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基于Web的化工设备管理系统发展综述

罗银燕,蒋健| Web,设备管理| 2012-11-26
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【导读】设备管理系统是一个以适应某企业设备而开发的软硬件相结合的产品系统,以实现设备管理的功能,是实现设备管理的工具和手段。设备是企业进行生产的主要物质技术基础,设备的维护与管理是否合理很大程度上成为企业能否长足发展的关键。

随着科学技术的发展和社会化大生产的提高,各种复杂的设备管理系统已在各类工业企业里被广泛的应用,设备的投资费用也越来越高。设备是企业进行生产的主要物质技术基础,是企业竞争实力的最强有力的体现,更是企业生产、经营成本开支的对象。设备管理作为企业管理的重要组成部分具有信息源多、处理流程复杂和统计量大等特点。

由于设备运行状态是否良好决定了企业能否顺利完成任务,它能否安全高效的运行也对提高产品的质量、降低成本、保护环境和保障人们生命财产安全等起着重要的作用,因此设备的维护与管理是否合理很大程度上成为企业能否长足发展的关键,而且合理的设备管理系统也更能体现出以人为本的思想。

企业设备管理以企业的设备从安装使用到报废为研究过程,追求设备寿命周期费用最经济、设备综合效能最高和降低故障发生率为目的,综合技术、经济和管理等因素,对设备的全方面科学的研究。设备管理的任务就是要保证提供最优的技术装备,使企业的生产活动建立在最佳的物质技术基础上。

设备管理总的发展趋势是向现代化的方向发展,即设备管理集成化,网络化,智能化,专业化,规范化、信息化。设备管理系统是一个以适应某企业设备而开发的软硬件相结合的产品系统,以实现设备管理的功能,是实现设备管理的工具和手段。

传统的设备管理模式处理方式陈旧,只是对手工管理的简单模仿,主要功能是对设备静态信息数据规范化。但它无法对设备进行动态管理,而且各生产单位和管理部门缺乏有效的协调和沟通,形成“信息孤岛”,不能满足现代化的生产和管理。随着信息技术尤其是网络技术的发展,设备管理的内容以及技术平台也发生了变化。

因此,研究适应当前网络技术发展趋势,具有实用价值的企业设备管理信息系统方案和实施技术对于企业提高设备管理效率增强竞争力具有重要意义。

设备管理的发展史

自从人类使用机械以来,就伴随有设备的管理工作,由于当时的设备简单,管理工作单纯,往往凭操作者个人的经验行事。 随着工业生产的发展,设备现代化水平的提高,设备在现代生产中的作用与影响日益扩大,加上管理科学技术的进步,设备管理也得到了相应重视、充实和发展,以致逐步形成一门独立的设备管理学科。随着技术的进步和生产发展的需要,设备管理经历了事后维修、计划预维修、设备系统管理和设备综合管理四个阶段。

(1) 事后维修阶段

20 世纪初,工业生产刚开始时,由于设备简单,维修方便、耗时少,一般都是在设备使用到出故障时才进行修理,就是事后修理制度,此时的设备操作和修理全由操作人员承担。后来随着工业生产的发展,结构复杂的设备大量投入使用,设备管理难度不断增大,就有一部分人开始专门从事设备管理工作。它的最大优点是充分地利用了零部件或系统部件的寿命。但事后维修是非计划性维修,不利于设备的连续运行,在安全性方面存在一定的缺陷和不足。在西方发达国家,这种制度一直持续到20 世纪 30 年代,而在我国则延续到 20 世纪 40 年代末期。
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(2) 设备预防维修管理阶段

1925 年前后,美国首先提出预防维修的概念,对影响设备正常运行的故障采取“预防为主”、“防患于未然”的措施,以降低停工损失费用和维修费用,从而形成了以预防为主的维修思想。主要做法是定期检查设备和设施,对设备进行预防性维修,在故障尚处于萌芽状态时加以控制或采取预防做事,以避免突然事故发生。预防维修比事后修理有明显的优越性,它包含了主动预防的思想内容,通过采取各种预防性措施,将故障消灭在萌芽状态。

对生产计划的冲击小,可减少设备恶性事故的发生和停工损失,延长设备的使用寿命,提高设备的完好率,有利于保证产品的产量和质量,改变了事后维修缺乏计划性的被动局面。前苏联在 30 年代末开始推行设备预防维修制度,苏联称其为计划预防维修制度。苏联计划预维修制除了要求对设备进行定期检查和计划修理外,还强调设备的日常维护。

