矿冶企业设备信息管理系统的设计与实现

戴斌+刘湘媛+秦家伟

摘要： 国内矿冶行业近年呈现出以下趋势性特征：产业集中度提高，横向的兼并重组正在成为行业发展的方向，形成了若干大型矿业集团。工艺装备水平和管理水平不断提升，企业由粗放型经营向精细化经营转变。在此背景下，矿冶企业呈现出集团管控规模和力度加大、更安全、更高效、更环保自动化生产设备大量引入、信息化数字化投资大量增加的局面。更多智能设备的引入，对设备信息管理提出更高的要求。通过设备信息管理系统的建设，预期将实现企业集团设备管理流程统一和规范，实现企业集团设备信息集中管理，设备全生命周期信息集中管理，实现设备预防性维护工作自动化，提高设备作业率，降低设备维护成本。

关键词：矿冶企业；设备信息管理；全生命周期信息管理；设备维护规程，二维码

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）35-0114-02

Design and Implementation of Equipment Information Management System for Mining Enterprise

DAI Bin， LIU Xiang-yuan， QIN Jia-wei

（Hunan Kingdee Software Technology Co.，Ltd.，Changsha 410000， China）

Abstract： Domestic mining and metallurgy industry in recent years shows the following tendency characteristics： industry concentration has been increased， horizontal M&A （merger and acquisition） is now the trend of the industrial development， and thus a number of major mining groups have been formed. Since the technical equipment level and management level have been both continuously increased， the companies is transforming extensive management to fine management. Since more and more intelligent devices have been introduced， higher requirement is needed for the equipment information management.Construction of equipment information management system is anticipated to achieve the unification and standardization of enterprise group equipment management processes， to realize the centralized equipment information management at enterprise group level， to realize centralized and complete life cycle equipment information management， to realize automation of equipment preventive maintenance， to improve equipment operation ratio and reduce equipment maintenance cost.

Key words： Mining Enterprises；Equipment Information Management；Lifetime Information Management；Equipment Maintenance Schedule；two-dementional code

1 概述

隨着世界经济的发展，特别是我国经济的快速发展，市场对主要金属的需求在不断增长，支撑着我们矿业资源开发、金属冶炼等行业的持续快速发展。但宏观经济环境近年出现周期性波动，呈现整体下行趋势。经济下行周期中，矿冶企业更重视改善内部管理，向管理要效益。设备管理是企业资产管理中的重要组成部分，对于矿业集团公司来说，设备信息管理是设备管理工作的重中之中。二维码、移动智能终端、移动互联网等技术为矿业企业设备信息管理工作方式的升级带来了机会。矿冶企业期望通过设备信息管理系统的建设，降低生产成本，提高经济效益。

2 系统需求概述

某矿业企业是采用集团管控模式，基于采选炼的主要生产流程，设置了多家生产类分子公司和辅助生产单位，并在全国范围内进行资本扩张，收购及设立了多家生产类子公司。

在设备信息管理方面，在系统实施前，主要存在以下现象：1）账实不符情况较多。2）设备管理信息分散。3）自动化程度较低，人工操作占用大量时间，管理效率低下。4）资产分类管理模式亟待完善。5）最新的信息技术未充分得到应用。

2.1 功能需求分析

1） 设备档案管理需求：实物设备卡片的设置；设备全生命周期信息集中管理。

2） 设备形成过程信息管理需求：设备投资计划管理；设备采购过程管理；设备验收、移交过程管理；设备档案形成过程管理。

3） 设备使用过程信息管理需求：设备维护规程、计划、记录管理；设备故障、维修管理；设备运行记录管理。

4） 设备处置过程信息管理需求：设备调拨管理；设备租赁管理；设备报废管理；设备清理出售管理。

设备管理报表需求：固定资产与设备档案对账差异报表；主要生产设备运行月报；设备故障及维修相关信息统计等。

设备其他信息管理需求：包含设备管理规章制度、设备业务线的工作月报等内容，属于辅助管理内容。

2.2 非功能需求分析

二维码管理需求；移动化管理需求；系统集成需求；系统安全性需求。

2.3 可行性分析

功能可行性分析：主要对数据量较大的点巡检数据进行重点分析。经过定量分析和模拟测试，点巡检人员转变为扫码和修改或确认数据方式，提高了数据采集的准确性、完整性和及时性。

技术可行性分析：1）矿井下设备管理数据录入问题。拟通过在矿井各交叉点和拐弯处部署中继连接方式的无线路由器方式解决接入问题。2）移动办公门户接入问题。采用轻应用方式接入到企业移动办公平台。3）系统负载问题。企业信息部门评估虚拟计算资源足以支撑系统负载需求。4）数据安全问题。纳入企业统一实施的数据灾备系统。

投资可行性分析：从财务角度，评估本次项目立项预算与本企业其他类似业务系统实施、其他同类企业同类业务系统实施投资基本相符。

进度可行性分析：评估该实施计划在时间方面符合软件工程客观规律，具备可行性。

2.4 数据需求分析

数据需求分析从两个方面展开。一是针对功能需求，从现有单据、表单入手，分析可采集哪些数据。二是针对统计需求，从现有审批报告、统计报告入手，分析需要采集哪些数据。然后综合两方面需求，建立原始数据模型，进行数据库冗余分析，提取和合并基础资料类别，分析数据录入频率和数据量。

