基于TPM的设备管理系统在矿粉企业的应用

2014-03-31陈崇明

江西建材 2014年12期

陈崇明

（武汉武新新型建材有限公司湖北武汉）

与水泥企业一样，矿粉企业拥有磨机、主排风机、收尘器、皮带机、斗提机等一系列设备，设备品种及型号繁多，技术先进，使用频率高，设备运行环境较为恶劣，给设备管理带来不小的难度。

随着计算机信息技术的发展以及对设备管理科学化、合理化的高要求，利用计算机实现设备的信息化管理已经迫在眉睫。随着设备使用年限的增长，由于老化而导致停机的风险也将升高，如何有效分析设备历史故障进而采取措施来有效的维护设备、管理设备成为矿粉企业的重点和难点问题。

一直以来，国内大部分矿粉企业使用传统人工的方式进行设备管理以及设备相关记录管理，这种管理方式存在着许多缺点，如：效率低，保密性差，易疏露，另外时间一长，将产生大量的文件和数据，这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。而使用计算机对企业设备进行管理，具有人工管理所无法比拟的优点。例如：检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大的提高企业设备管理的效率，也是企业的科学化、正规化管理的重要途径。

针对矿粉企业设备管理具体业务特点，武新公司和软件公司共同开发和设计了一款名叫“武新TPM信息管理平台”的设备管理系统。该系统基于.Net Framework开放的技术和平台，采用了先进的SOA架构和标准规范，并通过构件化、图形化、一体化的平台为公司提供完整的设备生命周期的管理，从设计、开发、建造、调试、部署、运行、维护、报废等进行管理和控制。

1 系统需求

设备管理是对设备寿命周期全过程的管理，包括选择设备、正确使用设备、维护修理设备（点巡检、润滑、定期维护、检修等）以及更新改造设备全过程的管理工作。

结合矿粉企业设备管理的特点和我们预期达到的效果，我们创新性的对系统提出了以下需求。

1.1 TPM管理

为了规范和提升设备管理水平，尽量避免事后维修的维修方式，武新公司决定采用TPM的设备管理模式，使生产或设备维护不再成为企业发展战略的瓶颈或短板。

1.1.1 什么是TPM

TPM（Total Productive Maintenance）的意思就是“全员生产维修”[1]，这是日本人在70年代提出的，是一种全员参与的生产维修方式，其主要点就在“生产维修”及“全员参与”上。通过建立一个全系统员工参与的生产维修活动，使设备性能达到最优。

1.1.2 TPM的特点

TPM的特点就是三个“全”，即全效率、全系统和全员参加。

全效率：指设备寿命周期费用评价和设备综合效率。

全系统：指生产维修系统的各个方法都要包括在内。即是PM（预防维护）、MP（维护预防）、CM（改善维护）、 BM（事后维修）等都要包含。

全员参加：指设备的计划、使用、维修等所有部门都要参加，尤其注重的是操作者的自主小组活动。

1.1.3 TPM的目标

TPM的首要目的就是要事先预防、并消除设备故障所造成的七大损失：准备调整、器具调整、加速老化、检查停机、速度下降和生产不良品。做到零故障、零不良、零浪费和零灾害，在保证生产效益最大化的同时，实现费用消耗的合理化。

TPM的目标可以概括为四个“零”，即停机为零、废品为零、事故为零、速度损失为零。

1.1.4 为什么选择TPM

时至今日，改革开放了这么些年，但我国至今也没有探索出哪怕是仅仅一套比较成熟的、以设备运行维护为关注焦点的管理体系、模式或方法，这个现实确实让国人无比尴尬。

一些著名企业如海尔、丰田、现代等成功推行TPM的大力宣扬，于是人们脑海里形成了一个印象，搞好现场管理和生产管理的诀窍就是推行TPM。而实践也已经证明了，TPM中的“6S”确实是迅速提高现场管理的有效工具，具有“短、平、快”的突出优越性。

