信息化在设备维护与管理中的应用

信息化在设备维护与管理中的应用

摘要：本文主要研究了信息化在企业设备维护与管理中的应用以及得出了信息化的应用可以扩大但是必须将技术与管理相结合进行，信息化系统不能取代人的核心作用的结论。首先本文交代了设备维护的研究背景，突出了设备维护与管理在现代制造业中日趋增加的重要性。然后通过概述国外的设备维护发展历程以及计算机互联网等新技术的发展引出我国设备维护管理现状、问题以及未来发展。后来通过列举了一个发电行业信息化实践事例来针对以上的问题提出我们应该采取的解决措施。

关键字：信息化 设备维护与管理系统

第一章 绪论

1.1 研究背景

制造业在全球的经济构成中占有很大的比例，可以说制造业的水平是衡量一个国家综合实力的重要标志。随着科技的不断进步以及经济的全球化，现在的生产体系具有了向全球开发与配置资源的趋势。我国的制造型企业如果想要在如此激烈的竞争之中处于一个有利的地位，取得更多的市场份额。那么作为企业运行设备的高效、安全、可靠性并且低成本显得特别的重要。现在国内外的设备在功能上的

要体现在三个方面：① 设备的维护与管理开支是企业最大的单个可控制费用。就制造企业而言，其设备维护与管理费用占到企业制造成本的15% ～ 40% (平均为28% )。随着各种新技术与新设备在制造业的广泛应用，企业设备维护与管理费用也相应增加，年增幅达到 10% ～ 15%。②制造企业中设备价值占到固定资产总价值中的70%左右，强化设备的维护与管理不仅是企业固定资产保值和增值的关键内容，还是提高企业设备投资效益和保障企业正常生产秩序的重要保证。③企业生产经营与其作业环境的协调发展越来越依赖于良好

差距不是很明显，只是在竞争激烈的国际化市场上，企业产品的质量与性能的竞争逐步体现在可靠性上。设备的维护与管理的重要性也主

要的现实意义。

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的设备维护，所以不断提高设备维护与管理的水平对企业实现其经济和社会价值有十分重

同时随着计算机、互联网、各种生产制造系统的飞速发展，信息化早已经被应用于生产以及生活的方方面面了，不仅仅提高了设备的工作效率，还能够为企业的设备管理和维护起到积极作用。信息化管理技术在企业管理中的作用也变得越来越突出。在企业计划、组织、协调与监控的过程中，信息化系统可以使得生产要素之间更加有效的配合。从运行的方式、

比例和速度上协调一致，从而使原本各自独立、相互分离的生产要素之间发生联系，统一成一个有机的整体，也就是生产系统。任何生产系统都是各个生产过程的物质、能量以及信息的相互传递、相互促进和相互影响的结果，况且现在的企业管理都是十分地关注产品的经营，那么在经营的过程当中决策者必然要整合大量的信息，其中就包括有用的和没用的，所以就会用到信息化生产系统来对信息进行有效

的处理，从而可以帮助决策者做出正确的决策。

1.2 设备维护与可靠性现状

（1）设备维护的发展历程

自从第一次工业革命以来，机械作业代替人工作业的领域越来越多，大量机械设备被应用到工业生产中。随着生产力的不断提高, 设备在制造企业中发挥越来越大的作用, 企业对设备维护的要求也逐渐提高, 这样就吸引了大批的学者研究人员进行了设备维护问题的研究。设备维护大致上可以分为以下几个阶段：

事后维修（Breakdown Maintenance ）

上世纪30年代, 对设备的维护一般采用日常清洁、润滑、定时检修等技术, 当设备发生故障后才进行维修, 并且修理过程仅限于修理原来的功能, 它是一种以故障为主的被动式设备维护管理方式。事后维修没有从根本上降低设备故障频率, 无法保证系统安全、可靠运行。此外, 这种维护方式为了应对故障, 一般需要维

持大量备件库存, 同时需要维护人员对所有设备故障做出及时反应, 使得维护成本大大增加并降低了设备利用率[6]。所以, 事后维修的维护方式只适合保养对企业生产不重要的设备。这种维护方式一直持续到40年代。 预防维护(Preventive Maintenance)

在50年代左右, 随着生产技术的发展, 半自动、自动化设备被应用到企业的生产过程中。此时, 设备故障造成的停机损失增大, 事后维修

方式很难适应企业的发展, 预防维护的设备管

理方式开始出现。该维护方式通过对设备进行

日常检查、事先处理异常情况, 对重要设备制定年度维护计划, 在一定程度上延长了设备使用寿命, 降低了设备故障率, 提高了设备的利用效率。由于早期的预防维护计划性较强, 较少考虑设备使用状态, 容易引起维护不足或维护过剩的情况, 设备维护成本偏高。 生产维修(Productive Maintenance)

