1 项目概述

设备全生命周期简介

设备全生命周期是指设备从计划、招标选型、采购、到货、验收、入库、出库、安装使用、保养、故障反馈、维修、报废所经历的全部时间。以设备为核心，管理设备由采购计划开始直到设备报废的整个过程称之为设备全生命周期管理。

图1-1 设备全生命周期图

设备全生命周期管理从计划—出库—报废可以分为三个周期即生命初期、生命中期、生命末期，目前我公司设备管理只管理到生命初期，最为关键的生命中期及后期均未做系统管理，不能对设备情况进行全程追踪，这一点将是设备管理的致命漏洞，对此我们将设备全生命周期管理的中期和末期纳入设备管理的范围，实现设备全生命周期管理。

1.1 项目背景

公司现有5个车间、2个点检中心，各二级库备件储备分布在各个生产现场，计划管理人员在审批物料需求计划时，虽然对设备部一级库存物料进行了利库，但不能从整个公司的物资储备来平衡计划，造成了物资的重复申报，给各车间成本带来了一定压力；维护人员在设备检修时由于不能对其他车间的备件储备及时了解，往往因备件不到位影响了设备及时恢复正常。

目前公司企业资金紧张，维检费目标难以实现，各个车间都在叫嚷计划指标低，费用不够。可反观目前的各项指标，库存资金7000万，有近3000万的备件为长期不动备件；两者的矛盾，我不禁想要反问，为什么这么多的库存，这么多的在途不去支领，反而还要继续申报新的物料？当初这些物料申报的原因何在？再往深一步细问，已经支领的物料真的用在设备上了吗？

设备是保证公司价值创造的基础工具，直接影响公司的生产能力、成本、质量和安全。但是，公司在实际运作中经常发生的情况，不是设备运行成本过高，就是产品质量不稳定，或者设备事故频发，更有甚者，会出现成本过高、质量不稳、设备事故频发的多重问题。

介于此现状，公司继续有一套在设备生存周期中起到关键作用的机旁备件管理系统，将设备从入库到报废，整个过程可维护、可查询、可追溯，能及时、准确地把握设备的状态。

1.2 设备管理存在的问题分析

1、设备管理的定位不准确，成本控制意识薄弱。

目前存在的一个较为严重的问题是车间多注重设备管理的功能性（即侧重于保证设备的正常运转，生产的顺利完成），却忽视了设备资源在公司范围内的合理有效配置、修复循环利用、报废处理等环节所产生较大经济效益的属性。另外公司对事故的考核远大于对经济责任制的考核，且出事故后，公司大领导都会关注过问，给车间级领导的压力更大，这就导致了车间出发点就是成本超可以，但不能出事故，出事故可以，但绝不能没备件。控制成本意识非常薄弱，即便现在意识有所提高，但对控制成本的办法缺乏研究的兴趣，要么硬碰硬，要么不控制。设备经济化运行无从谈起。这种错误认识导致了设备利用率低，重复申报率高等一系列问题，形成设备管理始终处于被动局面。以上问题可以从以下几个角度进行分析：

1）从车间机旁备件合理有效配置角度看，各个车间支领的物料有很多通用件或者互换件，因机旁备件台账由各车间独立运作，其他车间无法查询这部分备件库存数量、是否完好等信息，很难达到备件资源有效利用，造成备件闲置率升高。2014年车间共用物料信息（即同一个物料，两个以上车间共用的物料）如下表所示：

表一 2014年车间共用物料信息

表二 2014年车间共用物料信息（按大类统计）

注：以上数据依据2014年全年各车间消耗数据统计。

2）从车间机旁备件报废处理角度看，设备更换下备件只有废轴承、废轧辊、废布袋骨架等金额较大的废备件进行外售处理，大的阀门专浇废钢回炉处理，其余废螺丝、废工具、废胶管等金额较小的废备件均以生活垃圾形式进行处理。系统上线后，管理方式将由目前被动的车间上报设备部处理废旧物资转变为设备部预先发现车间废旧物资，主动处理，为公司增加额外效益。

