作者: 中機維協(xié) 吳義苗 王騫
一、前言
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的最重要的支柱產(chǎn)業(yè)。以信息化帶動工業(yè)化,加強信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合,促進傳統(tǒng)制造業(yè)的技術(shù)升級,推進“兩化融合” 、大力發(fā)展現(xiàn)代制造服務業(yè),是“十二五”規(guī)劃的重要發(fā)展方向,也是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化技術(shù)的迅速發(fā)展,在制造業(yè)中出現(xiàn)了計算機數(shù)控(CNC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成(CMS)、準時生產(chǎn)(JIT)、精益生產(chǎn)(LP)和敏捷制造(AM)等多項先進制造技術(shù)與制造模式。制造業(yè)信息化和先進制造技術(shù)有了飛速發(fā)展,制造業(yè)正在進行一場新的技術(shù)變革。
在當前工業(yè)處于轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)調(diào)整時期,市場要求產(chǎn)品的生命周期越來越短,生產(chǎn)形式越來越呈現(xiàn)單件小批量多品種的格局。為了適應市場的快速多變,制造企業(yè)要想求生存、求發(fā)展,就必須加強信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)合,促進制造能力的技術(shù)升級。企業(yè)通過購置新的智能化、自動化裝備,以及將在用機電裝備升級改造兩種途徑來提升企業(yè)整體的制造能力和制造水平,以提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。同時利用現(xiàn)代信息化管理,提高企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟效益,也是制造企業(yè)發(fā)展之路。
面對“兩化融合”的大趨勢,機電裝備管理與改造領(lǐng)域也迎來了新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。
二、機電裝備管理及其改造領(lǐng)域智能與信息化發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代制造業(yè)的信息化系統(tǒng)一般分為三個層次:工廠自動化控制系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)。底層自動化系統(tǒng)涵蓋了制造流程自動化,單機自動化,生產(chǎn)線、車間、工廠自動化等各類制造流程的自動化系統(tǒng),為MES和ERP系統(tǒng)提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)并進行必要的數(shù)據(jù)處理,是信息化系統(tǒng)的信息基礎(chǔ),MES系統(tǒng)是對制造流程進行管理的系統(tǒng)。
隨著現(xiàn)代制造業(yè)的信息化技術(shù)的普及應用,帶動了機電裝備管理及其改造領(lǐng)域智能與信息化的發(fā)展和應用。在機電裝備管理領(lǐng)域,企業(yè)資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)(EAM),為企業(yè)ERP系統(tǒng)提供資產(chǎn)、設(shè)備信息管理支撐,是針對資產(chǎn)密集型企業(yè)資產(chǎn)管理信息化解決方案。
在機電裝備改造領(lǐng)域,設(shè)備改造已由以往單臺、單純的數(shù)控改造或功能改造,朝著功能改造與智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、系統(tǒng)化、數(shù)字化相結(jié)合的方向發(fā)展。對在用機電裝備實施生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備智能化控制與管理、智能監(jiān)測、智能診斷、遠程監(jiān)控與診斷,開發(fā)推廣精益生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)、MES制造執(zhí)行系統(tǒng)等,都日益成為企業(yè)改造的范疇。機電裝備改造的內(nèi)涵不斷豐富、外延不斷擴大,技術(shù)要求不斷提高。
