現場設備管理數字化轉型研究與實踐

楊 云，馬清平

（柳州柳新汽車沖壓件有限公司，廣西 柳州 545616）

0 引言

對于制造企業來說，設備就是生產工具，任何的產出都離不開設備，特別是流水線生產模式，生產連續性高，任何一環的設備出現問題，就會導致整條生產線停止，故設備運行狀態是否良好，關系到企業生產效率、產品質量、生產安全等方方面面[1]。

在數字化技術飛速發展的今天，移動支付、二維碼、人臉識別、圖像識別等人工智能技術的廣泛使用，完全顛覆了人們的原有生活方式，人們出行不再需要錢包、不再需要攜帶各種證件，只需攜帶一臺手機就可以輕松購買各種商品，獲得各種服務。但在商品的生產環節，傳統制造業工廠在數字化應用方面卻不盡如人意，依然有很多領域在使用各種紙質文件，靠手寫記錄，靠人工電子表格統計，效率低下，其中最為典型是生產現場的設備管理。故企業設備管理的數字化就成了企業數字化道路的客觀要求，同時也是必然選擇[2]。

1 傳統設備管理的痛點

傳統的紙質管理方式，主要有以下幾個方面的痛點。

1.1 基準維護難

基準沒有標準化，一旦變更，涉及上千份文件需要更改，新增設備需要重新編制基準，工作量大。以某汽車公司焊裝車間為例，一條生產線的設備多達23類，600 多套，涉及的點檢基準就有600 多份，如果全部都要手動維護，哪怕只有一個小細節變更，也要更新600 多份文件，工作量無疑是非常大的。

1.2 進度監控難

一條焊裝線600 多套設備，哪些設備點檢了，哪些設備沒有點檢，點檢的問題是否處理完成，都需要人工逐臺的確認，全部確認下來，每天至少需要花費3 h 的時間，管理效率低，費時費力。

1.3 數據統計難

在進行設備數據分析時，即便是哪些結構問題多，哪些結構問題少這樣簡單的問題，也很難統計，只能靠人工將紙質文件的記錄錄入電子表格，在電子表格里面進行統計，每天需要至少1 h 的時間專人錄入維護，管理效率及其低下。

1.4 記錄填寫難

600 多套設備，就是600 多份點檢于巡檢的記錄表，人均6 份，在填寫的過程中，人工逐一核對基準的編號，逐一填寫，很容易填錯，記錄出錯率約2%。

1.5 信息管理難

首先，備件信息管理混亂，無法實時更新，經常會導致設備發生故障無備件、備件區域識別不明確等問題[3]；其次，設備的故障及報修履歷無法實時更新，通常都是點檢之后，紙質文件記錄問題，然后人工錄入電子表格，時效性差，不能隨用隨查。

這些痛點，靠紙質文件的管理方式，不論管理如何精細化、如何完善，都無法徹底解決，且管理的難度與工作量都很大，投入很多人力物力，卻不一定能達到理想的效果，只有數字化轉型才是唯一的出路。

2 現場設備管理數字化轉型要點

如圖1 所示，現場設備管理主要是以下幾個方面：基準管理、設備信息管理（包含設備故障履歷、點檢記錄、設備數據分析報表等）、點檢保養進度管理、備件管理。

圖1 設備管理架構圖

數字化轉型，不是完全脫離原來的管理流程與基準，而是基于現有的管理要求，在管理方式上的創新與轉型，讓管理更簡單，將設備管理的相關要求、管理理念徹底落地，讓數字化為更好地為設備管理服務。

數字化轉型的關鍵是將設備管理的幾大要素融合，實現數據共享與互聯互通，基準可以隨時和設備匹配，記錄實時更新，全員共享，設備異常實時發現并即時處理，處理的進度可隨時掌握，設備的更換與維修履歷實時更新，備件庫存自動更新，最終實現設備管理實時高效。

2.1 設備基準管理

設備的點檢、保養是維持設備狀態的基本活動，而點檢基準是指導這一活動的標準文件。點檢基準最重要的是隨用隨查，在點檢、保養過程中能夠隨時獲得，這樣才能更好地指導點檢作業。

