淺談信息化在備件管理中的實際應用探索

傳統的設備管理關注設備的維修管理，其出發點在于設備運行的可靠性，體現的是設備的物質運動狀態。在工業4.0戰略的實現中，設備管理不僅注重于設備的物質運動狀態，而且注重設備的價值運動狀態，即設備全壽命周期管理。備件無論是在傳統的設備管理中還是在全壽命周期管理中都是不可或缺的，備件的管控，包括需求分析、采購、出入庫、使用、存儲，以及安全庫存，一直以來都是設備管理人探索的一個問題，本文就關于備件的管控在信息系統的融合下提出一種方法，使用ERP系統與條碼系統的結合，使得每一個備件從提出需求到最終使用，再到數據累積分析，為備件的需求分析提供反饋，形成完整的PDCA閉環，有效的降低備件庫存量，提高周轉率，并不斷通過數據累積與設備運行狀態評估形成備件安全庫存。

一、問題的提出

工業4.0戰略是互聯與融合的戰略過程，是以物理信息系統（CPS）為基礎，實現信息技術與制造技術深度融合。其最突出的主線是實現產品設計過程、制造過程、服務過程以及企業管理的數字化、網絡化和智能化，從而達到無憂慮制造。設備在無憂慮制造中扮演著最基本也是最重要的角色。設備管理作為無憂慮制造的保障力量，在管理需求層面無疑需要提高。

設備管理遵循設備全壽命周期管理。設備全壽命周期管理是以生產經營為目標，通過一系列的技術，經濟，組織，管理的措施，對設備的規劃，設計，制造，選型，購置，安裝，使用，維護，維修，改造，更新直至報廢的全過程實行管理，以獲得設備壽命周期費用最經濟、設備綜合效率最高的理想目標。

設備全壽命周期管理按階段劃分包括三個階段，即前期管理、運行維護管理、改造跟新報廢管理。產品的制造過程主要在設備運行階段實現，制造過程追求產品高質量、零缺陷，因此對設備的運行維護管理階段提出了更高的要求，即需要保證設備的高效、高可靠性、穩定運行。設備在運行階段故障率遵循浴盆曲線，分為早期故障期、偶發故障期、損耗故障期，設備管理將從宏觀預測、預見性維護角度減少設備故障，尤其應急故障。

設備備件管理在運行維護管理階段承擔著保駕護航的作用，如何保證備件的及時性，同時保證備件儲備的周轉率最大化、庫存資金量最小化，形成備件安全庫存，一直以來都是設備管理中一個困擾的問題，在工業4.0實現時代，對備件管理的要求將會更上一個層次。

二、信息化在備件管理中實際應用探索

1、備件管理探討

設備備件管理包括備件需求分析、備件采購計劃下達、備件采購回廠入庫、備件領用、備件使用消耗統計分析，安全庫存。

備件需求分析依據來源為設備預測、預見性維護數據累積，對設備運行狀態診斷評估，以及備件使用消耗分析與安全庫存補充。

備件從采購計劃下達到回廠入庫以及領用，涉及一個時間周期。備件采購進度、采購周期對于需求人來說需要實時掌握，尤其采購周期也將間接的為備件需求分析提供依據。

備件的入庫、領用環節需要在最短時間內完成，最大化提高效率，并對領用數據進行有效可靠累積。

備件安全庫存指通過大量備件消耗數據累積以及設備使用工況、備件使用質量、通用性、易損性而設定的某類備件的常備數量，當低于常備數量時進行備件補充。

備件從需求分析到消耗使用的數據累積分析，通過PDCA循環形成閉環反饋不斷改善（如圖1），更準確的把握設備運行狀態，有效的提出備件需求，提高備件庫存周轉率，降低備件庫存量，形成備件安全庫存，逐步推進設備預測，預見性維護。

通過信息化網絡系統實現對備件消耗數據的自動準確累積，并對每一個維護動作以及所產生的績效形成維護作業庫，分析單臺設備MTBF(平均故障間隔期)、MRRT(平均故障修復期)、備件壽命周期、系統作業維護周期、年度維護成本消耗，累積預測、預見性維護大數據庫，為維護規劃提供依據，逐步完成設備全壽命周期管理。

圖1

2、信息化實際應用探索

通過ERP系統與條碼信息系統的對接匹配，生成唯一條碼跟蹤備件的入庫以及存儲使用。每一個存儲貨位也生成唯一條碼。掃描備件條碼與貨位條碼完成備件采購回廠、入庫。當有維護動作的時候，對備件的領用在系統中形成潛在的觸發，在需求備件時觸發領用，通過條碼系統完成備件的領用出庫。備件從采購到使用信息自動累積，備件庫數據實時更新。

