢管理系統的應用，提高信息傳遞的效率和利用率，減輕點檢人員的工作負擔，減少了任務執行時間，更加高效、準確地完成設備點檢巡檢任務，更加準確地估計設備健康狀態，從而避免突發故障造成的企業損失，提升了企業核心競爭力。