某电厂 EAM系统升级开发与应用

蔡玮 叶惠文 王勇雄

摘要：針对某电厂设备资产管理的核心 EAM 系统-Q4系统的使用情况，分析了当前电厂使用该系统遇到的一些问题，并据此设计了一套适合该电厂当前工作要求的 EAM 系统升级方案并成功实施。系统升级设计中提出了基于设备云全时服务实现设备全生命周期智能管控思想，将物联网、移动 App等技术与设备管理全生命周期闭环管理的融合，实现对设备整个生命周期的不限时空管理。用于集成设备管理人、财、物、图纸知识库等资源，减少平均维修时间，提高首次修复率，提高维修人员效率。系统实施后，彻底解决了原系统存在的技术架构老化、不支持当前操作系统、客户端安装困难、数据导入受限、无通用可视化工作流显示图以及不能自动生成待办工作等问题。同时实现了对原 Q4系统数据的完整迁移，确保了不损失数据;尽量保证了用户使用原 Q4系统的习性，确保用户习性平滑迁移;增强了设备管理、物资管理、安全管理的关联性，达到了提升设备一体化管理水平的目标。关键词：EAM 资产管理系统;Q4系统;设备云全时服务;B/S构架

中图分类号：TP311.5             文献标志码：A        文章编号：1009-9492（2021）12-0191-05

Development and Application of EAM System Upgrade in a Power Plant

Cai Wei ，Ye Huiwen ，Wang Yongxiong

（Shajiao C Power Plant of Guangdong Energy Group Co.， Ltd.， Dongguan， Guangdong 523900， China）

Abstract： Aiming at the application of Q4 system， the core EAM system of equipment asset management in a power plant， some problems encountered in the current power plant using the system were analyzed， and a set of EAM system upgrade scheme suitable for the current working requirements of the power plant was designed， which has been successfully implemented. In the system upgrade design， the idea of realizing intelligent management and control of equipment life cycle based on equipment cloud full-time service was proposed， and the integration of Internet of Things， mobile App and other technologies with closed-loop management of equipment management life cycle were realized to realize unlimited space-time management of equipment life cycle. It was used to integrate equipment manager， finance， material， drawing knowledge base and other resources， reduce the average maintenance time， improve the first repair rate and improve the efficiency of maintenance personnel. After the implementation of the system， the problems existing in the original system， such as aging technical architecture， not supporting the current operating system， difficult client installation， limited data import， no general visual workflow display diagram， and unable to automatically generate to-do work， are completely solved. At the same time， the complete migration of the original Q4 system data is realized to ensure no loss of data. The habit of users using the original Q4 system and the smooth migration of user habits are ensured， which enhances the relevance of equipment management， material management and safety management， and achieves the goal of improving the level of integrated equipment management.

Key words： EAM asset management system; Q4 system; equipment cloud full-time service; B / S architecture

0 引言

在“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导下，信息已成为人类社会的第一生产力，电力行业也即将迈开大步走进以物联网、大数据、智慧型工厂为主题的工业4.0时代，信息手段优化电力企业管理势在必行，值得大力推广，整体提升企业面对激烈市场的竞争力，进而提升企业盈利能力。

EAM 是 Enterprise Asset Management（资产管理系统） 的缩写，是面向资产密集型企业的企业信息化解决方案的总称 [1] ，一般适用于资产密集型企业对设备的保养、维护、跟踪等信息管理[2]。EAM 起源于美国航空业，是信息技术与设备维护管理两个领域最新理论与实践相结合的产物。EAM 的宗旨是“对设备等资产的整个使用寿命周期进行科学管理”[3]。

EAM系统是一个涉及多学科的集成平台，涉及到計算机技术、软件工程、网络技术、数据库技术、系统工程、行为科学、现代管理科学和维修工程学等学科领域的理论知识。它已超越IT的范畴，将电厂维修的各种因素集成为一个整体[4]。

电厂是典型的资产密集型企业，企业的绝大部分资产是设备，降低设备检修时间，延长发电时间，是电厂生产运行的主要目标[5]。设备能否安全可靠地运行，不仅影响着企业生产计划的制定和实施，而且决定着企业的生产效率和经济效益[6]。由于火电厂的发电设备往往占企业资产的主要部分，因此 EAM 系统在火电企业的应用可发挥很大的作用[7]。