3）从公司备件消耗的角度看，公司采用“一级库存、以领计耗”的管理模式,车间领用备件后并不能控制备件的上线时间及上线周期。虽然各车间对备件管理也采取了相应措施,但始终无法形成有效的监管体制,造成有的备件领取后迟迟不能上线,占用大量资源。目前只有常消耗的物料可以进行使用，其余机旁备件大多为闲置，处于无保养、无利用、无报废状态，并且占用备件资金较大。也就是说虽通过5S管理，现场定置管理有了很大的改善，但却不具备备件管理的软实力。真正做到档案式管理。现在实际支领在系统中可以查到，但实际消耗却很难形成记录。无法摸清生产线的实际备件需求，底数不清，何谈控制。

2、设备管理的方法不规范。

很多车间对设备还停留在凭经验和感觉来管理的阶段，存在主观性过大的问题。主要体现在两方面，一是设备应该如何管理，取决于主要领导对设备管理的态度，并且随着主要领导的更换，管理思想也相应发生的变化，使得企业的设备管理随着领导的更换而脱节，甚至否定以前的管理方式。二是企业设备管理部门和人员的变动使该工作的随意性增加。

点检定修制（全员全过程），一个先进的管理方式，但关键还是在实行的初期，需要有想推动，能推动的管理者去实施。任何改变都要付出代价，作为一种管理模式，不可能立竿见影，它需要在逐步成熟中发挥效力。怎样能让管理者更透彻地理解这种制度，让其真正的为管理者服务，即需要理论的宣传与指导，还需要软件（信息化）的支持与管控。

3、设备管理缺乏理论指导，缺乏软件支持。

设备管理工作大多局限于具体的事务上，忽视了有关设备管理理论的应用。对全生命周期理论仍停留在认识上，没有用系统工程的思想来看待设备系统，不知道如何对技术、经济、组织进行整体规划和优化，已达到花费少、效率高这个最佳效果。

我单位备件的管理一般由工段长控制。此处控制缺少软件支持。统计、分析的工作很繁琐，不可能用现有人力来实现，必须借助软件功能，为工段长、点检员提供服务，以提高备件的管理水平。

2 解决方案

2.1 设备管理信息化理论基础

现在设备管理的科学思想和技术已经从过去的设备台账和档案管理，发展到今天的设备综合管理阶段，其典型代表是英国的“设备综合工程学”和日本的“全员生产维修制”，这两种理论的共同点是注重以设备全周期为管理对象。通过对设备在使用过程和周转过程的全程跟踪，企业管理者随时可以查询到某一台设备从到货开始在企业中的所有过程信息，同时了解所有设备的分布状况（完好、备用、待修、在修等）。因此，将以全生命周期思想为理论基础，搭建设备管理信息化解决方案。

2.2 设备管理系统的总体结构

实现全生命周期管理的关键是建立计算机的设备管理信息系统，可以将设备全生命周期分为采购计划管理、采购订单管理、设备库存管理、机旁库备件管理、设备更换管理、设备修复管理、设备报废管理、设备状态管理、设备精度管理、设备图纸管理等模块，这些模块覆盖设备生命周期各个阶段。目前我公司采购计划管理、采购订单管理、物料批次管理、库存管理已在SAP系统MM、WM模块实现信息化管理，唯有机旁库备件管理、设备更换管理、设备修复管理、设备报废管理、设备状态管理、设备精度管理、设备图纸管理等模块未实现信息化管理。

本全生命周期设备管理系统以各生产单位的二级库管理为对象,开发全生命跟踪设备管理系统,系统包括操作管理（设备更换管理、机旁备件管理、设备修复管理、设备报废管理、设备精度管理、设备图纸管理等）、数据查询管理、统计分析管理三大功能模块,将机旁库存、设备更换、设备修复、报废管理等整个设备管理活动串成一体,实现了备件全方位实时监控。