為了適應機電裝備管理和改造領(lǐng)域的發(fā)展需要,很多專業(yè)維修改造公司已深入?yún)⑴c機電裝備工程領(lǐng)域智能與信息化開發(fā)應用,拓展改造范疇,成為維改行業(yè)發(fā)展的一個新的亮點和趨勢。如;中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所為了維修改造及裝備智能信息化業(yè)務發(fā)展需要,成立中航聯(lián)眾數(shù)控技術(shù)(北京)有限公司繼續(xù)開展維修改造及機床再制造業(yè)務,同時成立航星國際自動控制工程有限公司開展制造數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)(MDC)/程序傳輸系統(tǒng)(DNC)系統(tǒng)的開發(fā)推廣;襄陽海城科技有限公司自主開發(fā)推廣精益生產(chǎn)管理系統(tǒng),并生產(chǎn)相應的硬件設(shè)備;肯特(北京)自動化技術(shù)有限公司為客戶開發(fā)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)中一個子系統(tǒng);等等。很多專業(yè)的維修改造公司在保留傳統(tǒng)的維修改造業(yè)務同時,也向著裝備智能與信息化領(lǐng)域 縱深邁進,從單一服務向綜合服務發(fā)展,成為綜合型的機電行業(yè)高科技服務公司。
利用現(xiàn)代智能化與信息化技術(shù),用先進的控制技術(shù)對現(xiàn)場設(shè)備進行改造,用信息化技術(shù)實現(xiàn)車間的智能化管理,通過兩者的結(jié)合應用提高企業(yè)的生產(chǎn)和管理水平,改變以往落后的生產(chǎn)管理模式,是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需要,是機電裝備管理及改造的發(fā)展必然趨勢。尤其是推廣實施基于企業(yè)資產(chǎn)全生命周期管理理念的企業(yè)資產(chǎn)信息管理系統(tǒng)(EAM)的應用,可以極大地提高資產(chǎn)設(shè)備管理水平,有效地提高資產(chǎn)可利用率、降低企業(yè)運行維護成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和企業(yè)的市場競爭力。
三、EAM企業(yè)資產(chǎn)信息管理系統(tǒng)及功能簡介
1、EAM企業(yè)資產(chǎn)信息管理系統(tǒng)簡介
EAM是一個基于企業(yè)資產(chǎn)全生命周期管理理念的企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)。是以企業(yè)有形資產(chǎn)(生產(chǎn)設(shè)備、廠房設(shè)施、交通工具、備件庫存等)為管理對象,以資產(chǎn)臺帳為基礎(chǔ),以工單的提交、審批、執(zhí)行為主線,按照缺陷處理、計劃檢修、預防性維護、預測性維護幾種可能模式,以降低總體維修成本、提高維修效率、維持最小合理庫存和最大投資回報為目標,將設(shè)備管理、維修管理、采購管理、庫存管理、人力資源管理集成在一個數(shù)據(jù)充分共享的信息系統(tǒng)中。
EAM融合了先進設(shè)備維護管理思想,集企業(yè)各項設(shè)備管理功能為一身,對資產(chǎn)進行全生命周期管理。通過信息化手段,可以實現(xiàn)管理制度融于系統(tǒng)、系統(tǒng)流程體現(xiàn)制度,明確職責、分清權(quán)限,全員參與,提升設(shè)備使用效能;實現(xiàn)業(yè)務管理流程的可視化、規(guī)范化、工作內(nèi)容的透明化。形成的歷史數(shù)據(jù)庫和知識庫,有助于各級別設(shè)備維護和管理人員知識水平和經(jīng)驗提高。借助系統(tǒng)信息資源共享、統(tǒng)計分析功能,使各級相關(guān)領(lǐng)導能準確及時的掌握設(shè)備狀況,實現(xiàn)精益生產(chǎn)管理,提高管理效率,極大地提高設(shè)備管理和維護工作水平。
實施以預測性維護、TPM全員維護,RCM可靠性為中心的維護,還有全生命周期的管理為目標的EAM系統(tǒng),不僅能解決傳統(tǒng)設(shè)備管理的存在的問題,還能實現(xiàn)“資源信息化、管理規(guī)范化、作業(yè)流程化”, 極大地減少和避免設(shè)備故障,減少意外故障對生產(chǎn)的影響;延長設(shè)備的有效使用壽命;減少設(shè)備本身的維修費用,降低維護成本和生產(chǎn)損失;降低備件的存儲資金占用。從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和企業(yè)的市場競爭力。
為制適應制造行業(yè)設(shè)備管理比較復雜的特點,EAM全面采用構(gòu)件技術(shù)構(gòu)造/配置高度靈活可重構(gòu)的要求。采用B/S模式,采用三層軟件體系架構(gòu)和三層功能架構(gòu)。一般為J2EE或.NET平臺架構(gòu)。
2、EAM系統(tǒng)功能簡介(以API PRO系統(tǒng)為例)
資產(chǎn)管理軟件平臺——API PRO系統(tǒng)是由幾十個功能模塊組成,這些功能是獨立的,也可以集成在一起,不同行業(yè)、不同企業(yè)的客戶可以根據(jù)自身的需求選擇適合自己的功能模塊。
企業(yè)資產(chǎn)信息樹——是系統(tǒng)最基本、最核心的功能模塊,相當于一個設(shè)備臺賬中心,一個數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫為樹形結(jié)構(gòu),可以分出很多層次,如集團——工廠——車間——生產(chǎn)線——設(shè)備,設(shè)備對應的各種信息數(shù)據(jù),如圖紙文檔、操作手冊、供應商、各種維修歷史、備件、及所有的和設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)資料的管理都集成在這個中心模塊中。整個系統(tǒng)也是以這個龐大的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),將包括日常計劃性的、非計劃性的、預防性的、預測性的工作,通過工單及流程串聯(lián)起來,從一項工作的生成、審批、執(zhí)行、到結(jié)束都在這個管理模塊中體現(xiàn),是設(shè)備管理的核心功能模塊。