生产维修是一种以企业生产为中心的设备维护方式, 注重提高企业综合经济效益。该

种维护方式的主要内容为：对无关紧要的设备实行事后维修方式，对关键重要的设备实行预防维修方式，在修理设备过程中引进改善性维修，在选购设备或者自行研发设备时注重设备的可维修性。这种维修方式相对灵活，针对性强, 维修效率高，在一定程度上降低了设备维护成本。

设备综合管理制度

随着工业化水平的提高与信息技术的发展, 企业不再片面地关注设备某一方面的内容, 而是越来越看重设备的综合效能, 注重从经济方面考虑设备维护管理问题。与上述维修制度不同, 设备综合管理是从设计、制造、使用、维修、改造到淘汰的全过程对设备进行的管理。时至今日, 在设备综合管理的研究领域硕果累累，研究成果包括:后勤学(Logistics)、设备综合工程学(Terotechnology )、全员生产维修(Total Productive Maintenance, TPM)、以可靠性为中心的维修(Reliability Centered Maintenance, RCM)等。 （2） 我国设备维护现状

由于战争时期对我国民族工业，制造业的大力破坏，所以我国的设备维护工作起步的还是比较晚的，这也导致了我们与发达国家的差距。建国之后，随着我们的社会生产力逐渐的发展，越来越多的自动化设备开始慢慢地应用于企业的生产之中，与此同时，设备的维护也成了重点之一。1956之前，前

苏联的计划维修制被引入国内，后来经过改造适应之后变成了适合我国企业的设备管理制度和组织。到了60年代，“润滑五定”以及“三级保养大修制度”等设备管理方法逐渐采用，并且成立了专门的组织对设备维护工作进行专门的检查和评比。在改革开放之后，一些国外先进的设备维护理念引进到国内，企业开始追求设备的综合效益，关注设备寿命期内的成本问题等等。近几年来，随着我国经济的飞速发展，我国企业也开始注重采用新技术来改造落后的设备提高性能，在设备等设计阶段就考虑设备的维护成本问题。同时建立设备的预防维修机制，将信息化引入设备故障的诊断。维护方式也是采用结合设备维修状态以及计划维修的方式。

当前设备维护的几点问题：

1）对于设备寿命周期内的维护工作没有做

到良好的管理，这样使得企业在做起设备管理时显得杂乱无章。

2）很多的企业并没有制定完整的设备维修

计划或者配备完整的设备维护系统。这样使得设备的维护工作显得极其的被动，也就是说只有在设备出现故障的时候才会进行有关的维修工作，而且维修的工作可能还不够及时。

3）设备的分类工作做得不到位，容易导致

维护过剩或者不足，从而引起维护成本过高。

4）设备的检测和诊断以及维修技术相对落

后于国外。

第二章 信息化在设备维护中的应用

2.1 信息化应用实例——发电行业设备维护管理系统

2.1.1 设备维护管理系统的结构 发电行业设备维护与管理一般体现了两个方面的特性。一方面体现在规律性，即设备维护与管理工作随时都在进行并且很多的工作具有明显的重复性；另一方面体现为设备维护的工作流程十分复杂而且多变，表现在设备维护管理系统中就是同样的维护工作在不同的维护阶段具有不同的管理要素。

同时根据设备维护与管理的职责不同，一般可以将一个设备维护与管理系统分为系统管理、任务管理、缺陷管理、计量管理、定值管理、设备台账管理、技术资料管理、工作票管理、安评管理、异动管理以及评级管理，共11个部分。

2.1.2 各个功能区的模块化 （1）系统管理

系统管理模块包括三大子模块：用户管理、系统日志管理和数据库备份。主要作用是保证系统的正常运转。

用户管理：管理系统用户，包括对用户级别权限的设置和分配；

日志管理：管理系统日志，同时提供日志

的查询功能；

数据备份：根据设置，对系统中的归档文件以及数据库进行备份。

（2）任务管理

任务管理模块包括三个子模块：任务信息管理、任务归档管理、任务质量和状态管理。主要作用是方便操作者了解当前任务的执行情况。

任务信息管理：对提交到任务列表里面的具体任务提供详细的描述，包括任务的产生日期、完成期限、完成标志、重要性级别、责任部门以及个人的设置，同时还要具备检索功能；任务归档管理：根据设置，将任务按照不同的属性分别归档，以供查询；