1、机旁库备件管理

机旁库备件管理是对车间已从设备综合库房支领或已修复返厂未安装到设备，存放于机旁的备件的管理，原机旁备件管理是以车间手工表格进行数据统计，它无法实现机旁备件动态管理、状态管理、上下机管理不能满足公司现代化管理需求，设备全生命周期管理系统机旁备件管理模块实现与公司SAP系统MM模块出库数据进行对接，备件出库信息自动下传到设备全生命周期管理系统中，由车间点检员在设备全生命周期管理系统根据成本中心将所领物料按实际机旁库进行二次分配，这样实际机旁库存与系统机旁库存信息一致，这时系统中机旁库存显示物料编码、物料描述、计量单位、数量、金额、库存地、状态（新品、待修、修复、报废）、所属部门、所属作业区等信息，经过权限的分配相关部门管理人员可以查看机旁库存信息，为公司领导、点检员、计划员申报审批计划、物料消耗等信息的核实奠定了数据基础，同时也可从公司角度进行利库，及时掌握二级库备件情况，对事故备件及时协调。

此模块实现机旁备件动态显示及统计机旁备件库存信息，在此基础上机旁库备件管理设计库存报警信息，对于车间层级物料进行最小库存量、最高库存量、安全库存量、采购周期、更换周期等数据参数的设定，并对于低于最小库存的数据等进行系统自动报警提示，以便于提示车间点检员申报需求计划，加强备件计划预警管理，避免出现申报急件情况。

在机旁库引入最小库存量的概念，对最小库存量通过一段时期的摸索，可以达到相对准确，则备件计划管理将清晰顺畅。

2、设备BOM管理

公司已于2010年设备BOM管理系统正式运行完成BOM收集工作、物料编码与设备BOM形成挂接并成功运行至今，本次增上设备全生命周管理为了实现设备更换管理，我们再次完善设备BOM及物料编码挂接工作，并将此模块移植到设备全生命周管理系统中，为了设备更换管理奠定了BOM数据基础。

3、设备更换管理

设备更换管理是通过以设备BOM管理为基础，机旁库备件在设备BOM结构上进行物料的新增、更换、拆卸操作，对于更换后的可修复备件再次入回机旁库形成待修状态物料，相关审批后机旁库物料更新数量、状态、更换日期等信息，通过设备更换管理实现可以查询某台套设备一定时期内的真实消耗情况、备件使用周期情况、物料的消耗情况、备件更换记录等信息情况，并可取消点检员线下手工备件更换记录工作，实现设备管理的有效抓手。

4、设备状态管理

设备状态管理对机旁库备件的新品、修复、待修、报废等信息进行管理，同时要求车间机旁库备件的标签、摆放、维护、状态、地点等信息管理与系统数据一致，便于点检员快速、准确查找备件，提升设备机旁备件的管理。

5、设备修复管理

设备修复管理是点检员根据系统中机旁库待修物料申报备件修复计划（自修、外委）、由备件修复计划员记录备件出厂、返厂、一审、合同等信息，同时可以根据修复计划查询备件所处阶段信息，实现备件修复管理过程的跟踪及预警，解决当前备件修复流程管理的盲点。

6、设备精度管理

设备精度管理是指设备原设计或经修复、改造、改善后达到的精准程度，系统采用录入设备精度控制标准，点检人员在运行期间或维修人员在检修时检测设备精度，并与系统数据进行核准来实现精度管理，通过完善组织体系和制度建设，强化设备精度管理，要求生产操作人员或检修人员认真确认所有设备功能精度状态，对设备精度不断改进完善。每月对设备功能精度完成情况进行检查、汇总、分析，每台设备影响产品质量与产能的主要环节得到有效控制

