石油石化企業(yè)設(shè)備智能管理平臺(tái)應(yīng)用
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摘要：本文針對石油石化相關(guān)企業(yè)在設(shè)備管理方面存在的不足，開展基于全生命周期理念的設(shè)備智能管理創(chuàng)新與實(shí)踐研究。從設(shè)備采購、安裝驗(yàn)收、運(yùn)維監(jiān)測、維修保養(yǎng)、報(bào)廢等各環(huán)節(jié)，進(jìn)行全要素全流程管理。根據(jù)“數(shù)據(jù)整合—安全高效—信息協(xié)同—感知預(yù)警”的總體思路，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析方法，引入“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，搭建設(shè)備智能管理平臺(tái)，對設(shè)備全生命周期進(jìn)行監(jiān)測、分析、管理，全面提升設(shè)備管理水平。
關(guān)鍵詞：全生命周期；設(shè)備；智能管理；大數(shù)據(jù)；互聯(lián)網(wǎng)+
在石油石化相關(guān)企業(yè)里，設(shè)備是生產(chǎn)力的重要組成部分，無論從企業(yè)資產(chǎn)的占有率上，還是從管理工作的內(nèi)容上，設(shè)備都占有著十分重要的位置。在企業(yè)的固定資產(chǎn)總額中，設(shè)備價(jià)值所占的比例最大，一般占60%～70%。在但是目前相關(guān)企業(yè)設(shè)備管理的信息化智能化程度不夠，有的企業(yè)依然處于手工管理的階段，對設(shè)備信息進(jìn)行手工記錄，設(shè)備檔案實(shí)行紙質(zhì)管理，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確不完善，容易造成設(shè)備信息的丟失、漏記等問題，浪費(fèi)大量的人力、物力。不僅工作效率低，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備利用的最大化，嚴(yán)重阻礙著企業(yè)的發(fā)展和效益的提升。因此，加快推進(jìn)設(shè)備信息化智能化管理，建立設(shè)備智能管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理，提高設(shè)備管理水平，保障設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行，具有重要的意義。
1設(shè)備智能管理的必要性
1.1打破設(shè)備“信息孤島”的客觀要求
目前，石油石化相關(guān)企業(yè)所開展的設(shè)備管理，設(shè)備臺(tái)賬大多通過excel建立大表，檔案等技術(shù)資料為電子或紙質(zhì)文件，設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)記錄表由人工手寫，這些現(xiàn)狀導(dǎo)致設(shè)備的各種信息無法有效傳遞和關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致設(shè)備“信息孤島”的出現(xiàn)，無法對設(shè)備的使用進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，極大影響著管理的有效性。因此需要利用智能化手段將設(shè)備全生命周期的信息進(jìn)行管理，設(shè)備使用者們可以從平臺(tái)中搜到需要的設(shè)備信息，可以將數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)共享，打破設(shè)備“信息孤島”，這是手工管理模式下難以做到的。
1.2實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理的必然選擇
在設(shè)備整個(gè)生命周期中，除正常使用外，還會(huì)經(jīng)歷采購、驗(yàn)收、維修維護(hù)、點(diǎn)檢、報(bào)廢等環(huán)節(jié)，工作內(nèi)容繁雜，時(shí)間跨度大，傳統(tǒng)的人工方式往往會(huì)出現(xiàn)記錄不準(zhǔn)確、不完整等情況，無法充分掌握設(shè)備的安全狀態(tài)、利用率和產(chǎn)生的效益等，也無法進(jìn)行有效追溯和動(dòng)態(tài)管理。因此利用智能化手段對各環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)管理，隨時(shí)了解設(shè)備的狀態(tài)，可以掌握設(shè)備使用率完好率等重要數(shù)據(jù)，為設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行提供有力支撐。
1.3實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效的必由之路