1998年沙角 C电厂在国内率先引进英国 Q4W维修管理和物资管理软件系统，2008年对 Q4 EAM进行建立和完善。Q4系统在该厂应用已经比较深入，是电厂设备资产管理的核心系统。在各级领导的重视、该厂全体员工及实施厂家的共同努力下，Q4系统取得了很好的应用效果，是辅助电厂有效开展生产管理业务的工具和载体。由于 Q4软件平台技术架构是 C/S架构，难以实现应用集成，存在拓展性不足、使用不便等问题，升级系统意义重大。2017年电厂已完成了 Safety及图形化开票系统的全 Web化升级改造，目前投运效果良好;Q4系统中 En? gineering和 Stock模块虽然已经针对部分功能等做了 Web 改造，如提缺陷、采购申请，但大部分功能仍为 C/S版本，不能完全脱离 Q4系统安装程序，需要用户每台电脑上进行客户端程序的安装，系统的升级、维护难度较大。由于该系统为20年前实施的系统，随着 IT 技术的发展及系统业务数据的不断累加，用户对系统使用便捷性、生产安全管理要求的不断提高，所以亟需对系统进行全面升级。

本文阐述了沙角 C 电厂 EAM 系统的升级设计和实施，就此分析了原系统存在的一些问题、提出了系统升级的指导思想和方法，通过实施该升级项目，达到在不影响原有 EAM 数据和系统用户使用习性的情况下，完善和升级电厂 EAM 系统，提升企业设备一体化管理水平的目标。

1 系统升级设计思想

EAM 系统项目的实施，是建设一个集中式设备管理业务信息管理平台[8]，EAM 系统的升级，在实质上是一个在企业内逐步推动和应用先进管理思想的过程。通过它的实施，企业可以将以上管理思想应用到日常设备维修管理的各个环节，从而提高设备管理的有效性和及时性[9]。

本次系统升级设计了基于设备云全时服务实现设备全生命周期智能管控，将物联网、移动 APP 等技术与设备管理全生命周期闭环管理的融合，实现对设备整个生命周期的不限时空管理。集成设备管理人、财、物、图纸知识库等资源，减少平均维修时间，提高首次修复率，提高维修人员效率。如图1所示。

系统升级按照 PMP 项目管理方法论对项目从启动、规划、执行、监控、收尾等各阶段进行全过程管理。从数据架构关联性、模块关联性进行系统设计和改造完成原 Q4系统数据迁移，并确保不损失数据;尽量保证用户原使用 Q4系统的习性，确保用户习性平滑迁移;增强设备管理、物资管理、安全管理的关联性，提升设备一体化管理水平。设备云全时全生命周期智能管控平台研发与搭建，探索设备管理在工业化和信息化的深度融合的创新应用。完成管理制度、管理标准等修编，管理创新成果的提炼与申报，满足创新管理需要。

本次升级设计把所有 C/S模块全部改为 B/S方式，C/ S （Client/Server 客服机/服务器结构） 和 B/S （Browser/ Server 浏览器/服务器结构）。其中 C/S结构具有充分利用 Client/Server两端软硬资源，降低网络通信负荷，合理分配任务到 Client端和 Server端实现等特点，但是客户端需要安装专门的应用软件，不易维护;而 B/S结构则基于广域网络，利用不断成熟的 WWW 浏览器技术，实现原来复杂软件才能实现的强大功能，特别是客户端，只要有操作系统及浏览器就可以登陆系统并进行业务操作，具有方便部署、维护简单等特点，因此成为目前首选的体系结构[9]。系统主界面如图2～3所示。

2 功能总体设计与实现

基于原有系统存在的问题，针对性的进行了整体功能设计，在全部替换为 B/S网络构架无需安装插件，通过浏览器方式便可访问，实现网络移动办公[10]，系统实现了以下功能。

（1） 搭建基于 Web技术设备云智能管控平台，为设备全生命周期管理提供全时服务，用户可通过浏览器访问设备云服务，不受时空限制。

（2） 原 Q4设备管理数据平滑迁移功能，在设备云智能管控平台上提升以设备全生命周期为中心的管理集成，不限于包括工单、工作票、备件、安全隔离等关联信息，同时也包括部件及备件清单，检修时可以直接以设备工单为主体提交采购和领料申请，设备的点检标准也可以依附设备进行管理。

（3） 查询功能。以基于设备全生命周期管理为核心，通过多维度、正向、反向查询跟踪工单、工作票、物资管理情况，使用户更直观了解现场设备检修、隔离情况、物资及库存管理，提升管理水平。查询页面如图4所示。

（4） 扩展图形化工作流引擎[11]，实现待办任务与企业门户完全集成，并具有待办任务提醒。工作流及工作审批如图5～6所示。

（5）采用 Web服务等主流技术，优化系统框架，便于系统升级、维护以及问题跟踪。

（6）引进物联网、移动 App等技术与设备管理全生命周期闭环管理进行融合，实现对设备整个生命周期的不限时空管理。应用移动 App及物联网技术，为设备的远程运维管理提供了技术支撑，在 PC端、移动端都可以随时查看和监控设备状态。

