移动作业系统在烟草物流管理的应用

2015-12-26黄国龙

中国设备工程 2015年1期

关键词：作业系统诊断系统作业管理

黄国龙王鹏

（厦门烟草工业有限责任公司，福建厦门 361022）

移动作业系统在烟草物流管理的应用

黄国龙王鹏

（厦门烟草工业有限责任公司，福建厦门 361022）

为解决烟草工业企业物流设备现场作业的执行标准和效果评价等管理要求，开发了基于平板电脑（PAD）的移动作业系统，制定了设备维护流程，取代传统的纸质作业方式，并应用于维护人员的月度绩效考核中。

PAD；移动作业；在线振动检测；RFID；烟草物流；WIFI

移动作业系统是指利用移动终端执行经常改变位置的标准化作业系统，系统广泛应用于以流程型工业为代表的资产密集型企业。烟草行业在移动作业系统的应用有一定的探索，采用移动终端配合电子标签的方式，订制开发移动作业系统，支持设备维护人员现场查询和反馈点巡检、维护保养任务等，但应用中存在未能实时同步作业、作业步骤不够细化、系统数据分析较弱、绩效管理无法支撑等问题。本文针对烟草工业企业物流自动化系统处于生产线的各个环节（片烟烟包出入库、烟丝库、滤棒库、成品库等），设备分布范围广，设备种类和数量多，为保障生产的稳定运行，结合物流设备管理的需求，利用PAD易于携带、用户交互功能强大、存储能力强、易于编程等特点，布设移动作业的专用WIFI网络，构建基于PAD的移动作业系统。

一、系统设计

1.原理说明及框架图

移动作业系统是面向生产现场的现场作业管理系统，是管理和优化从任务下达到完成现场作业的硬件和软件的集合。行业内外移动作业系统包含的主要部件有移动作业管理软件、数据库服务器、电子标签、移动终端等，同时根据实际业务需求，在系统中增加了无线（以下简称WIFI）网络、无线的振动传感装置两大部件，总体框架如图1所示。

图1 系统总体框架图

2.系统配置

系统主要包含WIFI网络、现场作业管理、无线振动诊断系统，并以现场作业管理系统为核心，WIFI网络系统提供现场作业管理系统的基础架构支撑，无线振动诊断系统提供在线的振动检测，并集成到现有的自动化监控系统，使现场作业管理系统内容更丰富，整体接口框架如图2所示。

图2 系统接口框架图

（1）WIFI网络系统

通过分析区域的环境特点，设计了覆盖车间各操作点的无线网络，包括15个无线AP点以及1台无线接入控制器AC，来集中管理所有的AP，所有的AP均就近接入企业网络，系统网络拓扑情况如图3所示。

（2）现场作业管理系统

现场作业管理系统包括服务器、6台PAD，现场及相关设备部署RFID标签，同时部署imgenius现场作业管理软件。

根据使用需求，系统选择带有NFC+WiFi功能的7寸安卓工业PAD。传统的移动终端读写RFID芯片需另外配置RFID读写装置，而NFC（近距离无线通信技术）平板电脑内置NFC芯片，组成RFID模块的一部分，由于NFC是由RFID演变而来，其基础是RFID及互连技术，可直接读写RFID芯片。WIFI模块可满足PAD连接现场WIFI网络，实现任务数据实时同步。

（3）无线振动诊断系统

烟草物流设备中的堆垛机电机及减速箱是随设备进行移动，选择在堆垛机上安装一套无线的振动诊断系统，部署OMNITREND振动分析软件进行数据收集和振动分析，将无线振动诊断系统集成到现有的自动化监控系统，通过WIFI网络系统，振动报警信息以日志形式实时推送到现场设备维护人员手中的PAD。

3.软件功能

使用产品化的现场作业管理软件对系统进行配置，实现巡检、点检、润滑、维修等各项现场作业，各项工作的标准、时间、执行人、检查人等要素都包含在作业任务信息中。

（1）作业基础数据配置

在现场作业管理软件上，将设备台账、岗位分级、人员情况、排班轮岗、作业标准等基础数据录入系统，从而将原先纸质或口头的工作转化为系统中电子化的作业。

（2）作业执行流程

对已配置好的作业模板，通过计划、执行、审核的总体流程，如图4所示，构建了一个闭环的移动现场作业管理体系，提高了现场作业管理的透明度和执行力。

图3 系统WIFI网络拓扑图

图4 作业执行流程

（3）作业数据分析

系统对作业数据进行了完整的归档和分析，可以自动统计作业人员是否按质、按量、按时完成现场检查任务，对工作加以检查，及时发现工作问题。KPI分析功能允许从不同的维度对数据进行报表、图表等可视化分析，如图5所示。作为流程的一部分，还可以批准、编辑、退回提交的现场报告，对滞后的现场作业进行跟踪，提高现场作业执行力。

图5 报表和KPI分析

二、系统应用效果

本系统是一套创新的企业移动现场管理移动应用平台，集成专业的振动诊断设备、移动监控及报警管理、现场作业管理、绩效评估的班组作业管理一体化系统，使员工减少重复作业，实行无纸化记录，规范数据分析方式，达成人员、资产、作业的完美集成。

1.标准化作业

将物流设备的现场作业标准配置到系统中，使纸质的基准转化为电子化作业，系统根据执行人的记录值，判断需要进行拍照、提醒、跳转到其他作业等操作，以信息系统支撑制度规范的有效执行。

2.移动监控

将原有的物流系统监控报警信息通过信息交互的方式推送到PAD上，生成故障处理单据，提示现场维修人员并在现场完成故障处理的记录及数据采集，使监控和报警管理无处不在，故障全天候及时响应。

3.移动式在线振动诊断

建立一套基于WIFI的振动传感器为基础的设备诊断系统，探索对物流设备电机、减速机及其相关机械机构的诊断方法和模式，诊断系统报警信息通过信息交互的方式推送到PAD上，提示现场维修人员及时诊断、处理。目前主要应用于物流系统的堆垛机设备上。

4.班组卓越绩效管理的支撑

人员、资产、作业3个维度的全新集成和信息的任意分享，利用移动作业系统的数据对作业进行KPI统计，以图6例外作业（项）发生率为例，可以明显看到自系统稳定运行后，例外作业发生率处于下降趋势，说明设备运行状态逐渐向好。通过维修班组自行的评估—配置—使用—分析—优化的过程，目前形成了15项考核指标，如巡检时间不合格次数、点检例外发现次数、点检润滑计划及时性、点检作业质量不合格项目数、问题整改超期数量等，并以积分的方式应用于员工月度绩效考核中。