設(shè)備日常管理的各種記錄工作種類繁多復(fù)雜，包括設(shè)備運(yùn)行記錄、質(zhì)量控制記錄、設(shè)備維護(hù)記錄、檢定校準(zhǔn)記錄等，需要花費(fèi)大量時(shí)間才能完成。設(shè)備在其全生命周期使用過程中，如果出現(xiàn)需要維修更新等情況時(shí)，只能從成千上萬的檔案中扒出，找尋信息，這種情況，費(fèi)時(shí)費(fèi)力誤差大。智能化管理替代了以前的人工管理模式，具有“精細(xì)化”、“高效化”和“效益化”的特點(diǎn)，提高了人員的工作效率，同時(shí)提高了設(shè)備利用率，進(jìn)而提高企業(yè)的市場競爭力。
2總體思路
本研究以實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)備的全生命周期智能化管理為目標(biāo)，以“數(shù)據(jù)整合—安全高效—信息協(xié)同—感知預(yù)警”為總體思路，開發(fā)了一套系統(tǒng)全面、安全高效、方便靈活、智能預(yù)警的設(shè)備全生命周期智能管理平臺(tái)。
2.1數(shù)據(jù)整合
建立設(shè)備智能管理平臺(tái)，按照系統(tǒng)規(guī)范的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)備信息錄入，打破信息孤島、數(shù)據(jù)孤島，并將設(shè)備的完整數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范處理和整合，最終形成統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信息集中管理，提升設(shè)備管理專業(yè)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。數(shù)據(jù)整合是設(shè)備運(yùn)維的基礎(chǔ)，可以為設(shè)備全生命周期管理提供數(shù)據(jù)支持。
2.2安全高效
設(shè)備智能管理平臺(tái)嚴(yán)格遵守信息化建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)安全有關(guān)管理。平臺(tái)為用戶設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限，確保每名用戶只可操作自己權(quán)限范圍的工作項(xiàng)目，平臺(tái)全程記錄每個(gè)操作人員的操作日志，保證數(shù)據(jù)的安全性、保密性。同時(shí)，平臺(tái)在數(shù)據(jù)整合、信息集中的基礎(chǔ)上，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，利用數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)分析、可視化分析等先進(jìn)技術(shù)，提供設(shè)備信息管理、日常維護(hù)、智能預(yù)警等功能，實(shí)現(xiàn)安全高效管理。
2.3信息協(xié)同
設(shè)備各種信息能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同共享，如使用信息、人員信息、維修保養(yǎng)信息等，這是設(shè)備全生命周期管理的基本要求。信息協(xié)同能夠保證平臺(tái)數(shù)據(jù)的規(guī)范性、高效性，方便設(shè)備使用者掌握設(shè)備的狀態(tài)，提高管理效率。
2.4感知預(yù)警
平臺(tái)采集設(shè)備多方數(shù)據(jù)（如溫度、振動(dòng)、電流、噪音等），進(jìn)行分類、匯總、統(tǒng)計(jì)，分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，快速響應(yīng)異常信息，根據(jù)不同的預(yù)警等級，通過PC端、移動(dòng)端等多種方式及時(shí)將異常信息發(fā)送到對應(yīng)等級的人員，并由相關(guān)人員進(jìn)行問題處理，做到提前感知、分級預(yù)警。
3總體架構(gòu)
設(shè)備智能管理平臺(tái)以設(shè)備購置記錄、設(shè)備臺(tái)賬、日常運(yùn)維記錄、紙質(zhì)記錄、設(shè)備數(shù)據(jù)采集等為基礎(chǔ)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)?；跀?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，采用大數(shù)據(jù)分析、可視化分析、預(yù)測分析等手段進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)檢索，深度挖掘設(shè)備數(shù)據(jù)，結(jié)合用戶需求進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)報(bào)、缺陷分析、備品備件精細(xì)化配置等，為管理層決策提供支持。同時(shí)，平臺(tái)采用身份認(rèn)證、訪問控制、痕跡留存、數(shù)據(jù)加密等措施，確保設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)安全和管理平臺(tái)服務(wù)穩(wěn)定。設(shè)備智能管理平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1所示。經(jīng)過設(shè)備智能管理平臺(tái)對數(shù)據(jù)的匯聚和共享，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，提高設(shè)備管理水平和效率，保障設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行。