基準管理的數字化，重點要解決基準維護更新難的問題，基準模塊化與標準化尤其重要，這是實現數字化的第一步基礎性工作。

每一臺設備固然都有其獨有的結構或功能，但設備的每一類結構和功能是基本一樣的，比如夾具的定位機構，盡管每套夾具的定位機構數量不一樣，但每個定位機構的基本結構是一樣的，點檢與保養的基準也一致，這就可以將定位機構設置為一個保養模塊。通過將設備的機構模塊化，進而將這些模塊化機構的點檢基準實現標準化，不同的設備只需要引用對應的模塊即可，這樣就能最終實現設備的模塊化和標準化，給數字化轉型打好基礎。如圖2 所示。

圖2 設備基準管理架構圖

將設備模塊化和基準標準化之后，下一步就是將基準數字化，利用數字化管理工具，可以實現基準的自動更新。當需要變更時，我們只需要對某一類設備的總點檢基準對應模塊進行更新，就能實現具體設備的基準自動更新，讓數據流動起來，而不再依靠人工去復制粘貼、手動更改，大大減少了基準維護的工作量，徹底解決基準維護難的問題。

2.2 設備的信息管理

如圖3 所示，設備的信息可以分為靜態信息與動態信息[4]。

圖3 設備信息管理示意圖

靜態信息包含設備的唯一編號、設備出廠日期、設備用途等，這些信息不會隨時間變化，不涉及更新的問題，管理不存在任何難度，進行一次數字化轉換即可。

動態信息是指設備的狀態、設備的故障履歷等，是隨著時間、環境不斷變化而更新的，每天都會源源不斷地產生數據，所以每臺設備的動態信息數據量都是龐大而繁雜。傳統的設備管理模式中，設備的數據所形成的只是一個相互獨立的信息孤島, 動態信息的時效性與準確性方面都存在問題，且不能隨用隨查，要想查找設備的點檢記錄、故障履歷時，需要翻閱大量的紙質文件。為了彌補傳統設備管理模式的缺陷，并提高設備數據的利用效率，必須引入全新的大數據管理模式[5]。

所以，數字化轉型必須要做好數據的分類聚集。我們可以給每一臺設備都賦予一個二維碼，在這個二維碼里面可展示設備的靜態信息，并能自動匯集和這臺設備相關的所有動態信息（點檢記錄、故障履歷、設備狀態等等）。將二維碼粘貼到對應的設備上，實現一物一碼，通過智能手機隨時訪問，隨時查看信息，這樣就能完美解決單個設備信息零散的問題[6]。

除了單臺設備的信息，所有設備的大數據管理也是很重要的，紙質文件在大數據管理方面存在著巨大的缺陷，必須將所有紙質記錄轉人工轉化電子表格才能對數據進行分析，費時費力。設備管理數字化轉型就必須利用數字化的優勢，做好大數據的管理與自動分析，通過報表的方式展示整體的設備數據，比如哪臺設備的故障率高，哪種機構更容易損壞，每一類設備的故障間隔平均時間是多少等等。這些有用的數據必須能夠隨用隨查，隨時可以獲得，這樣就能為我們的設備管理與決策提供更多的依據，讓設備管理真正實現數字化。

2.3 點檢保養的進度與數據管理

點檢與保養的計劃與標準發布以后，必須要跟進計劃的執行情況，傳統的管理方式主要依靠現場巡查，時效性差，效率低。數字化的點檢記錄方式，可以讓執行者通過移動端直接填報數據，所有的點檢與保養記錄都實現數字化，同時將執行進度實時傳送到后臺數據庫，管理人員通過手機或電腦端實時統計并掌握進度，發現問題及時糾正，讓點檢與保養的執行實時高效。

在開展設備點檢工作的過程中，需按要求對點檢工作做清晰的記錄，要確保記錄的真實性以及各項數據的準確完整，同時還要定期進行信息的反饋和匯總[7]。在整個點檢保養過程中，會形成大量的數據，通過數字化方式對這些數據進行自動分類歸檔，可方便管理人員隨時進行查閱和使用。

2.4 備件管理

備件管理的重點是備件最低庫存量，如何做到帳卡物一致，是管理的重點，傳統的管理方式要靠不斷的盤點來保證，費時費力，而且還總是存在帳與物不一致的情況。備件數字化管理，就必須讓庫存賬目能夠實現自動更新，特別是維修消耗過程的自動更新，當設備維修需要備件時，自動通過維修記錄領用備件，同時庫存系統自動更新庫存數據，讓備件庫存動態實時更新，始終保持與實物數量一致。

3 數字化轉型過程中需注意的問題

數字化轉型在實際推進過程中，不可能一帆風順，總是會碰到各種各樣的問題與認識的誤區。如果不能處理好數字化的問題，可能會面轉型失敗，又回到原來的低效率狀態。數字化轉型要注意的問題，在《設備管理新思維新模式》一書中提出標準化應該先行、數據輸入逐漸向自動化過度及人機界面的不斷改進3 個方面的注意事項[8]。