（7） 开发全时系统智能分析等技术实现系统智能主动性提示、报警，从根本上将设备管理从被动式防范转变为主动式管理，提升了设备管理水平。

（8） 集成设备实时状态系统接口，如 SIS、DCS等，实时获取设备状态进行监控;当设备状态存在异常时，如设备信号跳动、设备温度及压力过高多低等，触发在设备云智能管控平台上设定监控设备对象的异常指数预警，及时向设备对应负责进行信息预警，包括系统待办任务预计及手機端信息预警等，主动发现设备异常，及时进行消缺处理，降低缺陷发现不及时导致的额外维护成本。

（9） 实现了工作任务待办全流程管理（原老系统没有待办任务提醒，需要在系统内自己查找存在的缺陷、工单任务进行处理），设备的全生命周期管理过程中，如消除缺陷、定期维护工作等，均有对应的待办任务以及对应的设备负责人和处理人，相关工作人员进入系统首页即能发现存在的工作任务，及时进行设备维护任务处理，提高工作效率，缩短设备维护时间，降低设备维护成本。如图7所示。

（10）接入移动 App应用，拓展了设备预警的渠道，工作人员可在手机上及时接受设备风险预警以及工作任务，实现移动终端及时进行缺陷登记和提交工作。根据预警及工作内容，合理安排工作计划，提高工作有效性，进一步缩短设备维护时间，提高工作效率。手机 App截图如图8所示。

（11）开发基于设备云智能管控平台的大数据分析功能，将全厂设备的历史数据，包括库存、备品备件、设备正常运行时间、设备异常次数、设备检修次数等数据，可多维度分析设计合理的设备维护方案，包括：①通过监控设备的备品备件和库存，结合设备的维护频率，计算设备对应备品备件合理的数量，当低于设定值时，系统自动预警，提示工作人员及时进行备品备件的补充;②通过计算设备正常运行时间及设备异常数据，计算设备无故障平均时间，作为设备计划维护的参考依据，合理设定设备的定期维护工作计划，定期对设备进行维护，最大程度上消除故障再处理的风险，避免当设备出现异常时再维护，由定期主动维护提升设备稳定性，降低设备维护成本;③通过系统自动运算与分析，计算计划维护完成占比，即计划维护时间占实际维护总时间的占比，当计划维护时间占比低于 90%时，即表示计划维护存在与实际情况不符的情况，将有系统自动给计划维护人员预警信息，及时修正计划维护工作。再由系统自动计算设备平均维护时间，为计划维护人员提供修正设备维护计划时间参考和依据。

（12）开发了设备云智能管控平台的大数据分析功能，系统可根据业务扩展的需求，自定义设备分析维度，为人工智能应用（系统自动为技术人员提供有关正确操作指导，以便对设备进行高效正确的修复、维护、安装或操作）提供了坚实的基础。

3 结束语

EAM 系统在沙角 C电厂的升级实施实现了全厂设备全生命周期智能管控，本文将物联网、移动 App等技术与设备管理全生命周期闭环管理融合，对设备整个生命周期[12]的不限时空管理。集成设备管理人、财、物、图纸知识库等资源，减少平均维修时间，提高首次修复率，提高维修人员效率。Q4 EAM 系统的全面升级改造，可有效提升设备一体化管理水平，确保设备检修过程中人员、设备的安全。随着安全生产事故成本的增加，有效防范事故产生的手段，将有效防止企业经济的损失，间接提升企业效益。系统升级拓展可通过多维度、正向、反向查询跟踪工单、工作票、物资管理情况，使现场工作人员更直观了解现场设备检修、隔离情况、物资及库存管理，提升管理水平。无需再使用虚拟化加远程桌面方式访问系统，大大节省相关软件授权购买费用。系统升级拓展后，随着效率的提高，设备稳定性提高，设备异常自动预警，大幅减少了人力、物力、时间等的投入，将进一步提升全厂的管理效益，提升经济效益。

实际运行结果表明系统自全面升级投运以来，稳定性好、响应速度快、操作页面内容直观、操作简单方便，经过一段时间使用的验证，系统顺畅，简洁高效，大大提高了企业设备管理工作效率。

参考文献：

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[10]何卫东，徐薇.EAM 系统助力企业管理水平提升[J].中国电力企业管理（综合），2015（4）：54-55.

[11]张全.分析融入工作流技术的煤矿机电设备 EAM 系统设计[J].矿业装备， 2018（4）：32-33.

[12]陶明东，傅亚琴.面向 CPS 的 EAM研究[J]软件导刊，2021，20（1）：46-50.

第一作者简介：蔡玮（1980-），男，硕士，工程师，研究领域为电力系统检修、调度及运行、分析，已发表论文2篇。

（编辑：刁少华）