4管理平臺(tái)主要模塊
構(gòu)建設(shè)備智能管理平臺(tái)，整合設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新、存儲(chǔ)、運(yùn)維數(shù)據(jù)，滿足用戶的各類需求。管理平臺(tái)主要模塊包括：設(shè)備購置管理、設(shè)備檔案管理、設(shè)備運(yùn)行管理、資產(chǎn)盤點(diǎn)、設(shè)備維修保養(yǎng)、設(shè)備點(diǎn)檢、設(shè)備報(bào)廢與處置。平臺(tái)主要模塊設(shè)計(jì)如圖2所示。
4.1設(shè)備購置管理
包括新增設(shè)備的購置計(jì)劃、設(shè)備購置申請、設(shè)備購置審批、設(shè)備合同、設(shè)備開箱驗(yàn)收、設(shè)備安裝調(diào)試、供應(yīng)商評價(jià)等一系列管理功能。平臺(tái)對企業(yè)所有設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，管理人員在此基礎(chǔ)上提出設(shè)備購置申請，形成設(shè)備購置計(jì)劃。同時(shí)通過平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備購置審批、購置合同、設(shè)備驗(yàn)收等操作。輔助設(shè)備管理者進(jìn)行設(shè)備購置的全過程管理。
4.2設(shè)備檔案管理
建立企業(yè)設(shè)備電子檔案，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精細(xì)化的管理。能夠建立設(shè)備的基本信息，如設(shè)備編號、合同編號、設(shè)備類別、性質(zhì)、型號規(guī)格、設(shè)備用途、制造廠商、出廠日期、使用年限、保養(yǎng)維修技術(shù)指導(dǎo)資料等信息。還可以建立設(shè)備的維修記錄、故障記錄、財(cái)務(wù)狀況等資料。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備從交付驗(yàn)收、維護(hù)保養(yǎng)到報(bào)廢處置等全生命周期的履歷信息的記錄、查詢和追溯管理。為采購部門、維修部門、決策部門進(jìn)行設(shè)備評價(jià)分析和缺陷分析提供了數(shù)據(jù)支持，以便更好的做出決策。設(shè)備全生命周期履歷管理流程圖如圖3所示。
4.3設(shè)備運(yùn)行管理
對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的各個(gè)參數(shù)如設(shè)備的溫度、壓力等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)超過預(yù)先設(shè)定的極限值平臺(tái)將進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，提示工作人員進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和提前的保養(yǎng)維修，降低了設(shè)備的事故率。平臺(tái)還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)和自動(dòng)記錄，有效減輕了人員工作量。
4.4資產(chǎn)盤點(diǎn)
隨著設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用日益突出，以及現(xiàn)代化設(shè)備的不斷發(fā)展和普遍采用，設(shè)備所占的資金在固定資產(chǎn)中的比例越來越高。平臺(tái)建立了統(tǒng)一和準(zhǔn)確的設(shè)備資產(chǎn)臺(tái)帳和技術(shù)資料，為每臺(tái)設(shè)備建立完整的資料庫，加強(qiáng)了資產(chǎn)監(jiān)控，方便對資產(chǎn)進(jìn)行盤點(diǎn)。同時(shí)有助于企業(yè)對近期和長期固定資產(chǎn)投資進(jìn)行分析，為各級管理部門服務(wù)。
4.5設(shè)備維修保養(yǎng)
按照設(shè)備重要程度及維護(hù)要求設(shè)置相應(yīng)的維護(hù)原則，針對關(guān)鍵的設(shè)備和重要的設(shè)備加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)、檢修工作，擬定維修、保養(yǎng)計(jì)劃，同時(shí)對維修保養(yǎng)記錄進(jìn)行系統(tǒng)登記。包括維護(hù)人員、維護(hù)設(shè)備編號、維護(hù)時(shí)間、維護(hù)費(fèi)用、維修前后的運(yùn)行狀況等信息。
4.6設(shè)備點(diǎn)檢