任务质量和状态管理：通过列表或者仪表盘的形式，将各项任务的相关属性生成数据的形式供外部提起和查看。

（3）缺陷管理

缺陷管理模块包括三个子模块：缺陷信息管理、缺陷归档管理、消缺质量和状态管理。主要作用是对于设备出现的缺陷给予相应的记录和归档，方便查询。

缺陷信息管理：包括缺陷的产生、缺陷的注销、缺陷的属性的设置和必要的描述，具备检索功能；

缺陷归档处理：对缺陷定期进行分类归档处理，提供检索功能；

消缺质量和状态管理：在系统内部生成可以供外部提取的缺陷属性参数。

（4）计量管理

计量管理模块包括两个模块：计量工器具管理和设备检定属性的管理。主要作用是针对设备数据库的特定属性进行分类查询和检索功能。

（5）定值管理

定值管理包括两个模块：定值查阅管理和定值变动管理。主要作用是对于各种定值的浏览检索以及定值的修改。

（6）设备台账管理

设备台账管理模块包括3个子模块：设备

数据库管理、编码规则管理和备件数据库管理。主要作用是对于设备的属性，价值，使用以及消耗情况提供修改、归档、查询和检索功能。

设备数据库管理：提供对设备属性字段增减、设备增减的功能以及完善的检索功能；

备件数据库管理：提供对于备品备件的管理功能，除了可分类检索以外，提供需求和消耗列表；

编码规则管理：不同属性具有不同的特征代码，提供代码对应关系扩充和变更功能。

（7）技术资料管理

技术资料管理包主要作用是提供对于技术资料自有属性、设备的资料属性的检索、查

询和修改。

（8）工作票管理

工作票管理包括两个子模块：工作票生成和工作票归档。

工作票生成：提供根据任务或者缺陷生成工作票的任务，并且根据外部反馈数据形成有效的工作票的功能。

工作票的归档：提供工作票的查阅与检索功能，并具有可供外部系统调用的属性字段。

（9）安评管理

安全性评价管理模块是根据安全性评价的文本内容定制和增减设备及系统，同时可以提供量化属性，检索和查阅功能。

（10）评级管理

评级管理模块完成对于设备完好情况级

别以及属性的设置和统计，具有检索和统计功能。

（11）异动管理

异动管理模块包括异动请求、异动完结和归档。主要是对于设备的异动情况作记录。

异动请求：提供异动申请的录入、异动请求分类检索功能；

异动完结与归档：提供更新设备系统信息、异动归档和查询功能。

2.1.3 设备维护系统的作用

设备维护管理信息系统是属于发电企业管理信息系统的一个组成部分。通过对设备维

护管理工作的信息化实现，使得不规范的人工管理转变为符合数据模型的规范化的管理，从而优化了发电企业的设备维护管理的工作流程、提高了工作效率和管理的先进性。

通过设备维护系统把目前随意性较强的设备维护管理工作转变为可度量和评价的维护管理，解决你目前发电企业中维护管理工作信息化过程中存在的一系列问题，最终实现了提高企业效益的目标。

2.2 设备维护与管理信息化过程中的注意点

2.2.1 结构和技术层面

企业在设备维护与管理的信息化的过程之中会遇到很多不利的并且不易解决的因素。同时结合现在管理信息系统中所存在的结构和技术问题，提出以下两个注意点： ）信息处理过程

管理信息系统中信息处理的过程可以简单的处理为人、对象、信息之间的关系。首先是人从对象上面获得信息，继而根据已得信息通过决策和实施行动来改变对象，同时也会产生新的信息。而管理信息系统的应用平台则是为获取和更新信息提供了一个更好的手段。其实质是拒绝人干预管理的内部过程而让全部的具体的管理工作可以通过软件模块化和流程化。

2）选择合适的设备维护与管理系统

目前的设备维护与管理的软件产品很多，其内容侧重点自然也是各不相同。近些年较为流行的企业资产关系系统（EAM ）已经在不少的企业之中得到了应用。企业选择最好的软件产品是确保项目成功的关键。但是最好的尺度就在于选在适合企业本身实际情况的，不然也会出现使用国外先进的设备维护管理系统但是最后却导致项目失败的例子。

2.2.2 企业管理层面 1）积极肯定人的作用

在传统的企业设备维护过程中，一直都是以设备为焦点。然而这一点在企业实现信息化的过程中是存在问题的。因为掌握信息的人才是信息化成功与否的关键，不论多么优秀的管理信息系统，如果缺少了专业的人员的精心维护以及设备使用者对于设备各项信息的及时更新和调用，也不会发挥系统最好的作用。系统只是给人提供了一个了解、浏览设备信息以及解决系统问题的一个有效的工具。 2）领导的重视