在这方面，TPM是一个提升员工素质的好方法！它有几个优点：通过人人都可参与的系列活动[2]，调动了员工的积极性和认同度；通过快捷有效的“6S”活动，让员工看到了成长和进步；通过持续的改善，逐渐提升了员工的工作技能；通过不断的小组活动，使员工在发掘与解决问题能力、自主管理、团队协作、企业认同度甚至荣誉感等方面，得到综合的素质提升。

1.2 系统需求分析

矿粉企业设备管理应至少包括以下几个方面：

（1）从设备购进之初，由设备专业人员对设备进行核对，并作相关记录。设备日常运行中，设备管理人员要对日常点检或检测到的数据进行必要存储和监督。

（2）按照已制定好的设备润滑方案对设备进行给油脂，记录下日常给油脂工作的完全情况，监控设备润滑效果和运行状态。

（3）根据日常使用记录，制订日常维护计划和检修计划，力争降低因设备问题造成的非计划停机次数。

（4）在设备发生事故的情况下，设备管理人员应记录事故过程，分析原因，制定维修标准，并记录维修情况。

（5）制定合理的采购审批流程和仓库管理制度，提高仓库使用效率和保障安全库存，以降低生产成本和提高设备运转率。

企业设备管理系统应至少具备上述流程和相关记录功能，此外，在设计时必须要满足使用方便、操作灵活等需求。因此，本系统在设计时还应该实现以下几个目标：

（1）系统运行稳定，安全可靠；

（2）界面友好，操作简单易用；

（3）完善的物质管理及设备的档案管理；

（4）业务流程简洁合理，基础台账完备；

（5）支持物资的增加、出库、归还和盘存等管理；

（6）信息查询方便、快捷；

（7）提高设备管理质量和使用效率。

1.3 系统可行性分析

开发任何一个基于计算机的系统，都会受到时间和资源上的限制。因此，在接受项目之前，必须根据客户可能提供的时间和资源条件进行可行性分析。它可以避免人力、物力、财力上的浪费。项目风险越大，开发高质量软件的可行性就越小。

1.3.1 技术可行性分析

系统运行环境如下：

·网络：Internet网络、企业局域网

·数据库： SQL Server2008

·系统：Windows Sever2003、Windows Server2008（32位/64位）

·服务端：framework3.5sp1

·客户端：IE 6.0以上（IE 8.0效果最佳）、Silverlight3.0

·计算机资源：应用服务器、数据库服务器

·数据采集硬件：专业点检仪

·软件：《设备管理系统》

SQL Sever2008是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统[3][4]，是目前最流行的客户/服务器（CLIENT/SERVER）或B/S体系结构的数据库之一，技术上已经十分成熟。作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。

现在的数据库操作和维护方面已经做得相当简化，与之相关的工作人员可以在短时间内通过学习和培训而上手。

所以，该系统技术上是可行的。

1.3.2 经济可行性分析

目前企业用的系统开发技术已经相当成熟，开发一个企业设备管理系统的费用与企业由于传统模式经营设备管理所造成的浪费相比是微乎其微的。因为收益远大于支出，所以该项目经济上是可行的。

1.3.3 可行性研究结论

经过以上对该项目进行各方面问题的分析，设备管理系统极大地方便了员工对企业设备监控与管理，同时也方便企业决策人员对企业设备信息的整体把握，更加准确地进行企业成本预算。因此，也使得企业的设备极好的得到利用，为企业创造出最大的利益。而且该管理系统在经济、社会、技术方面也都是可行的。

2 系统设计

2.1 系统总体设计

系统功能模块结构如图1所示。

图1 系统功能模块结构图

2.2 系统流程分析

不同于单机版软件，该系统采用B/S（Browser/Server）体系结构，多用户可以同时通过网络登陆该平台。在浏览器中输入http://服务器IP地址/xst，会看到下面（如图2所示）的登陆页面。首次登陆时，密码为空，用户可自行更改密码。