點(diǎn)檢是將設(shè)備所需維修的部分分成各個(gè)部位，每個(gè)部位制定有正常與異常的標(biāo)準(zhǔn)，指定的點(diǎn)檢人員依據(jù)點(diǎn)檢的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行周期性檢查核對。平臺(tái)充分利用點(diǎn)檢手段，能夠讓全員參與設(shè)備的性能分析、故障分析、改造與更新分析、預(yù)測保養(yǎng)等來減少設(shè)備的劣化，充分發(fā)揮設(shè)備的效能。
4.7設(shè)備報(bào)廢與處置
針對已經(jīng)損壞并且沒有修復(fù)價(jià)值的設(shè)備，平臺(tái)提供了設(shè)備報(bào)廢的功能，根據(jù)用戶的報(bào)廢要求，平臺(tái)將報(bào)廢設(shè)備轉(zhuǎn)入設(shè)備的報(bào)廢臺(tái)賬，表明該設(shè)備不能再使用。對于閑置的設(shè)備，平臺(tái)通過大數(shù)據(jù)分析，充分利用設(shè)備的剩余價(jià)值，發(fā)揮設(shè)備的使用效益，降低企業(yè)成本，防止國有資產(chǎn)的流失。
5管理平臺(tái)主要優(yōu)勢
5.1數(shù)據(jù)共享
通過設(shè)備智能管理平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)的共享，減少了因設(shè)備信息不同步，維護(hù)不到位而造成的設(shè)備損壞，保障各個(gè)環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)。其次，通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備全生命周期的管理，設(shè)備使用人員可隨時(shí)查看設(shè)備的所有信息，從而保障設(shè)備得到充分的維護(hù)。通過平臺(tái)的建設(shè)和維護(hù)，可以有效減少人員之間的溝通成本、時(shí)間成本，促進(jìn)人員之間的相互溝通和信息共享，實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，提高日常工作效率。
5.2智能監(jiān)測
設(shè)備智能管理平臺(tái)能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測，采集、存儲(chǔ)各設(shè)備的狀態(tài)信息，包括溫度、壓力、振動(dòng)、噪聲等參數(shù)，各級用戶可以根據(jù)訪問權(quán)限，查詢設(shè)備的狀態(tài)信息和運(yùn)行情況。如果設(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)生故障，平臺(tái)會(huì)通過PC端或移動(dòng)端發(fā)出報(bào)警信息，提示故障設(shè)備及原因。平臺(tái)能夠根據(jù)設(shè)備的重要程度和故障緊迫性實(shí)行分級預(yù)警或報(bào)警，平臺(tái)還會(huì)自動(dòng)記錄故障設(shè)備、故障原因、故障時(shí)間、處置方案等信息，為日后的故障分析及維修保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支持。
5.3決策支持
設(shè)備智能管理平臺(tái)能夠提供圖表、報(bào)告等多種查詢統(tǒng)計(jì)功能，分析設(shè)備采購、運(yùn)行、報(bào)廢、資產(chǎn)等情況，并能夠提供可視化報(bào)表，使結(jié)果一目了然，輔助管理層決策。平臺(tái)還可根據(jù)用戶需求提供設(shè)備利用率分析、設(shè)備故障分析、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分析等報(bào)表，供各級用戶查詢和使用。報(bào)表可結(jié)合用戶需求設(shè)計(jì)，有效降低了管理人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備運(yùn)維效率，為管理層決策提供了基礎(chǔ)和支撐。
6結(jié)語
設(shè)備智能管理平臺(tái)以智能化手段為輔助，打造設(shè)備信息共享、互通平臺(tái)，通過對設(shè)備數(shù)據(jù)深度挖掘?qū)崿F(xiàn)設(shè)備從采購、安裝驗(yàn)收、運(yùn)維監(jiān)測、檢修、報(bào)廢的全生命周期管理，使設(shè)備管理形成了集中化、信息化和智能化的模式。同時(shí)，通過大數(shù)據(jù)感知，獲得設(shè)備運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)，對設(shè)備全生命周期適時(shí)進(jìn)行分析，通過大數(shù)據(jù)挖掘分析制定相應(yīng)策略，用以指導(dǎo)設(shè)備管理，可以保障設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行，盡可能延長設(shè)備壽命，降低人工成本，提高管理效率，實(shí)現(xiàn)降本增效。
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作者：李東陽 馮少廣 劉國豪 翟星月 穆承廣 單位：中國石油管道公司管道科技研究中心
