基于移動(dòng)端與PC的數(shù)字化設(shè)備管理方案

收稿日期：2023-08-25

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.009

摘" 要：數(shù)字化是現(xiàn)代智能制造的重要標(biāo)簽，也是生產(chǎn)效率和管理標(biāo)準(zhǔn)化提升的有效手段。文章對(duì)數(shù)字化設(shè)備管理現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，闡述了一種數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)的開發(fā)方案，可以通過手持移動(dòng)終端與PC 電腦對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全流程系統(tǒng)化管理，支撐設(shè)備資產(chǎn)管理、點(diǎn)檢、維保、備件、應(yīng)用數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。該方案可以有效降低設(shè)備管理難度，助力設(shè)備管理提效，同時(shí)給企業(yè)帶來較大經(jīng)濟(jì)收益。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；移動(dòng)端；設(shè)備管理

中圖分類號(hào)：TP311" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 文章編號(hào)：2096-4706（2024）05-0040-05

Digital Equipment Management Solution Based on Mobile Terminal and PC

LI Chenyang1， CAI Dong1， LING Li1， WANG Ting1， ZHANG Jian2， LI Yue1， CHENG Yihui2

（1.ZTE Co.， Ltd.， Xi'an" 710000， China; 2.ZTE Co.， Ltd.， Shenzhen" 518057， China）

Abstract： Digitization is an important label of modern intelligent manufacturing and an effective means of improving production efficiency and management standardization. This paper studies the current status of digital equipment management， elaborates on a development solution for a digital equipment management system. The system can be operated in real-time through handheld mobile terminals and PC computers， achieving systematic management of the entire equipment process， supporting multiple businesses such as equipment asset management， spot checks， maintenance， spare parts， and application data analysis. This solution can effectively reduce the difficulty of equipment management， assist in improving equipment management efficiency， and bring significant economic benefits to the enterprises.

Keywords： digitization; mobile terminal; equipment management

0" 引" 言

數(shù)字化是現(xiàn)代智能制造的重要標(biāo)簽，也是生產(chǎn)效率提升和管理標(biāo)準(zhǔn)化的有效手段，目前我國(guó)大多數(shù)制造部門關(guān)于設(shè)備系統(tǒng)化管理缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐，備品與設(shè)備關(guān)聯(lián)性弱，導(dǎo)致預(yù)防性維護(hù)體系很難建立，運(yùn)維成本逐漸升高，生產(chǎn)過程可視化差[1-3]。

為了解決上述問題，提供一套基于移動(dòng)端與PC操作的數(shù)字化設(shè)備管理方案迫在眉睫。本文詳細(xì)介紹了一套業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)字化設(shè)備管理方案，將該方案完善并逐步開發(fā)落地即可帶來設(shè)備管理的革命性變革[4-6]。

1" 目的與目標(biāo)

1.1" 開發(fā)目的

開發(fā)基于移動(dòng)端與PC操作的數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)，確保操作人員或管理人員可以通過手持終端或PC實(shí)現(xiàn)設(shè)備全流程系統(tǒng)化管理，支撐設(shè)備資產(chǎn)管理、點(diǎn)檢、維保、備件、應(yīng)用數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，降低設(shè)備管理難度，助力管理提效[7-10]。

1.2" 目標(biāo)設(shè)定

本套數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)以解決設(shè)備管理各種問題為最終目的，特制定以下目標(biāo)：

1）實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化點(diǎn)檢和記錄保存。

2）實(shí)現(xiàn)備件樹管理和備件自動(dòng)預(yù)警。

3）實(shí)現(xiàn)設(shè)備維保管理和維保作業(yè)自動(dòng)派單。

4）設(shè)備使用檔案管理（操作指引、維修手冊(cè)等）。

5）設(shè)備利用率/OEE/CPK/能耗等指標(biāo)監(jiān)控。

2" 需求分析

根據(jù)不同崗位人員對(duì)系統(tǒng)的需求存在的差異性，經(jīng)過專業(yè)梳理討論，得出如下結(jié)論：一般在公司內(nèi)部，設(shè)備管理系統(tǒng)需求分三個(gè)層級(jí)展開，分別是技術(shù)員執(zhí)行級(jí)、基層管理級(jí)（科長(zhǎng)和主管）、經(jīng)營(yíng)級(jí)（三四層）。

