航空制造企业设备管理信息化建设研究

2022-06-15周永行王小俐

中国设备工程 2022年11期

周永行，王小俐

（金航数码科技有限责任公司，北京 100028）

1 前言

设备是航空企业生产制造的重要资源，企业的生产率、产品质量、生产成本都与设备的技术水平直接相关，随着科学技术的发展，企业对设备管理也提出了更高的要求，数字化制造环境中的设备大多是技术含量高、价格昂贵的数控设备，如何维护、保养、使用好这些设备，使之在生产中发挥更大的效能成为制造企业目前亟需解决的问题。

设备是一项不可或缺的制造资源，在数字化制造环境下，作为信息流和物流的交汇点，设备不仅是制造的中心而且还是生产组织的中心、成本的中心、利润的中心、将工艺等制造信息转化为产品的物化中心，由此可见，设备管理在数字化制造环境中起着重要作用。

设备管理需实现管理制度融于系统、系统流程体现制度，明确职责、分清权限，全员参与，提升设备使用效能；实现业务管理流程的可视化、规范化、工作内容的透明化；初步达到“资源信息化、管理规范化、作业流程化”。

2 航空制造企业设备管理现状

设备根据专业大类可分为机械设备、动力设备、特种设备、消防设备、测试试验设备、计量环保设备、办公类设备、信息类设备、科研实验类设备、试飞站类设备和检验类设备等。

航空制造企业设备管理在企业内部归口管理部门众多、管理要求繁杂，设备接收验收、设备转固、设备日常使用、设备维保和设备档案等业务管理过程分散在采购、技改、设备能源中心、使用单位和档案馆等多个业务部门上，如果未建立统一的设备管理信息系统，设备管理部门难以快速、准确地评估设备使用情况和产能负荷情况。

（1）设备管理业务模式待改进。设备管理专业性极强，企业中各归口设备管理部门根据业务特点、日常工作习惯和设备管理要求形成了模式不一的设备管理规范和管理要求，面向设备的全寿命的状态和数据管理要求下，设备管理部门和相关技术支持部门需要统一相关业务管理模式，形成规范的业务处理机制、业务管控点和结构化数据。

（2）设备日常维保纸质单据多。由于设备日常点检、保养和维修过程分散在现场执行系统或线下纸质管理，导致设备日常运维数据只能依靠纸质报表进行积累，无法满足设备管理部门通过数据进行分析、决策。

（3）关键设备风险管理能力弱。关键设备、特种设备是生产产能的瓶颈、安全生产的薄弱点，仅靠各专业设备管理部门人工掌握此类设备实时状态和维保全过程非常耗时且反馈效率低下，只有通过信息系统将此类设备管理要求进行落实，并根据风险管控点进行预防式管理，才能提升管理效能。

（4）设备与生产制造的协同弱。航空制造企业的设备管理较多关注在设备的维修上，重点保障设备稳定运行。在设备能力的利用上，对设备负荷进行管理的企业较少，大部分未能有效建立设备的绩效评价，设备资源利用率不足，设备资源能力状态监控不显性化，制约了车间生产制造交付能力的提升。

3 设备管理信息系统建设思路

设备管理系统以促进和提升设备使用效能为核心目的，能及时、动态地跟踪反映设备资产、设备档案及资料、设备运行使用、设备维护保养、故障及修理、备件采购、成本控制等方面有关管理、计划、经济、技术的信息内容，重点要突出对制约、影响生产、设备效能发挥的信息内容的掌握和动态跟踪。

通过实施面向统一业务管理模式的设备管理系统建设，建立起一套适合本企业管理要求和实际情况的设备信息管理平台，提高设备全寿命周期管理的工作机制，将设备日常管理数据进行显性化并提供相关设备绩效指标，增强企业的竞争优势。

（1）在统一业务模式上。航空制造企业设备管理跨组织业务流程多，管理部门职责交叉多，业务模式的统一是设备管理系统建设的前提。建议按照设备全生命周期管理的思想，采用架构管理的方法，分析企业设备管理的业务现状，正向设计设备管理统一业务模式，并形成流程制度规范，作为信息系统建设的需求输入。

（2）在设备维修方式上。结合军工企业目前普遍情况，建议从故障维修入手，利用现有的网络硬件资源，建立快速的维修反映机制。通过故障分析逐步从故障维修向预防维修过渡，并支持多种维修模式共存的管理。

（3）在条形码技术应用上。在设备资产管理中资产盘点部分采用条形码技术，使现场业务人员通过使用扫描手持终端方便、快捷的对设备进行资产盘点；在设备操作证管理过程应用条形码技术，提高了主管业务经理处理年审、新增、报废等业务的处理效率；在设备备件、随机备件、随机附件管理过程中应用条形码技术，对设备维修过程中更换的零件的来源已经去向进行跟踪，提高了业务人员对库存、质量等方面管理的效率。