3 系统设计与实现

3.1 系统设计原则

满足功能性需求；满足易用性需求；满足系统集成需求；满足系统安全需求；满足扩展性需求。

3.2 系统技术框架与网络拓扑框架设计

系统技术框架包含：交互层、应用层、平台层、数据层、网络层。

系统网络拓扑框架包含：1、局域网内用户直接访问应用服务器；2、异地用户通过VPN接入访问应用服务器；移动智能终端用户通过移动互联网，访问系统开放的公网端口，经过严谨的身份认证安全检查后，通过轻应用方式访问允许访问的部分数据；4设备信息管理系统与ERP等其他系统，在局域网内直接通过数据接口进行数据交换。

3.3 系统功能框架设计

设备管理系统由登录模块、主界面、基础资料管理、设备投资计划管理、设备档案管理、设备维护管理（规程、计划、记录）、设备使用管理、设备处置管理等功能模块组成。

1） 基础资料管理：设备类型，设备用途，ABC分类，附属设备类别，维修方案类别，设备请修类型，事故类型等

2） 设备档案管理：设备档案管理，附属设备信息管理，设备备件信息管理，设备文档信息管理

3） 设备形成管理：设备投资计划管理，设备申请管理，设备采购过程管理（与ERP供应链功能集成），设备验收管理，设备移交管理，设备调拨管理

4） 设备使用管理：设备运行规程管理（含设备保养规程、设备检修规程、设备润滑规程、特种设备检测规程、设备点巡检规程），设备运行计划管理（含设备保养计划、设备检修计划、设备润滑计划、特种设备检测计划、设备点巡检计划），设备运行记录管理（含设备保养记录、设备检修记录、设备润滑记录、特种设备检测记录、设备点巡检记录），设备故障记录管理，设备维修记录管理，设备委外维修记录管理

5） 设备处置管理：设备处置审批表，设备报废审批表

6） 设备其他管理：斜竖井重控部位检查记录，设备事故记录，设备索赔记录等

7） 设备管理报表：主要生产设备利用率月报，固定资产和设备档案对比差异表，设备管理工作考核报表，设备故障维修频率统计报表，设备故障维修费用统计报表等

8） 系统集成管理：设备档案生成固定资产卡片接口，固定资产与设备档案对账数据接口，设备备件信息调用供应链系统物料基础资料信息接口

9） 移动端轻应用：扫码查看设备信息，扫码录入设备故障记录，扫码录入点巡检记录

3.4 系统易用性和响应速度设计

1） 功能菜单：用户可根据个人習惯，对功能菜单进行常用功能设置。

2） 列表界面：所有字段初始可见，可自定义查询，可排序，可设置可见和列宽等属性。响应时间不超过6秒，批量操作响应时间不超过10秒。

3） 单据界面：提供新增，修改，保存，提交，审核，反审核，删除，打印（调取套打模板）等业务逻辑。单据查询响应时间不超过4秒，单据提交响应时间不超过6秒。

4） 统计报表界面：1000行以下统计报表响应时间不超过10秒。

5） 移动操作界面：移动操作界面入口为企业移动办公平台APP，扫码操作响应时间不超过4秒，移动单据提交响应时间不超过6秒，移动报表响应时间不超过10秒。

3.5 系统数据模型设计

整个系统涉及76个数据对象，126个物理表（包含单据头和单据体）设计。详细设计略。

3.6 系统实现情况

1） 开发工具：按照企业信息化建设技术路线选型规划要求，主要采用J2EE技术实现。在操作系统方面，使用目前主流的Centos 7.0版本。数据方面，使用Oracle 11g。编程工具采用Eclipse 4.5。

2） 运行环境：本项目采用虚拟服务器作为硬件运行环境，虚拟服务器配置略。软件运行环境为服务器端Centos 6.5+ Oracle 11g+Oracle jdk 1.5，客户端Windows 7以上等操作平台，移动智能终端Android 4.0以上或IOS 8.0以上。

3） 系统功能实现情况、界面示例、代码示例、流程示例略。

4 结论

矿业企业设备信息管理系统基于Centos操作系统，Oracle数据库，Java编程语言，J2EE技术架构，以及HTML5编程语言实现。系统的实施进一步推进集团设备管理工作的规范化、一体化；实现集团设备信息管理工作系统化、集中化；实现设备全生命周期信息管理；实现设备维护规程固化，设备维护计划自动化；实现基于二维码的移动操作例如查看设备信息和扫码报障；提高了设备信息管理工作的完整性、准确性、及时性。

下一步工作思路为：继续完善设备信息管理系统功能，推进设备信息管理往深度和广度两个方向延伸。包括推进系统集成工作的进行，实现设备信息管理系统与设备控制系统（SCADA）的集成，自动采集设备运行数据。实现点巡检路线管理功能等。根据逐步积累的设备档案和设备使用维护信息，进行商业智能分析，为企业设备管理工作提供以下决策依据：根据设备故障和维修数据进行分析，确定预防性维护的重点。根据生产计划执行情况、设备运行记录以及设备故障维修备品备件消耗记录，结合未来生产计划，确定预期备件采购需求。根据设备档案、设备运行数据和设备投资计划进行分析，探索内部挖潜，盘活存量呆滞设备的可行性。

参考文献：

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[4] 杨蓉.基于二维码的设备管理系统应用与研究[J].电脑知识与技术，2015，11（32）.

[5] Pachucki， Walter J.Computerized maintenance management information systems[J]. A valuable tool； Mining Engineering，1991，43（1）：33-35.