技術(shù)員執(zhí)行級(jí)：點(diǎn)檢、保養(yǎng)、維修、備件管理和領(lǐng)取。

基層管理級(jí)：高值備件領(lǐng)取審批、設(shè)備維修和保養(yǎng)進(jìn)度、維保費(fèi)用、換線時(shí)間。

經(jīng)營(yíng)級(jí)：整線設(shè)備利用率、未來設(shè)備需求預(yù)測(cè)。

3" 方案設(shè)計(jì)

3.1" 整體方案簡(jiǎn)述

基于移動(dòng)端與PC操作的數(shù)字化設(shè)備管理方案立足于各種設(shè)備管理，利用移動(dòng)端及PC作為操作終端，可以給設(shè)備管理工作帶來革命性變革。

整個(gè)系統(tǒng)采用云管端架構(gòu)：云——服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)：用來存放各類設(shè)備數(shù)據(jù)、進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、智能決策應(yīng)用等；管——高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，為云和端的交互提供管道支持；端——用于收集和展示設(shè)備數(shù)據(jù)的采集終端，這里主要用PC和智能手機(jī)（移動(dòng)端）來實(shí)現(xiàn)，通過該部分，企業(yè)中設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析也會(huì)明確顯示出來，供操作管理人員研究改進(jìn)。

數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)總體分為四個(gè)大模塊實(shí)現(xiàn)：移動(dòng)端、決策分析、應(yīng)用模塊、數(shù)據(jù)模塊，如圖1所示。

移動(dòng)端層主要是用于人工數(shù)據(jù)采集，包括點(diǎn)檢、保養(yǎng)、維修、備件管理等流程的E化及數(shù)據(jù)上傳。具體操作是由技術(shù)人員手持移動(dòng)端或利用PC，利用數(shù)字化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的APP掃碼，填寫相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。

決策分析模塊主要是系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的各項(xiàng)大數(shù)據(jù)，根據(jù)一定的算法與分析方案，給出一些特定的決策與報(bào)警。應(yīng)用模塊是各個(gè)業(yè)務(wù)的詳細(xì)場(chǎng)景化，在移動(dòng)端與決策模塊中起到承上啟下的作用。數(shù)據(jù)模塊是各類數(shù)據(jù)的匯總，包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)管理、大數(shù)據(jù)挖掘、容災(zāi)等方面。

3.2" 實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)述

3.2.1" PC側(cè)需要實(shí)現(xiàn)的功能

PC側(cè)需要實(shí)現(xiàn)的功能有設(shè)備基礎(chǔ)信息表注冊(cè)、保養(yǎng)基礎(chǔ)錄入、備件基礎(chǔ)信息注冊(cè)、點(diǎn)檢基礎(chǔ)信息維護(hù)（設(shè)備+產(chǎn)品）、學(xué)習(xí)中心、保養(yǎng)計(jì)劃預(yù)覽、保養(yǎng)查詢、備件查詢（出庫(kù)、入庫(kù)、盤點(diǎn)、庫(kù)存）、維修查詢、點(diǎn)檢結(jié)果查詢、保養(yǎng)驗(yàn)收、維修指派、備件入庫(kù)、備件驗(yàn)證、備件出庫(kù)、高值備件出庫(kù)審批、備件查詢、維修錄入、維修執(zhí)行、維修驗(yàn)證、創(chuàng)建開線點(diǎn)檢計(jì)劃、創(chuàng)建過程點(diǎn)檢計(jì)劃。

3.2.2" 移動(dòng)端側(cè)需要實(shí)現(xiàn)的功能

移動(dòng)端側(cè)需要實(shí)現(xiàn)的功能有修改物理位置、保養(yǎng)執(zhí)行、保養(yǎng)驗(yàn)收、維修錄入、維修執(zhí)行、維修驗(yàn)證、備件出庫(kù)、高值備件出庫(kù)審批、備件盤點(diǎn)、開線點(diǎn)檢執(zhí)行、過程點(diǎn)檢執(zhí)行、保養(yǎng)計(jì)劃預(yù)覽、保養(yǎng)查詢、備件查詢（庫(kù)存）、維修查詢、點(diǎn)檢結(jié)果查詢、高值備件出庫(kù)審批、維修指派、維修信息流、創(chuàng)建開線點(diǎn)檢計(jì)劃、創(chuàng)建過程點(diǎn)檢計(jì)劃、點(diǎn)檢信息流。