多用户系统的工作流程都是从用户登陆模块开始，对用户的身份以及权限进行确认的。身分确认可以分为两个过程，一是确定用户是否是有效的系统用户，二是确定用户权限类型。

登录后的主界面如图3所示。

主界面分为4大块：

·菜单栏：

通过此菜单可以跳转到其它功能模块。

·快捷菜单：

软件将几个重要的图标列为快捷图标，可以直接点击快捷图标进入相关功能模块。

·收件箱：

显示当前登录用户待处理的任务和数量。

图2 登陆画面

图3 主界面

·登录信息显示：

该区域显示当前登录用户的姓名和岗位。

在本系统中，按照用户的岗位划分不同的角色，每个角色都有各自的权限。

设备管理工作会涉及很多流程和参与人员，因此，必须在系统中制定简洁、合理的工作流程，明确每个环节的责任人。图4为流程管理界面，而图5为其中一个流程（缺陷简单处理）的示意图，每一个确定的流程具有强制性执行的特点。

3 系统功能模块介绍

3.1 基础信息

通过基础信息模块建立设备台帐，使设备相关信息分类、检索、查询、统计等业务更加方便、准确、高效，并实现设备资料与点检、状态、检修等模块间的整合。

3.1.1 公司管理和部门管理

建立公司及部门基础信息。

图4 流程管理界面

图5 简单处理流程

（1）公司管理（如图6所示）

（2）部门管理（如图7所示）

3.1.2 角色管理、用户管理和岗位管理

建立角色、用户以及岗位信息，并明确相关权限。

（1）角色管理（如图8所示）

（2）用户管理（如图9所示）

（3）岗位管理（如图10所示）

3.1.3 设备管理

录入设备基本信息，并按生产线、设备组、功能等属性对所有设备进行编码，如图11所示。

3.2 标准管理

通过对标准统一、规范性管理，使标准的应用更加方便、快捷，有利于设备人员对标准进行持续优化，为点巡检、给油脂、检修工作的顺利开展提供可靠的技术支撑。

图6 公司管理明细

图7 部门管理

图8 角色管理

3.2.1 点检标准

点检标准包括设备名称、设备编码、点检内容、判断标准、点检周期等要素，如图12、图13所示。

3.2.2 给油脂标准

给油脂标准包括设备名称、设备编码、润滑部位、油脂型号、油量、周期等要素，如图14、图15所示。

3.2.3 检修标准项目

制定检修标准项目，明确各项检修的项目名称、检修内容、工期、验收标准等基本信息，系统按周期自动生成检修项目，智能化的提前提醒检修项目负责人，如图16、图17所示。

图9 用户管理

图10 岗位管理

图11 设备管理

3.3 点巡检管理

点巡检模块包括计划管理、路线管理、点检实绩管理、统计分析的内容，通过系统的应用能有效的规范点巡检作业流程，准确的掌握设备的运行状况，实现设备倾向性管理。

点巡检管理流程图如图18所示。

3.3.1 点巡检方式

图12 点检标准

图13 点检标准明细

图14 给油脂标准

图15 给油脂标准明细

本系统创新式的引入点检仪（如图19所示）来完成点巡检操作。点检员必须用点检仪感应现场射频标识卡（如图20所示），点检仪会智能的提示需要检查的项目，内容包括设备、项目、数据、工作类别等信息，确保点检不漏项，点检员根据提示逐条进行检查或者测量并保存结果，然后上传数据，系统登陆用户可进行漏检查询、工时统计、故障诊断等操作。

3.3.2 ID位置管理（如图21所示）

ID位置即现场标识牌的位置。现场标识牌用于点检员在现场进行标识点检位置，以作到现场的凭证。每个现场标识牌内储存了一组唯一的编码。

3.3.3 路线管理

“路线”是系统中点检区域划分的单位，而路线管理就是定义每一个点检单位（路线）是如何点检的，比如点检相关人员、班次、值别、翻班规则、周期、现场点检标牌等。