所謂標準先行，即設備的點檢、保養、維修等作業要標準化，設備的管理流程要標準化，設備的結構、模塊要標準化；數據輸入向自動化過渡，是要逐步減少人工點檢錄入的數據，讓設備能夠自動采集數據，比如氣壓、水流量、電流等，盡可能實現自動采集，而不是依靠人工去確認；人機界面的不斷改進，要求人機界面要便于操作，不斷改善。

以上3 個注意事項，指出了數字化轉型的改進方向，具體的實現過程中，每個企業遇到的問題不盡相同，還需要注意以下4 個方面：

3.1 不能照搬現成的軟件

在數字化轉型過程中，如果被動地等待可直接應用的操作系統，這樣形成的體系無法全面映射企業現實狀況，亦不能符合制造企業的最終發展需要[9]。每個公司都有自己特有的管理文化、管理方式，如果強行照搬其他的應用，就會面臨非常大的阻力，從管理層到一線執行者都會出現各種不適應而拒絕做出改變。

所以數字化轉型，必須結合公司實際的現狀與管理文化特點，有針對性地制定轉型方案，必須兼顧管理者與一線執行者的立場，全盤考慮最優方案，開發適合于自己公司獨一無二的數字化管理模式。

3.2 需求端與開發端的溝通問題

負責設備管理的人員，通常是懂設備管理卻不懂軟件開發，他們知道流程及痛點，有大概的解決方向，卻不能很好的實現。

如果借助專業的軟件開發團隊來實現，往往會出現溝通不暢，需求不能準確地傳達，溝通成本會很大，且開發出來的東西還不一定達到理想的效果，最后只能捏著鼻子先湊合用，導致數字化轉型不徹底。

要解決這個問題，就必須把開發和使用整合成一個團隊來實施數字化轉型，通過開發-試用-優化-試用，快速迭代更新，讓數字系統越來越完善，功能越來越強大?；蛘呓柚鷰Тa開發工具，讓一個不具備IT專業背景的人快速上手開發應用，讓懂業務、有業務數字化轉型需求的人來直接開發數字化應用，徹底消除這種需求端與開發端之間的溝通障礙。

3.3 克服使用慣性

習慣的力量是強大的，人總是害怕變化，對于已經用慣紙質文件管理的各級管理及操作人員來說，他們肯定會提出疑問，紙質版用得好好的，為什么要改？如果我們不能站在他們的立場去回答這個問題，推進就會遇到阻力。

所以，我們在數字化應用開發過程中，必須要考慮使用的便利性，任何一個影響便利性的小小細節都必須做到盡善盡美，只有操作比紙質版更簡單、更快捷，能夠真正的減少他們的工作量，提升便利性，才會讓大家樂于接受改變。這樣我們在轉型推進的過程中，就可以暢通無阻。

3.4 應用的不斷優化與迭代

企業數字化建設是一項長期性工作，涉及企業各方面，包含技術、管理和服務等方面[10]，不可能一次性做到完美。我們可能會面臨使用端無休止地提出新的需求。作為設備管理數字化轉型的主要負責、作為開發者，必須要有足夠的耐心，面對任何需求都應該認真對待，對合理的需求應快速更新完善，不斷使我們的數字化應用越來越強大，只有這樣不斷更新迭代，才能讓數字化應用越來越完善，數字化轉型越來越徹底。

4 結語

傳統的設備管理方式所面臨的難點，用數字化的思維去分析，往往會有很好的效果。通過數字化的方式，簡化了設備基準管理的工作，減少工作量約80%，提升了設備信息管理的時效性，消除了人工重復記錄與轉化的工作。讓設備點檢與保養的進度管理變得更輕松，提升工作效率50%以上，同時提升了備件管理的準確性，讓備件的賬目與實物始終保持一致，減少每月點檢的工作。真正實現了讓數據多傳輸，讓人少跑路，讓設備管理變得簡單輕松。

在當下數字化浪潮的驅使下，任何一個企業都不得不直面數字化轉型，要么改革，要么消亡。設備管理的數字化轉型，只是企業管理改革的小部分，并不是獨立于企業管理體系的，必須與企業的管理體系實現互聯互通，融為一體。所以企業整體的數字化轉型必須跟進，只有這樣才是真正的數字化工廠、數字化企業。