7、设备图纸管理

设备图纸管理是依据设备图纸管理的状况和当前计算机应用的发展趋势 ,实现图纸电子网络管理信息化。以保密为原则，优化程序设计方法 ,将图纸的输入、查看、打印管理集成在一个统一的环境中 ,实现了资源共享及人机对话 ,最大限度地利用了图纸资源 ,方便了基层职工的操作应用。该模块可实现设备图纸的上传下载功能.由操作员录入设备号,并点击上传按钮,系统自动按照实现设定好的IP地址,将文件上传到设备图纸的文件服务器空间中.具有查看权限的人员可以通过查询设备号查看该设备图纸,系统记录查询设备图纸次数,并提供图纸查询日志。

8、设备报废管理

设备报废管理是对于无法再次使用或修复的备件进行报废管理，统计报废备件的数量，便于对报废物料实施统一管理。

9、数据查询管理

1）库存查询：机旁库库存明细查询（按部门、按车间）、库存预警查询包含安全库存

预警查询、最低库存预警、设备更换周期预警查询，SAP系统库存查询、SAP系统出库信息查询，二级库待分配物料查询、物料流转信息查询。

2）设备更换查询：按设备BOM统计上机物资明细查询、按人员统计上机物料明细查询、

设备BOM物料上机明细查询。

3）设备修复查询：修复计划查询表、外委维修计划查询。

4）其他查询：油品出库数据查询、其他出库数据查询

2.3 设备全生命周期管理系统流程

图1-1 设备全生命周期管理系统流程图

2.4 系统结构图

2.5系统功能说明

2.5.1 基础资料管理

1、职员基本信息管理（数据需要进行增量初始化）

可维护职员的基本信息。提供手工录入、文件导入两种编辑方式，提供导出功能。

2、部门基本信息管理（数据需要进行增量初始化）

可维护部门的基本信息。提供手工录入、文件导入两种编辑方式，提供导出功能。

3、成本中心（工段）信息管理

可维护成本中心（工段）信息。提供手工录入、文件导入两种编辑方式，提供导出功能。

4、成本中心（工段）与车间的对应关系

成本中心与车间为多对一的关系，在进行查询机旁库库存、查询事故分析报表等操作时，均需按照此对应关系筛选成本中心。

5、职员与成本中心（工段）对应关系

职员与成本中心为多对多的关系，在点检员进行最低储备量维护等操作时需在此对应关系的限制下进行操作。

6、职员与职员对应关系

职员与职员为多对多的关系，在单据审批的过程中是按职员与职员对应关系的限制下进行操作。

7、职员与仓库对应关系

职员与仓库为多对多的关系，在点检员进行设备维护等操作时需在此对应关系的限制下进行操作。

8、成本中心与仓库对应关系

职员与仓库为多对多的关系，在点检员进行设备维护等操作时需在此对应关系的限制下进行操作。

9、最小库存量的维护

用户可对设备的最小库存按照不同科室进行设置，系统将对低于最小库存量的设备数据提供预警查询。

2.5.2 设备状态维护

1、设备一级库入机旁备件库

设备入库有两种方式：SAP接口下传，手工导入。

1) 当SAP发生出库信息时，SAP系统自动触发出库信息下传，通过机旁备件管理系统与SAP的出库信息下传接口，下传至机旁备件管理系统。再由各车间相关人员,将自己领用的物料分配到自己的库存中.此功能涉及的界面为:库存手工导入界面、SAP接口界面、库存分配界面.。

2）手工导入在库存量调整界面完成

2、在线设备状态维护

该界面设备以BOM树形式展现。点检员根据所属车间，维护本车间内的在线设备，根据实际情况，进行新增、更换、拆卸等操作，进行上述操作前，需要根据实际情况首先维护BOM的在线设备（如新增操作则需要新挂一个设备，拆卸操作则需要去掉一个设备等），以确保BOM在线数量的准确；在进行维护操作后，将进入审批流程，审批通过后，系统自动同步变更该设备的机旁备件库各状态的数量，以便进行下一步操作。维护设备的操作界面采取拖拽的方式，其操作的具体情况可分为以下几种：