首先应该体现在政府的行业管理部门对于企业推进设备维护信息化过程中的重视，因为这是促进企业实现设备维护管理信息化的关键。

同时设备维护管理系统不仅仅会涉及设

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备管理部门，还会涉及到财务、物资、采购、生产等相关部门，并且与企业的生产、安全关系密切。在这个层面上如果企业的主要领导认识不到位，没有能够把设备管理信息化当做重要工作来抓，那么也就很难保证信息化在企业的推广。 3）先进的管理

管理时为了某一种目标，应用一切思想、理论和方法去合理地计划、组织、指挥、协调和控制他人，调度各种资源，如人、财、物、设备、技术和信息等，以求最小的投入去获得最好或最大的产出目标[2]。企业的人力资源是有限的，那么在有限的资源条件下完成的工作量也是有限的。这种人力资源的约束造成了设备维护管理系统实施过程中的局限性, 从而必然影响到设备维护管理系统实施的效果。那么这样的局限在实施设备维护管理系统之前

有必要通过企业先进的管理来改善岗位、职责、工作以及流程的设计。

4）采取“总体规划、分步实施”的策略

设备维护管理信息化其实是企业信息化建设的中的一个小部分。但是想在短期内建立成功并且取得成效是不现实的。所以企业在考虑设备维护管理信息化建设的总体方案时，需要先总体规划，然后在分步实施。在做出分布实施方案的时候可以选择最需要信息化手段了解决的部分来解决，争取在短期内就可以完成，尽快看到信息化所带来的成效，这样也有

利于增强企业设备维护管理信息化的信心，有利于总体规划的进一步实施。同时在做下一个信息化项目的时候也要对前一个进行优化和升级。

5）同产品供应商合作开发

在信息化建设的过程中，有了适应性较强的软件产品或者优秀的软件设计并不能代表能满足企业的设备维护管理的全部要求。一般情况下，只要是成熟的设备维护管理软件都只能够满足企业50%的要求，针对于某一个专业的可以满足70%的需求。那么如果企业想要得到自己想要的功能，便要进行二次开发。二次开发的内容是企业最具有特色的东西，仅靠供应商来完成是相当困难的，这样企业与供应商的合作开发就是理所当然的了。这样做的好处有以下三点：

一是在开发的过程中会使得企业与供应

商有更深层次的交流和沟通，以满足企业的各色各样的需求。二是企业管理人员参与开发能够对设备维护管理系统有更为深入的了解，提出的要求也是合理并且完备的。三是合作开发可以为企业培养一批设备维护管理系统的维护人员，可以保证系统的持续良好运行和将来的更新换代。同样交流的过程也会给系统带来许多新的内容与新的思想。

第三章 结论

现代化的设备维护与管理将在原来的基

础之上逐步的实施信息化，与此同时企业也将更多的依赖于信息化的系统维护和管理自己的设备。但是实现信息化管理的道路却是充满艰难的，首先企业必须明白信息化不能取代人在设备维护与管理中的关键作用。其次，信息化必须得到企业领导的高度重视，在技术与管理两个方面都能够有效地实施改变和优化，从而从根本上来克服设备管理信息化过程中的阻力。最后，企业的信息化要选择一个适合自己的信息系统，如果是一个大企业可以要求与供应商合作开发自己的系统，以求得最好的功能适应性，同样也为自身培养了一批优秀的系统维护人员。

参 考 文 献

[1]李晓宇. 设备维护管理信息化建设的讨论. 中国设备工程. 2015.06

[2]庄钊文, 郁文贤, 王浩, 王永传. 信息融合技术在可靠性评估中的应用. 系统工程与电子技术

[3]王丙峰. 基于信息化的发电企业设备维护管理研究

[4]柳剑. 制造系统运行可靠性分析与维修保障策略研究

[5]何印洲. 卷烟设备维护管理系统的研究与设计

[6]刘坚, 于德介, 李德刚, 胡克诚. 一种设备维护与管理的量化评估新方法. 系统工程理论

与实践. 2004.5

[7]李宇洲. 信息化技术在液压设备维护管理中的应用

[8]杨创社. 数字化电视中心机房设备维护与管理. NEW MEDIA RESEARCH. 2015.8 [9]余斌. 基于RCM 的设备维护策略研究. 合肥工业大学. 2015.03

[10]王志刚. 论燃气设备信息化建设的探讨 中国设备工程. 2015.06

[11]徐彬彬. 基于维修程度的数控机床建模与分析. 吉林大学 2012.11

[12]罗巍. 数控机床故障分析与可靠性评价技术的研究. 吉林大学 2011.05