海洋石油机械设备备件管理技术研究

李进，王庆国，张少锋，杨在江

（中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300450）

1 前言

科学合理地储备备件、及时可靠地提供优质备件，是海洋石油设备维护保养工作的重要组成部分，是缩短设备停修时间、提高维修质量、保证维修周期、完成维修计划、保障现场生产的重要措施。海洋石油备件涉及到的设备种类众多，备件订购、管理、储存的渠道各有差异，各业主之间的管理体制不尽相同，各类统计报表繁多；特定设备所用备件种类繁多、规格型号不统一、品牌杂，并且大部分为国外厂家生产，这样使得备件采办周期长、费用高、供货周期不稳定，甚至会出现部分设备更新换代、备件停止生产的现象，这些都给海上安全稳定生产带来一些潜在风险。备品备件的管理水平和效率直接影响到资金周转成本和生产的安全稳定性。探索既能满足安全性要求同时又能最大限度节省资金的备品备件库存控制优化技术显得十分关键，而备件管理信息系统也是企业实现设备现代化管理的必要条件[1，2]。

备件的预测与优化是寿命周期成本实践的一部分，在按经济有效方式来管理备件库存的保障供应链中起着至关重要的作用，主要目的是保证设备完好性且在库存方面投资最低[3]。备件的库房管理是指从备件入库到出库的整个过程的相关工作，主要包括入库管理、库存管理、出库管理、统计分析等主体功能。

2 系统平台设计

海洋石油备件管理既有线上的管理平台，又有线下的智能仓库。备件的综合性管理平台涉及仓库管理、维修保养任务管理、经营组织管理、任务优化等相关工作。海上油田备件管理系统主要侧重于线上管理平台的功能开发。

2.1 系统功能设计

根据备件管理系统的主体功能设计系统平台管理详细功能，包含基础设置、入库管理、出库管理、库存管理、管理策略、RFID管理、统计分析、第三方收费、增值服务等。

（1）基础设置

基础设置是整个平台运行的基础，主要对各功能提供基础信息支持，包含产品档案、仓库信息、批次属性、包装信息、库区信息、库位信息、分类信息、系统代码等。

（2）入库管理

入库管理是备件管理系统的信息入口，报站备件信息的源头，功能包含备件预期入库通知、收货登记、分配货架与上架、质量检验等。

（3）出库管理

出库管理是备件管理系统的一个阶段节点，包含发货订单、分配、发货、货次计划、拣货、复合包装等内容。

（4）库存管理

库存管理是整个备件管理系统的核心，是备件管理系统核心目标、优化库存管理的关键内容，库存管理包含库存调整、盘点管理、库存余量、库存移动、库存转移、库存冻结/释放、补货。整个库存管理需要相应模型和实时数据支持。

（5）管理策略

备件管理策略是整个平台运行的保障与规则，是指导各项操作的依据，包含上架规则、周转规则、质检规则、编码规则、补货规则、配送规则等等。

（6）统计分析

备件管理统计分析主要是相关数据的分析与挖掘，输出相关价值信息与决策支持，包含入库报表、出库报表、库存报表、ABC分析、EIQ分析、库存使用报表等等。

（7）RFID 管理

RFID管理主要是实现线上管理系统与线下智能仓库操作的具体对接，包含收货、上架、拣货、装箱、发货、补货、盘点、移库、质检等相关操作内容。

（8）第三方收费

主要是备件管理费用的对接，包含费率设置、费率结算等内容。

（9）增值服务

主要包含预警、电子看板、加工单、服务单等服务内容。

备件管理系统整体功能架构见图1。

2.2 系统架构设计

备件管理系统的主体功能是线上管理功能与线下操作对接等。目前海上油田传输具有带宽较低、稳定性较差等特点，出于系统平台的安全考量，借鉴与对接现有设备状态监测系统等平台的结构，建立三层架构的系统架构平台，包含底层数据库层、中间处理层、上层功能展示层。功能展示层无法直接访问数据库,有利于安全管理;在体系结构中将业务逻辑划分权限，一种业务对应一个中间件（算法和模型）模块,利用中间件的安全管理，对其进行访问控制，使权限控制与管理更加灵活、方便和实效[5，6]。海上石油备件管理平台系统架构平台见图2。

图1 海洋石油备件管理平台功能架构

（1）底层数据库层

根据备件管理的特点，设备底层数据库分为4个子数据库：基础数据库、知识库、结果数据库和系统库。基础数据库主要存放备件编码、备件名称、材料、生产单位、型号、生产日期、批号等基础信息；知识库主要存放逻辑规则和策略，是整个平台的核心，包含预警规则、出入库规则等；结果数据库主要存放统计报表等信息；系统库主要存放用户名称、用户账户、用户密码、库房配置、设备配置、系统配置、操作日志等信息。首先这种设计减少因对象不同而设计不同数据库的重复劳动，符合数据库规范化设计的要求，其次这种设计能够减小数据的冗余[7]。

（2）中间处理层

中间处理层主要包含两个方面：功能算法模型；数据的通信与交互。功能算法模型主要实现对底层数据的交互、处理、上层展示层的结果推送与信息交互；数据的通信与交互主要实现对其它系统之间的数据交互，防止外部系统直接接触底层数据，提高数据安全。

（3）上层功能展示层

功能展示层是普通用户接触的客户端，主要用来呈现结果与收集数据。

3 备品备件管理系统

按照以上系统平台架构与功能设计，采用开放式系统架构，开发海洋石油机械备件管理平台，具体见图3。按照目前统计，备件管理纳入备件种类约1700余种，总体数量约3万件。

目前系统留有系统对接接口，包含检维修一体化系统、生产管理系统等平台，未来将是企业数字化建设的重要组成部分。

4 总结

针对海上油田机械设备备件管理模式与需求，文中设计制定备件管理系统架构、功能，以此为基础开发适合海上油田的备件管理系统，建立海上油田备件管理模式。目前针对备件管理还主要研究的是企业自身的备件管理模式，如何实现企业O2O模式还需继续研究线上管理与销售、物流等层面的内容。

图2 海洋石油备件管理平台系统架构

图3 海洋石油备件管理平台系统