1）拆卸并更换设备操作：直接选中物料代码，拖拽到相应的设备上去，当设备与该物料存在对应关系，弹出设备安装界面，由操作员填写数量、更换时间等信息，如果卸载物料存在物料编码则正常选择需要卸载的物料，否则直接自动生成一条物料编码+”-n”的临时物料。安装界面确定后自动生成设备拆卸、安装记录。保存后经过设备技术员的审批通过后，自动减少已修库库存增加待修库库存。当设备上不存在与该物料的对应关系则系统提示。当设备与该物料不存在对应关系，提示操作人员先要进行设备与该物料对应关系的维护。

2）只安装不拆卸的操作：直接选中物料代码，拖拽到相应的设备上去，当设备与该物料存在对应关系，弹出设备安装界面，由操作员填写数量、更换时间等信息。安装界面确定后自动生成设备安装记录。保存后，由车间技术员审批，审批成功后，系统自动更新相应库存。当设备与该物料不存在对应关系，提示操作人员首先进行设备与该物料对应关系的维护。

3）只拆卸不安装的操作：操作员选中BOM中的设备进行右击弹出卸载菜单，点击卸载按钮弹出卸载操作界面，操作员选择要卸下哪一物料并填写数量，如果设备不存在物料信息，则系统自动生成与设备编码+”_1”的物料临时编码信息,并自动更新到物料信息库。同时系统自动生成维修库的记录，由操作人员录入数量。保存后，由车间技术员审批，审批成功后，系统自动更新待修库库存。

设备安装时，如果物料是临时码，则不需要判断是否存在设备有物料的对应关系。

3、设备维修

设备的维修分为自修和外委维修两种。

a) 若为自修，则需在此界面将待修设备转为修复中状态，同时选择修复此设备需要的零部件（机旁备件库中有库存的），审批通过后，系统自动同步变更设备状态，零部件的各状态数量；

b) 若为外委维修，则需将待修设备状态转为修复中状态,并选择相应的供应商,填写设备维修的起始日期、结束日期，同时选择修复此设备需要的零部件（机旁备件库中有库存的），审批通过后，系统自动同步变更设备状态，零部件的各状态数量。系统提供维修单的打印功能，作为出门票依据。

4、设备维修确认单

设备维修完成后，需要填写维修确认单。设备的维修确认分为自修和外委维修两种,系统根据维修天数的70%作为默认预警周期，周期可随时调整。

a) 若为自修，则只需将设备的状态变更为维修完成，同时填入维修价格即可，审批通过后，系统自动同步变更设备各状态数量；

b) 若为外委维修，则需将设备的状态变更为维修完成，同时填入合同号、维修价格等维修相关信息，并选择维修供应商，经审批通过后，系统自动同步变更设备各状态数量。

5、机旁备件库调拨单

当出现机旁备件库之间的设备调拨时，需要填写设备调拨单，填写完成后，需要领导进行审批，审批完成后，系统将自动变更出现调拨的两机旁备件库的设备库存数量。库存

6、库存量调整单

若出现设备溶损，丢弃的情况，需人工手动录入库存调整单，在调整数量时，录入数量信息为调整后数量，且必须填入备注信息，由下拉菜单选择调整原因，调整后进行审批，审批完成后，库存量调整生效，系统同步自动更新被调整设备的数量。

7、其它出库单

针对系统中从SAP系统下载下来的库存数据，部分不需要进行设备生命周期管理的小零件，可通过此单据直接从机旁库领用出去，而不进行生命周期管理。

8、设备报废单

设备发生报废时，需手工录入设备报废单，并下拉选择报废原因，系统根据设备金额设置审批流程，审批通过后即减少相应库存。

9、油品出库管理

当油品从机旁库领用并使用到设备上时,操作员需要在系统中录入用品出库单,系统自动减少相应的油品库库存,油品的入库是从SAP系统导入的。在设备基础信息中增加‘是否使用油品’字段，需要加油的设备可以罗列出来，方便操作员选择。