20 世纪 50 年代初期,我国从苏联引进了计划预维修制度,这是我国设备管理制度的第一次飞跃,对于建立我国自己的设备管理体制,促进生产发展起到了积极的作用。经过多年实践,在“以我为主,博采众长”精神的指导下,对引进的计划预修制度进行了研究和改进,创造出具有我国特色的计划预修制度。其主要特点是:

① 计划预修与事后修理相结合

对生产中所处地位比较重要的设备实行计划预修,而对一般设备实行事后修理或按设备使用状况进行修理。

② 合理确定修理周期

设备的检修周期不是根据理想磨损情况,而是根据各主要设备的具体情况来定。如按设备的设计水平、制造和安装质量、役龄和使用条件、使用强度等情况确定其修理周期,使修理周期和结构更符合实际情况,更加合理。

③ 正确采用项目修理

通常,设备有保养、小修、中修和大修几个环节,但我国不少企业采用项目修理代替设备中修,或者采用几次项目修理代替设备大修,使修理作业量更均衡,节省了修理工时。

④ 修理与改造相结合

我国多数企业往往结合设备修理对原设备进行局部改进或改装,使大修与设备改造结合起来,延长了设备的使用寿命。

⑤ 强调设备保养维护与检修结合

这是我国设备预防维修制的最大特色之一。设备保养与设备检修一样重要,若能及时发现和处理设备在运行中出现的异常,就能保证设备正常运行,减轻和延缓设备的磨损,可延长设备的物质寿命。20 世纪 60 年代,我国许多先进企业在总结实行多年计划预修制的基础上,吸收三级保养的优点,创立了一种新的设备维修管理制度――计划保修制。

其主要特点是:根据设备的结构特点和使用情况的不同,定时或定运行里程对设备施行规格不同的保养,并以此为基础制定设备的维修周期。这种制度突出了维护保养在设备管理与维修工作中的地位,打破了操作人员和维护人员之间分工的绝对化界限,有利于充分调动操作人员管好设备的积极性,使设备管理工作建立在广泛的群众基础之上。

(3) 设备系统管理阶段

1954 年,美国通用电器公司提出了“生产维修”的概念,强调要系统的管理设备,对关键设备采取重点维护政策,以提高企业的综合经济效益。主要内容有:

① 对维修费用低的寿命型故障,且零部件易于更换的,采用定期更换策略;
② 对维修费用高的偶发性故障,且零部件更换困难的,运用状态监测方法,根据实际需要,随时维修;
③ 对维修费用十分昂贵的零部件,应考虑无维修设计,消除故障根源,避免发生故障。

60 年代末期,美国企业界又提出了设备管理“后勤学”的观点。它是从制造厂作为设备用户后勤支援的要求出发,强调对设备的系统管理,设备在设计阶段就必须考虑其可靠性,维修性及其必要的后勤支援方案。设备出厂后,要在图样资料、技术参数、检测手段、备件供应以及人员培训方面为用户提供良好的、周到的服务,以使用户达到设备寿命周期费用最经济的目标。日本也首先在汽车工业和家用电器工业提出了可靠性和维修性观点,以及无维修设计和无故障设计的要求。至此,设备管理从传统的维修管理转为重视先天设计和制造的系统管理,设备管理进入一个新的阶段。

(4) 设备综合管理阶段

体现设备综合管理思想的两个典型代表是“设备综合工程学”和“全员生产维修制”。由英国 1971 年提出的“设备综合工程学”是以设备寿命周期费用最经济为设备管理目标。20 世纪 70 年代初期,日本推行的“全员生产维修制”,是一种全效率、全系统和全员参加的设备管理和维修制度,它的目标是提高设备的综合效率。

在设备综合管理阶段,设备维修的方针是:建立以操作工点检为基础的设备维修制;实行重点设备专门管理,避免过剩维修;定期检测设备的精度指标;注意维修记录和资料的统计及分析。综合管理是设备管理现代化的重要标志。随着科学技术的进步,我国设备管理正向现代化的方向发展。其表现主要有如下几个方面:

① 设备管理由低水平向制度化、标准化、系列化和程序化发展。
② 由设备定期大小修、按期按时检修,向预知检修、按需检修发展。
③ 由不讲求经济效益的纯维修型管理,向修、管、用并重,追求设备一生最佳
效益的综合型管理发展。
④ 由单一固定型维修方式,向多种维修方式、集中检修和联合检修发展。
⑤ 由单纯行政管理向运用经济手段管理发展。
⑥维修技术向新工艺、新材料、新工具和新技术发展。