（4）在设备运行监控上。采用专业化的BI可视化工具，对设备运行状态进行监控统计分析，用户可根据自己的企业情况进行定制化开发。

（5）在系统数据集成上。与ERP、MES、WMS等系统进行业务集成，打破信息壁垒，确保业务管理过程的覆盖和数据的互联互通。

在考虑设备信息系统集成时，应重点考虑与MES的数据集成，将设备作为生产资源纳入到生产制造过程数字体系中。由于MES所用的设备资源均来自设备资源管理部分，主要信息是设备的基本信息和属性，设备资源管理因此需为MES提供所需要的设备信息，如不满足则需要在设备资源信息库中加以完善。同时，设备现场的实时状态和工作负荷情况，需要通过MES反馈至设备资源管理模块，以便实时、动态地掌握设备运行情况。

4 设备管理信息系统功能设计

设备管理系统是连接企业内部各生产部门的桥梁与纽带，将设备运行管理、维护保养管理、维修管理、备件管理、技术档案管理、生产管理等业务工作纳入系统进行管理，实现业务流程信息化、网络化，能及时、动态地跟踪反映设备运行使用、设备维护保养、故障及修理、备件采购、成本控制等情况（图1）。

图1 设备管理系统架构图

（1）设备购置管理。包括设备的需求论证、采购、安装、验收、转固等业务过程管理。

（2）设备台帐管理。通过建立设备台帐基本信息，完善设备使用单位的设备信息，使设备信息共享、透明，达到使用单位的台帐信息与企业的财务固定资产信息一致性，反映各使用单位的生产能力。以设备台账为基础形成公司内设备条码，通过条码标印实现设备信息管理的快捷入口。同时，通过设备台帐集成设备基本信息、变更信息、保养信息、定检信息、故障维修信息、大修信息等设备全生命周期综合数据，方便查询统计，并对设备的购置、调拨等提供有力的依据。

（3）设备运行维护管理。通过设备管理系统的实施，建立设备日常使用过程中的规章制度和操作规范，实现设备的点检、保养、运行数据采集的管理，确保设备操作的规范性、保障性，建立设备使用单位负责制，相关单位提供技术支持，管理单位监督考核；设备运行采集的信息包括：设备使用时间、设备开机时间；统计设备使用率、设备开机率、设备使用有效度等设备效能相关的指标。

（4）设备维修管理。设备维修包括故修、大修、技改、改造四种方式，根据维修类别，自动生成设备请修单，提交工作流审批并进行任务分配；任务分配后编制设备维修生产计划，进行设备维修工艺任务分配，并进行维修工艺数据维护。

设备维修任务执行过程中，使用单位维修人员进行设备维修情况记录，如果过需要进行外协维修，则发起设备维修外协申请审批流程；设备维修过程中，需要更换零件或备件的，可以统计设备零件或备件信息进行出库操作（备件库存管理），如需采购，则提交设备零件或备件的采购/自制申请；维修任务完成后，对设备维修实际过程进行记录，对设备维修费用进行分类、分台、综合统计管理，方便用户对维修全过程进行状态监控和进度管理。

（5）设备备件管理。设备备件是企业为了缩短设备维修的停歇时间，在备件库内经常储备的一定数量的零部件。设备备件管理包括备件基础信息管理、供应商信息维护、备件库房库位定义、备件库存事务处理类型定义、备件库存初始建帐、备件库存盘点、备件快速响应管理、备件采购到货管理、备件入库、领用处理、备件相关统计查询等业务功能。

（6）设备档案管理。根据设备转固归档、运行维护需求建立相关技术资料，以资产编号和设备类别进行归档、建设包含：选型论证、采购招标、安装验收、设备说明书、安全操作规程、维护保养手册和修理手册等技术资料平台。同时设备档案应关联到维护保养过程中形成的结果报告。设备档案应设置不同档案类型和权限范围，确保相关文档的传播范围。

（7）关键设备管理。针对关键类设备建立全生命周期管控平台，记录选型论证、招标采购、安装验收、上账转固时间节点等基本信息。维护保养（计划执行、检查考核）、维修（维修申请、技术鉴定、故障修复）等全过程审批流程。

（8）特种设备管理。建立公司特种设备管理目录，将特种设备的管理要求落实到信息系统，如特种设备检验周期、检验结果、日常监控值等，做好现有风险管理预警机制。

（9）设备绩效管理。根据设备管理指标体系生成各类设备实时、定期的动态数据统计和分析类报表。制定统一的统计报表，实现各级单位设备的设备总量、设备分布、设备结构、设备状态、设备使用效益、设备使用（利用）率等汇总及分析。

5 设备管理系统建设预期效果

通过建设面向精益化生产过程的设备管理系统可以预见的效果是：（1）实现设备运行综合管控，可以让企业深入而全面的监控设备管理现状问题以及现有问题进行定位，通过数据驱动和业务过程分析制定合理的管理目标，并辅助管理层提出更有效的业务提升方向和方法。（2）实现设备状态透明，通过设备条码的应用在公司范围内形成规范、统一的设备基础信息库，同时为下一步设备维护管理业务提供快速、高效的信息化入口。（3）实现设备绩效实时分析，利用信息系统将设备档案、点检、维修和保养过程、结果进行管理，极大的提升了设备管理的信息化层度，为下一步的设备绩效分析、设备产能分析提供基础数据。（4）实现关键设备风险管控，将需重点管理的关键设备、特种设备进行全生命周期的状态管理，对其选型、采购、验收、转固和日常维保全过程的关键信息进行管理，预防关键设备、特种设备管理风险的发生。