2.5.3 审批管理

1、设备状态维护审批

当在线设备状态发生变更时，需要经过审批，审批完成后，在线设备维护才可生效，机旁备件库设备各状态数量才会发生变更；

2、设备维修审批

设备维修状态发生变更时，需要经过审批，审批完成后，在线设备维修状态才可生效，机旁备件库设备各状态数量才会发生变更；

3、设备调拨单审批

设备发生调拨业务后，需要经过审批，审批完成后，在线设备调拨才可进行，发生调拨的两机旁备件库设备库存数量才会发生变更；

4、库存量调整审批

机旁备件库库存量调整后，需要经过审批，审批完成后，库存量调整才会生效，机旁备件库设备库存数量才会发生变更；

2.5.4 报表查询

1、机旁库存查询

通过对备件状态的查询，可方便地掌握物料的当前状态、物料的历史状态信息及切换时间点、当前库存数量（新品数量、待修数量、报废数量等信息；可通过物料编码、物料描述、车间、当前状态、状态变更时间等进行多维度的查询。提供Excel导出功能。

2、维修记录查询

可按一定的时间范围查询维修工单，可看出该时间范围期间都维修了哪些设备。提供Excel导出功能。

3、机旁备件库出入库情况查询

可按一定的时间范围查询机旁库出入库的历史情况，以便查询出该时间范围内备件的消耗情况等。提供Excel导出功能。

4、库存量预警查询

对于低于最小库存量的设备可通过此界面查询。提供Excel导出功能。

5、设备更换周期报表

系统提供设备更换周期的汇总查询，即在一定周期内设备维修次数等信息。提供Excel导出功能。

6、维修预警查询

系统根据维修天数的70%作为默认预警周期，周期可随时调整。提供Excel导出功能。

7、图纸操作日志查询

系统自动记录图纸打开记录,有谁在哪台电脑上什么时间查询的哪张图纸都可以在系统中随时查询到。

可按解检周期查询次月哪些设备该进行解检的情况。提供Excel导出功能。

7、更换周期查询

可按更换周期查询次月哪些设备该进行更换的情况。提供Excel导出功能。

2.6 技术架构

本系统采用C/S模式进行搭建。C/S是指Client/Server（客户机/服务器）。C/S模式是一种两层结构的系统：第一层是在客户机系统上结合了表现层与业务逻辑层；第二层是通过网络结合了数据库服务层。

首先，交互性强是C/S固有的一个优点。在C/S中，客户端有一套完整的应用程序，在出错提示、在线帮助等方面都有强大的功能，并且可以在子程序间自由切换。

其次，C/S模式提供了更安全的存取模式。由于C/S是配对的点对点的结构模式，采用适用于局域网、安全性比较好的网络协议(例如：NT的NetBEUI协议)，安全性可以得到较好的保证。而B/S采用点对多点、多点对多点这种开放的结构模式，并采用TCP/IP这一类运用于Internet的开放性协议，其安全性只能靠数据服务器上管理密码的数据库来保证。INTERNET技术中关键的安全问题远未解决，其中信息传递过程中的加密和身份验证是关键性任务运用INTERNET技术的最大障碍，这就是现阶段INTERNET技术的主要应用仍停留于公开发布信息为主的原因。现代企业需要有开放的信息环境，需要加强与外界的联系，有的还需要通过Internet发展网上营销业务，这使得大多数企业将他们的内部网与Internet相连。由于采用TCP/IP，他们必须采用一系列的安全措施，如构筑防火墙，来防止Internet的用户对企业内部信息的窃取以及外界病毒的侵入。

2.7 数据库平台

系统采用当前最具优势的Oracle10g作为后台数据库. Oracle数据库不仅在性能上稳定，而且在安全和扩展性方面也有其它数据库无法跨越的特性。

2.8 网络拓扑

该系统采用B/S结构的结合，即浏览器/服务器端结构，系统网络拓扑图如下。