由于國外EAM系統(tǒng)經(jīng)歷了30多年的開發(fā)應用歷史,世界各地用戶比較多,凝聚集成了世界上很多企業(yè)的設(shè)備管理先進理念,和我國EAM系統(tǒng)相比,具有一定的先進性和前瞻性。如:實現(xiàn)了更多生命周期的管控;產(chǎn)品模塊化程度高,功能多,可根據(jù)不同用戶靈活選擇,適用性強,可以支持集團型企業(yè)多個工廠分散或集中管理;擁有決策支持系統(tǒng);現(xiàn)場設(shè)備或設(shè)施狀態(tài)實時監(jiān)控,以不同顏色代表不同的設(shè)備狀態(tài),把所有設(shè)備相關(guān)信息在一個界面中呈現(xiàn)的圖文并茂的設(shè)備樹型結(jié)構(gòu),可視化功能比較強;系統(tǒng)可以形成強大的歷史數(shù)據(jù)庫和知識庫;支持移動終端應用;與第三方系統(tǒng)(如ERP系統(tǒng)、工業(yè)接口、MES系統(tǒng))集成性強;具有項目管理、采購管理等輔助管理功能模塊;等等。
四、機電裝備管理領(lǐng)域智能與信息化應用需注意的問題
1、系統(tǒng)先進性、適用性、穩(wěn)定性、可靠性、時效性、可拓展性;操作界面友好性;
2、數(shù)據(jù)與系統(tǒng)安全性:操作與管理權(quán)限、登錄訪問模式、系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和功能恢復。
3、所選擇的系統(tǒng)是否有與主要系統(tǒng),如ERP、MES等有關(guān)聯(lián)接口;是否有與主要工業(yè)控制標準接口,等。
4、各種智能與信息化應用系統(tǒng)越來越多,有的技術(shù)產(chǎn)品交叉發(fā)展,技術(shù)相互融合。整個信息化系統(tǒng)建設(shè)要有整體規(guī)劃,避免在漸進的系統(tǒng)建設(shè)中,出現(xiàn)局部重復、不兼容或不適應企業(yè)發(fā)展。
5、整個信息化系統(tǒng)建設(shè)要整體規(guī)劃,分步實施。制定統(tǒng)一的標準和規(guī)則,尤其是統(tǒng)一的編碼規(guī)則、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典,以便將來某些系統(tǒng)需要和其他系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、部分數(shù)據(jù)相互引用和轉(zhuǎn)換時,能實現(xiàn)無縫對接,實現(xiàn)自動、實時的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
五、機電裝備管理智能與信息化展望
未來機電裝備管理智能與信息化發(fā)展,將在三個層面進行:
1、現(xiàn)代信息化技術(shù)的不斷快速發(fā)展,帶動工業(yè)制造業(yè)信息技術(shù)發(fā)展。機電裝備管理與改造內(nèi)涵不斷深入和豐富,外延應用范圍不斷擴大,智能與信息化開發(fā)與建設(shè)會在各局部系統(tǒng)內(nèi)深入和發(fā)展。
2、在技術(shù)層面和應用層面,各應用系統(tǒng)間彼此的開放、兼容、交互等方面的研究和發(fā)展。
3、隨著企業(yè)設(shè)備管理領(lǐng)域智能與信息化建設(shè)的逐步深入和發(fā)展,企業(yè)設(shè)備管理智能與信息化建設(shè),最終會各由各單一應用系統(tǒng)的局部建設(shè),進入到綜合應用平臺的整體建設(shè)。
通過實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)有機關(guān)聯(lián),將所有設(shè)備控制與管理系統(tǒng)的部分管理功能(如審批、查詢、分析、統(tǒng)計、監(jiān)控等)及數(shù)據(jù)集成到一個綜合應用平臺上,實現(xiàn)高層次數(shù)據(jù)整合,更大范圍信息共享,更科學分析決策,為實現(xiàn)全面、及時的科學化管理決策提供有效支撐。
隨著機電裝備維修、改造與管理的智能化與信息化程度不斷提高,不斷深入,技術(shù)交叉,傳統(tǒng)意義上的機電裝備維修、改造與管理的界限變得模糊淡化,相互交織。設(shè)備測控管一體化應用、 EAM全生命周期資產(chǎn)管理系統(tǒng)應用,將日益普及和深入。借助智能與信息化手段,設(shè)備管理的范疇會越來越大。
智能與信息化技術(shù)的發(fā)展,將極大地改變傳統(tǒng)的機電裝備管理模式和工作方式,為提高企業(yè)的制造能力、制造水平、管理水平和經(jīng)濟效益、提高企業(yè)的市場競爭力發(fā)揮巨大作用。
信息化帶動工業(yè)化發(fā)展是必然趨勢。機電裝備管理及改造領(lǐng)域的智能與信息化應用,具有廣闊無盡的發(fā)展前景。