2.1備件采購回廠、入庫信息化

A，備件采購完成訂貨后在ERP系統中創建一個相應的采購訂單，訂單具有唯一識別的訂單號，訂單信息中含有備件的訂貨日期、供貨周期、供應商以及聯系方式。

B，開發相應的查詢報表，通過報表可以查詢備件的采購進度及供貨周期，備件需求人根據采購進度及周期視需求調整維護作業計劃。

C，備件采購回廠，因設備種類不同，備件的類別品種繁多，所有采購回廠的備件經過審驗合格后方可辦理接收入庫操作手續。審驗針對備件的品牌，質量，經過審驗合格的備件，進入ERP完成系統接收操作，備件流向下一環節備件庫。

D，備件到達備件庫，由庫管員核實送貨實物與送貨單數量，核實準確后與送貨人辦理備件交接，庫管員通過條碼系統打印相應的備件條碼并黏貼，通過掃碼槍掃描條碼與貨位條碼完成入庫手續。將備件擺放于相應的貨位。備件庫系統信息自動更新。如圖2。

圖2

2.2備件領用信息化

A，建立所有維護人員崗位條碼信息工卡，條碼信息中包含姓名、工號、崗位、隸屬維護小組等信息。

B，每一個維護動作在ERP系統中形成一個作業單，作業單包括所要作業設備的固定資產編號，作業內容，作業所需物料（包括所需備件）等，對備件的領用產生一個潛在的觸發動作。

C，維護作業中需要進行備件更換的業務，由維護負責人進入ERP系統進行領用申請，觸發領用生效，備件領用需求通過ERP系統到達備件庫。

D，領用人到達備件庫領用相應的備件，通過掃碼槍掃描備件條形碼與領用人崗位條碼信息卡，完成備件出庫手續。

E，備件領用通過ERP系統實現備件先進先出，即備件領用申請觸發后，由系統自動鎖定先入庫備件，杜絕長期存儲備件的產生。

F，備件在領用申請觸發后，系統自動計算時間，申請超過8小時未進行領用的，觸發失效，需要重新申請，杜絕了備件被鎖定但不領用，造成備件資源浪費。如圖3。

圖3

三、信息化在備件管理中實際應用效果

1、真正實現了備件從采購計劃下達到領用消耗無紙化辦公，整個流程不需要打印任何流程單，不需要任何簽字，每個流程環節按照邏輯關系在需要時進行系統觸發，提高了整個流程效率，據實際使用跟蹤，備件從回廠、審驗、入庫到領用出庫在十分鐘之內實現。

2、設備維護作業臺帳自動生成，而且每一個維護作業從作業需求到最終完成作業均可查閱作業細節，以及作業績效，實現設備維護的標準化作業，并通過維護作業數據的累積為預測、預見性維護提供堅實的基礎。

3、對每一個備件從采購到最終消耗實現明細化追蹤，每一步操作均可查閱。

4、通過維護作業來觸發備件的領用，杜絕了備件隨意領出庫存在現場的現象，實現庫存消耗與實際消耗的一致性，備件的利用率提高，備件庫共享度提升。

5、備件領用申請觸發后，通過系統備件自動實現先入先出，杜絕了長期存儲備件的產生，備件庫存周轉率提高。

6、每個備件的申請由相應維護動作觸發，每個維護動作對應單臺設備，因此實現了單臺設備維護費用消耗準確統計，可分析設備年度維護費用，對設備全壽命周期經濟性分析，并提出相應的改善措施，最終實現壽命周期費用經濟性。

7、通過備件消耗數據累積以及維護作業庫的分析，推進完成備件的安全庫存。

四、智能維護需求

傳統的設備管理主要是指設備在使用期間的運行維修管理，其出發點是以設備可靠性的角度出發，具有為保障設備穩定可靠運行而進行的維修的相關內涵，體現出的是設備物質運動狀態。

在工業4.0時代及設備全壽命周期管理中，既注重設備物質運動狀態，又注重設備價值運動狀態。而在設備LCC（Lifecycle-cost壽命周期費用）評估分析與預測、預見性維護中，智能維護的需求已經相當迫切。

目前根據設備全壽命管理思路正在考慮智能APP終端與MES系統的兼容使用，以及操作者用崗位信息卡刷卡開機進行加工，實現人機對應。利用智能APP終端與MES系統實現任何地點的辦公，而不是局限于辦公室一個點，將整個設備現場實現為廣義上的一個工作點，最終實現零距離業務流程處理。

設備智能維護是一個新型事物，還需要廣大設備工作者的共同努力。

參考文獻：

1、物聯網條碼技術與射頻識別技術，龐明編，中國物資出版社

2、設備狀態維修系統與決策模型研究，王英，哈爾濱工業大學

3、黃坤，李彥啟，胡煜，設備全生命周期管理方案縐議，實驗室研究與探索，2011年04期

4、李葆文，規范化的設備備件管理，機械工業出版社，2008年

5、李葆文，徐保強，規范化的設備維修管理SOON，機械工業出版社

6、作者：王志強，南京高速齒輪制造有限公司生產設備與動力設備主管。2007年畢業與機械設計及制造專業，本科學歷，畢業后從事設備維護與管理工作至今。

本文信息選材自《設備管理大視野》雜志，轉載請注明出處

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