3.3" 界面規(guī)劃設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)方案的應(yīng)用層數(shù)據(jù)收集主要在移動(dòng)端及PC側(cè)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)應(yīng)用挖掘需要開發(fā)特定的看板系統(tǒng)。

基本應(yīng)用移動(dòng)端如圖2所示，移動(dòng)端界面開發(fā)設(shè)計(jì)可按照先大模塊后小功能進(jìn)行劃分，如先劃分為：基礎(chǔ)信息模塊、保養(yǎng)模塊、點(diǎn)檢模塊、維修模塊等，然后在基礎(chǔ)信息模塊再列出其子功能——物理位置；在保養(yǎng)模塊列出其子功能——保養(yǎng)執(zhí)行、保養(yǎng)驗(yàn)收、保養(yǎng)查詢等；在點(diǎn)檢模塊列出其子功能——任務(wù)創(chuàng)建、點(diǎn)檢執(zhí)行、點(diǎn)檢查詢等；在維修模塊列出其子功能——維修錄入、維修指派、維修執(zhí)行、維修驗(yàn)證、維修查詢等。各子功能中，如有待處理的事宜，需要用紅色小標(biāo)記提示出來，方便責(zé)任人能很快找出代辦點(diǎn)，迅速處理掉。

圖2" 移動(dòng)端界面

基本應(yīng)用PC端如圖3所示，PC端的界面設(shè)計(jì)需要簡(jiǎn)潔、大方，易于批量操作，支持批量導(dǎo)入及復(fù)制粘貼等功能。

數(shù)據(jù)應(yīng)用分析展示分為三級(jí)看板展示：領(lǐng)域級(jí)監(jiān)控中心、部門級(jí)監(jiān)控中心、科室級(jí)監(jiān)控中心。科室級(jí)監(jiān)控中心如圖4所示，數(shù)據(jù)中心即系統(tǒng)看板需要設(shè)計(jì)顯示需要支持圖表功能，可以一目了然地進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，方便制造企業(yè)進(jìn)行改善及維護(hù)。另外頁(yè)面劃分需要支持多維度深層次顯示，顏色不能過于單一。對(duì)于不同人群的需求，需要按照不同的圖形或者方案顯示。如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，需要用特殊顏色或者圖形進(jìn)行告警，特殊情況下，需要支持郵件或者短信通知管理者的功能。

4" 詳細(xì)設(shè)計(jì)舉例

本系統(tǒng)方案涉及內(nèi)容較多，詳細(xì)設(shè)計(jì)篇幅較大，這里僅僅給出部分范例，起到拋磚引玉的作用。設(shè)備基礎(chǔ)信息維護(hù)（舉例）：由于設(shè)備基礎(chǔ)信息導(dǎo)入工作量較大，且會(huì)大量使用拷貝粘貼功能，所以該模塊數(shù)據(jù)錄入主要在PC機(jī)操作，移動(dòng)端僅涉及部分參數(shù)修改功能，該模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)如下。

4.1" 設(shè)備大小類維護(hù)

對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類，以方便應(yīng)用和管理，查詢條件如下。

設(shè)備大類：下拉選擇，可模糊搜索；設(shè)備小類：下拉選擇，可模糊搜索，如果已選擇大類，則下拉展示與大類關(guān)聯(lián)的小類，如果未選擇大類，則下拉展示所有小類。

查詢?cè)O(shè)備大類：點(diǎn)擊“查詢”按鈕，根據(jù)查詢條件搜索設(shè)備大類，僅展示設(shè)備大類、設(shè)備小類對(duì)應(yīng)的設(shè)備大類，雙擊一條設(shè)備大類記錄，查看設(shè)備大小類綁定關(guān)系。新建設(shè)備大類：點(diǎn)“新建”按鈕，彈出對(duì)話框給用戶新增設(shè)備大類。設(shè)備大類不可為空。新建設(shè)備小類：點(diǎn)擊“新建小類”，彈出對(duì)話框給用戶新增一個(gè)與該設(shè)備大類關(guān)聯(lián)的設(shè)備小類。設(shè)備小類不可為空。刪除設(shè)備大類：點(diǎn)擊刪除按鈕，刪除對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品大類，刪除前提示用戶是否刪除。刪除后，歷史數(shù)據(jù)保留。