 
网络化对化工企业的影响

网络的飞速发展, 促使整个社会的生产服务体系愈加细化。网络实现了信息加速传递, 加速了生产领域的竞争, 使网络成为实现各项商业活动的基本手段, 降低了人们交流与沟通的成本, 使人类进入以人为本的服务经济时代成为可能。化工企业采用计算机技术处理各种业务, 使企业内部人员能够方便快捷地共享信息、交流信息, 高效地协同工作, 既兼顾个人办公效率的提高, 又可以实现群体协同工作。

随着市场经济的发展, 市场的边界和界限也趋向模糊和消失, 因此化工企业如何在尽量短的时间内成长起来, 如何利用全世界的资源, 这就需要化工企业进行网络管理。对企业用计算机网络进行管理, 最大限度地降低成本, 增强化工企业的竞争优势, 充分利用互联网, 提高网络运行质量, 优化企业经营状况。企业只有全面实现管理信息化, 利用网络管理取代传统的管理方法与管理模式, 才能获得最终的成功。

化工设备管理的特点及难点

化工企业中的设备管理,其工作对象的范围来说,主要是生产、运输、化验、科研等系统所用的设备,包括工艺生产设备,如塔(精馏塔、合成塔)、炉(加热炉、裂解炉)、釜(反应釜、聚合釜)、机(压缩机、分离机)、泵(离心泵、真空泵)等;辅助设备,如机床(车、刨  )、采暖及通风设备等;动力设备,如锅炉、给排水装置、变压器等;运输设备,如机车、汽车、桥式起重机、电梯等;传导设备,如管网、电缆等;以及化验、科研用的设备,建筑物、构筑物等,均属于设备管理的范围。

化工设备管理,从其工作内容来说,按设备综合管理学的观点,是对设备运动的全过程实行管理,即从设备选型,到设备的购置、安装、投入生产、以及设备在生产过程中的使用、维护和检修直到报废,退出生产领域的全过程,即化工设备一生的管理工作。在这个过程中,存在着两种运动状态:一是设备的物资运动形态,包括设备的选购、进厂验收、安装、调试、使用、维修、更新改造等;一是价值运动形态,包括设备的最初投资、运行费用、维修费用支出、折旧、更新改造资金的筹措、支出等。设备管理应当包括对设备这两种运动形态的管理,即化工设备的技术管理和设备的经济管理。

国内外化工设备管理系统研究概况

化工设备作为化工企业中的制造实体,其本身存在着技术、环境以及本国国情等方面的差异,其管理方式、管理水平也不尽相同。目前,国内的设备管理领域在技术水平、信息化程度上与国外存在着很大的差距,尤其是同欧美这些发达国家相比。

化工设备管理国内发展状况

(1) 传统的手工记帐式的管理,在设备采购、统计、计划、维修事故预测和备品备件管理等方面,效率低下、贻误时机、浪费人力,无法满足企业进一步发展的需要。这种管理理念和手段严重制约着企业在未来竞争中的实力。

(2)集中式或终端式的结构式的设备管理信息系统单机单用户设备管理系统,这是 80 年代流行于个人电脑的管理信息系统。由于受当时计算机软硬件技术条件的限制,这种管理信息系统只能在单机上由一个人操作进行信息管理。目前这种系统仍然存在,但已很少使用。

单机多用户设备管理信息系统,这是 80 年代用于中小型机的多任务多用户操作系统的管理信息系统。与上一种管理信息系统相比,这种系统允许多个用户在自己的终端上同时对信息进行处理。

(3) Client/Server(C/S)结构式C/S 结构即客户机/服务器结构,是一个用户的客户机跟一个特定应用服务器打交道的过程。目前,这种结构在我国仍然是主要的软件结构和开发技术。C/S 完成不同应用、提供不同功能的服务器往往是由一套软件来提供的,而且这套软件是一个客户端、一个服务器端成对出现的。开发人员需要开发用户前端的软件,同时还要开发出后台的软件,而在访问另一套服务器是需要另一套软件,这是配对的、点对点的、框架式的结构模式。

相应的设备管理信息系统有:

文件方式多用户设备管理信息系统:它利用网络,将管理信息系统连接到更多的计算机上,从而使得信息的来源更多、信息的利用率更高。这种系统现在仍有较多的用户。客户机/服务器方式的设备管理信息系统:这种管理信息系统的主要特点在于它独特的处理模式即信息管理的处理分成前端用户界面处理和后端界面处理两部分,这两部分分别由不同的计算机来处理,即客户机和服务器,并用网络连接在一起。这种管理信息系统在可靠性、安全性、开放性、高效性和用户界面等方面都优于前几种。
 
化工设备管理国外状况

国外对设备管理信息系统的研究比较早,现在己经进入比较完善和先进的阶段,形成了包括辅助决策的综合设备管理信息系统,并在企业中得到了充分的应用。国外大型化工企业大多数采用 MRPⅡ,ERP 系统中的集成设备管理信息系统。如 SAP 系统等,但其开发周期相当长、资金耗费大,并且不符合国内企业的设备管理模式。因此,国内对于设备管理系统的研究应多注重我国企业当前的实际情况,根据不同类型的企业研究开发适合本企业需求的设备管理系统

化工设备管理系统面临的挑战

与国外设备管理信息系统相比,国内对化工设备管理系统的研究与应用仍然处在比较落后的阶段。国内化工企业设备管理工作基本上停留在手工管理阶段,管理模式也各不相同,还没有成功的全面、综合、通用的大型商用设备管理软件系统。随着设备现代化水平的不断提高,国内许多高校、科研院所、企业已经开始这方面的研究与开发。

同时,国内的化工设备管理软件开发必须立足于中国企业的实际情况,开发符合国内企业设备管理模式的设备管理信息系统,这样的设备管理信息系统不仅在业务流程更加符合中国的实际情况,也易于普及和推广。对于大多数企业而言,企业信息化管理是一项庞大的系统工程,虽然清楚地意识到实施设备管理系统对于企业经营的重要作用,但由于种种原因不可能一步到位。因此,国内化工设备管理现代化任重而道远,设备管理系统面临很大的挑战。

基于Web的信息管理系统

基于Web的信息管理系统采用B/S(浏览器/服务器)的结构模式,它伴随着网络技术和Internet的快速发展得以产生,并且飞速发展。在这种Web体系结构下,信息管理系统采用数据层、业务逻辑层、表示层相分离的模式。数据库服务器进行数据管理(数据层),Web应用服务器负责事务逻辑的处理(业务逻辑层),客户端负责向表示层用户显示数据信息或接收用户输入信息。采用B/S结构模式的设备管理系统,对应于公司当前的实际情况有着明显的优点:

(1)应用程序集中于Web应用服务器上,管理系统的升级、维护、修改只在服务器端进行。这样就减轻了系统维护、开发的工作量,并且易于实现系统的跨平台使用,能够方便的与其他系统进行集成以及功能扩展。

(2)访问端通过标准浏览器(如:IE浏览器)进行管理系统的功能操作,管理系统无须进行客户端的安装。Web应用服务器上的功能系统通过Web浏览器在客户端上执行,这样不仅统一了系统的用户界面,而且不再需要开发和维护客户端的应用程序。

(3)系统操作便捷、简单,对使用人员的要求不高,完全能够适应当基于Web的设备管理及设备选型决策系统研究与实现前公司多变的管理需求,符合公司当前的管理需求。

(4)系统开发、维护费用较低。对用户多、规模大、厂区分散的情况,有着较好的性价比。

设备管理系统通过内部完善的、覆盖全公司的计算机网络,可以实现公司范围内信息资源的共享。并且可以将Web应用发布到公网,实现系统的外部访问和资源共享。系统采用B/S模式构建信息化平台,设备管理业务中所涉及到的数据信息由相关的部门的相关员工负责输入,采用统一的数据库存储、统一的应用规则处理。这样能够灵活的适应业务环境变化、增强设备管理对业务响应的实时性,保证了设备管理环节中数据信息处理的一致性、降低了业务流程处理环节产生冲突事件的机率。

我国设备管理现状

我国的设备管理经历了事后维修、计划维修发展到现在的设备综合管理,应该说我国设备管理已经比较完善,然而国情和历史的原因,设备管理的信息化还存在很多不足。现在许多国有大型企业中,设备管理还处于手工管理阶段,或者有些设备管理软件还处于对手工管理的简单模仿阶段。

考虑到我国的国情,化工设备管理应以化工设备为研究对象,追求设备综合效率和设备寿命周期费用的经济性,应用一系列理论、方法,通过一系列技术、经济、组织措施,对设备的物质运动和价值运动进行全过程(从规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维修、改造、报废直至更新)的科学管理。




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