查看設(shè)備大類下的設(shè)備小類：雙擊一條設(shè)備大類記錄，展示設(shè)備大小類關(guān)聯(lián)關(guān)系。修改設(shè)備小類：點(diǎn)擊右側(cè)修改按鈕，可修改設(shè)備小類的名稱。刪除設(shè)備小類：點(diǎn)擊刪除按鈕，刪除設(shè)備大類關(guān)聯(lián)的設(shè)備小類，刪除前提示用戶是否刪除。刪除設(shè)備小類后，歷史數(shù)據(jù)保留，使之失效。

4.2" 資產(chǎn)名稱和品牌和規(guī)格型號(hào)維護(hù)

終端設(shè)備品牌型號(hào)規(guī)格較多，且不同品牌型號(hào)規(guī)格的設(shè)備，其保養(yǎng)、備件、資料等信息差別較大，故在設(shè)備大類設(shè)備小類下細(xì)分出品牌型號(hào)規(guī)格比較合適，以便維護(hù)以及數(shù)據(jù)分析時(shí)能更精準(zhǔn)。查詢條件如下。

設(shè)備大類，下拉選擇，取自設(shè)備大小類處維護(hù)的設(shè)備大類；設(shè)備小類，下拉選擇，取自設(shè)備大小類處維護(hù)的設(shè)備小類；資產(chǎn)名稱，是設(shè)備小類的子集，下拉選擇，取自此處維護(hù)的資產(chǎn)名稱；品牌，是資產(chǎn)名稱的子集，下拉選擇，取自此處維護(hù)的品牌；規(guī)格型號(hào)，是品牌的子集，下拉選擇，取自此處維護(hù)的規(guī)格型號(hào)。

點(diǎn)擊查詢按鈕，根據(jù)查詢條件查詢符合條件的資產(chǎn)名稱（展示在資產(chǎn)名稱列表）、品牌（展示在品牌列表），及維護(hù)在品牌之下的型號(hào)規(guī)格（展示在品牌規(guī)格型號(hào)關(guān)系列表）；點(diǎn)擊新增資產(chǎn)名稱，彈出新增資產(chǎn)名稱對(duì)話框，供用戶新增資產(chǎn)名稱，保存按鈕保存新增的資產(chǎn)名稱，如在該設(shè)備小類下已存在此資產(chǎn)名稱，則提示用戶，不保存。資產(chǎn)名稱，50字符，手動(dòng)錄入。

點(diǎn)擊新增品牌，彈出新增品牌對(duì)話框，供用戶新增品牌，保存按鈕保存新增的品牌，如在該設(shè)備小類下已存在此品牌，則提示用戶，不保存。品牌，50字符，手動(dòng)錄入；點(diǎn)新增型號(hào)規(guī)格，彈出新增/修改型號(hào)規(guī)格對(duì)話框，設(shè)備大類、設(shè)備小類、品牌根據(jù)所選對(duì)象自動(dòng)帶出；保存按鈕保存新增的型號(hào)規(guī)格，如在品牌下已存在此性格規(guī)格，則提示用戶，不保存。型號(hào)規(guī)格，50字符，手動(dòng)錄入；點(diǎn)刪除品牌按鈕，提示用戶是否刪除，確認(rèn)則刪除，否則不刪除。歷史數(shù)據(jù)保留。如果有其他數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到被刪除的品牌，則該數(shù)據(jù)保留。

針對(duì)某個(gè)型號(hào)規(guī)格，可修改及刪除，點(diǎn)修改時(shí)彈出新增/修改型號(hào)規(guī)格對(duì)話框，設(shè)備大類、設(shè)備小類、品牌、型號(hào)規(guī)格根據(jù)所選對(duì)象自動(dòng)帶出，僅型號(hào)規(guī)格可修改。保存時(shí)，校驗(yàn)該品牌下是否已存在相同的型號(hào)規(guī)格，已存在則提示用戶，不保存。修改后，歷史數(shù)據(jù)與新更新后一致；點(diǎn)刪除按鈕，提示用戶是否刪除型號(hào)規(guī)格，確認(rèn)則刪除，邏輯刪除，否則不刪除。

4.3" 設(shè)備參數(shù)維護(hù)

設(shè)備小類的維度維護(hù)設(shè)備參數(shù)，設(shè)備參數(shù)用于標(biāo)示設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)。如果已設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，在系統(tǒng)中維護(hù)設(shè)備的參數(shù)項(xiàng)、參數(shù)值，其他系統(tǒng)或工具可通過接口讀/寫設(shè)備的參數(shù)項(xiàng)和參數(shù)值，將參數(shù)寫入到設(shè)備或者展示。

查詢條件有：設(shè)備大類，設(shè)備小類，均下拉選擇，已維護(hù)的設(shè)備大類和設(shè)備小類。點(diǎn)查詢按鈕，可根據(jù)查詢條件搜索設(shè)備參數(shù)。

對(duì)查詢到的設(shè)備參數(shù)可修改和刪除，刪除前提示用戶確認(rèn)是否刪除，邏輯刪除。點(diǎn)新增按鈕，可新增設(shè)備參數(shù)。例如回流爐設(shè)備的參數(shù)。

4.4" 設(shè)備物理位置修改

基礎(chǔ)信息模塊，移動(dòng)端的參數(shù)修改以“物理位置修改”為例。點(diǎn)擊主界面基礎(chǔ)信息修改按鈕，進(jìn)入掃碼界面，掃碼或手動(dòng)輸入設(shè)備固定資產(chǎn)編號(hào)二維碼，進(jìn)入設(shè)備基礎(chǔ)信息修改頁(yè)面，通過后臺(tái)接口查詢出設(shè)備信息并顯示，如圖5所示。

下拉選擇物理位置，批量操作，可以點(diǎn)擊按鈕繼續(xù)掃碼下一臺(tái)設(shè)備，掃描后下方列表展示已掃碼的設(shè)備。信息修改完成，點(diǎn)擊提交，提交此次修改。點(diǎn)擊撤銷退出，放棄此次修改。保存草稿，將此次修改暫存在當(dāng)前用戶應(yīng)用內(nèi)部存儲(chǔ)。

圖5" 物理位置修改

5" 結(jié)" 論

本系統(tǒng)方案基于數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以大幅降低設(shè)備管理、維護(hù)人員的管理及操作成本，經(jīng)過詳細(xì)測(cè)算，可以帶來以下收益：設(shè)備異常造成損失降低20%；設(shè)備故障率降低10%；無(wú)紙化操作，全面取消紙質(zhì)點(diǎn)檢表、保養(yǎng)表，減少紙張采購(gòu)；設(shè)備運(yùn)維成本降低10%。本系統(tǒng)方案針對(duì)具體制造單位還需要進(jìn)行部分定制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本文僅提供一個(gè)拋磚引玉的思路，落地應(yīng)用中的新問題與困難還需要大家逐步討論解決。

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作者簡(jiǎn)介：李晨陽(yáng)（1982—），男，漢族，山西太原人，技術(shù)總工，本科，研究方向：生產(chǎn)測(cè)試軟件方案及開發(fā)、數(shù)字化、智能制造；蔡冬（1983—），男，漢族，陜西寶雞人，基帶技術(shù)專家，本科，研究方向：生產(chǎn)測(cè)試設(shè)計(jì)、測(cè)試自動(dòng)化、智能制造；凌立（1985—），女，漢族，湖南婁底人，軟件開發(fā)高級(jí)工程師，碩士，研究方向：生產(chǎn)測(cè)試軟件方案及開發(fā)、智能制造；王婷（1984—），女，漢族，陜西西安人，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：生產(chǎn)測(cè)試軟件開發(fā)、基于機(jī)器視覺、柔性物流的智能制造；張健（1979—），男，滿族，遼寧撫順人，部長(zhǎng)，碩士，研究方向：生產(chǎn)測(cè)試軟件方案及開發(fā)、智能制造技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)；李月（1982—），男，漢族，山西大同人，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：生產(chǎn)測(cè)試軟件方案及開發(fā)、智能制造；程毅輝（1976—），男，漢族，湖北武漢人，高級(jí)工程師，本科，研究方向：終端工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用方案及實(shí)施、智能制造。