浅论东区水质净化厂设备管理及维护信息系统的开发与应用(全文)

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摘要：东区水质净化厂（简称东厂，原名东区污水处理厂），是由英国人于1923年建造在上海杨浦的一座污水厂，也是亚洲最老的污水处理厂。其中最早的设备为上世纪二十年代，如何管理和维护厂内的设备是至关重要的。而设备管理及维护信息系统是预防性设备维护的重要基础，对于企业提高设备管理水平和维护工作效率有重要意义。通过对企业实际情况的深入调查，分析了企业设备管理的信息需求及维护工作业务流程，开发了设备管理及其维护信息系统。该软件系统主要包括系统管理、设备维修资源管理、设备故障信息管理、维修工作管理、维修决策和维修数据分析六部分。

关键词：设备管理；信息系统；维修

中图分类号：TU713文献标识码： A

一、引言

污水处理厂内，设备的维护、保养及运行状态直接影响着设备质量及其生产效率。随着当前科技的发展，厂区中设备年代久远及新设备的更新，对设备的维护、保养和管理任务已变得日益复杂和繁重，因而有必要建立一个设备管理及其维护信息系统[1]。企业管理者通过设备管理及其维护信息系统可以及时准确地掌握设备的使用和维修情况，以最少的储备资金和备件占用，最大发挥设备的效能；系统还可以再通过网络实现设备故障及维护的信息共享，改善企业内部信息沟通、提高反应速度和协调能力。设备管理及维护信息系统是计算机应用的一个重要领域。在欧美一些先进国家，这类系统在企业中的应用已经相当普遍，同时，国内的研究人员，也开发了一些设备维护管理系统，如胡迎松开发的设备维护管理系统[2]，在水力发电厂检修维护中应用并取得了良好的效果。

二、需求分析

随着环境越来越被重视以及生活废水增多的情况，污水处理厂内的生产任务也逐渐加重，每台设备也相应地加大了任务量，基本上处于停人不停机的状态，并且由于新老设备存在的差异。在这种情况下，企业长期以来实行的苏联模式一年一大修，大修保一年的定期保养的维护体系已经明显露出了许多不足。大修和计划外的停产太多，频繁的停产使得污水处理受到了比较大的影响，带来了比较大的不稳定因素。而且厂设备维护流程还是按照传统填写维护单子进行的，没有做到信息化，影响了生产效率和管理水平的提高。当然，还存在工作计划时效性差、反馈信息不及时、数据准确性差、各种数据缺乏后期统计分析等不足。基于以上情况，拟决定利用信息化技术解决设备维护管理等问题，并逐步建立其设备预防性维护体系，根据设备预防性维护体系的特点和该厂的具体情况，将设备预防性维护体系的建立过程分为三个阶段：第一阶段主要是设备管理信息化的基础工作，即关于设备、故障、维修人员、工具、以及供应商等与维修工作相关的各项信息的管理和基本数据的汇集。第二阶段是通过资料整理，初步建立整个企业的设备系统以及系统的维修性模型，为预防性决策阶段提供数据基础。第三阶段则是预防性维护决策，是整个技术体系的核心。建立起预防性维修体系的主要结构，并且通过计算机辅助系统，以设备利用率和经济性为目标，综合多方面情况，自动生成维护工单，并通过对维护工单的监控达到对整个预防性维护体系的管理，以获得最优的维修决策。目前所开发的信息系统主要是协助企业进行预防性维护体系第一阶段的建立。

三、系统设计

经过调研分析目前维修工作的运作过程中存在的问题以及改进意见，了解和掌握了该企业维修部门的组织形式、维修工作的管理模式、维修业务的流程、维修工单的循环过程，然后进行系统设计。

3.1系统总体目标

建立一个企业设备管理和和维护信息管理的工作平台，使企业通过该平台进行设备维护管理的运作过程中，获得以下效益：

(1)提高设备综合利用率，挖掘设备生产潜力，增加其有效生产时间；

(2)避免旧的维护系统对设备过度维修造成的浪费，延长设备使用寿命，减少维护成本；

(3)减少停机时间，降低正常运行期间的物耗损失；

(4)提高管理和维修人员工作效率，充分有效的利用企业资源；

(5)有效收集各类维修数据，为预防性维护体系的第二阶段建立打下基础。

3.2系统功能子系统及模块

如图1所示，本系统具有以下功能子系统及模块：

(1)报表子系统：主要实现一些常用报表和统计数据的报表输出；(2))资源管理模块子系统：分为设备管理模块、备件管理模块、工具管理模块等七个模块，其中设备管理模块分为主要设备和辅助设备两部分。该子系统是本系统的基础组成部分，主要进行对企业与设备维护工作相关的各项资源的信息的管理；(3)用户权限管理子系统：对系统使用用户进行权限设置，保证系统数据安全和企业信息保密；(4)工作管理子系统：包括报修模块、受理及维修工作下达模块和维修日记模块，分别实现日常维修工作中的报修和维修日记的实时在线管理；(5)故障管理子系统：分为设备故障信息和故障维修工作统计两个模块，设备故障信息主要是保存对各个设备进行FTA和FMEA分析后的数据，为设备维护工作提供必要的辅助，维修工作统计模块则主要是对各个设备实际发生的故障进行维修后的记录根据不同的要求进行日常统计；(6)维修决策子系统：包括大修管理模块、设备一级保养模块、设备二级保养模块三部分，该子系统初步实现对设备大修和一、二级保养工作的智能管理；(7)数据分析子系统：包括维修性数据分析、机械能力指数模块；(8)系统支持子系统：包括帮助系统和窗口列表，为用户提供人性化的操作环境。

3.3系统信息关联分析

根据对企业进行的实际调查和建模分析，结合上一步确定的功能划分，可以得到各个子系统或模块之间的信息关联。例如：在维修日记模块的调用过程中，用户首先通过权限验证后进入系统，然后系统自动调出该用户人事资料，并根据其人事资料获取其当前维修任务，也可以通过调用备件管理和工具管理模块，为用户列出备件和工具信息，在用户选择了正确的信息后，系统通过工作管理子系统将此次维修日记记录完整。

3.4系统E-R图及数据库实现

R图建立相应的数据库并对信息进行编码设计。由系统的特点以及数据的关系模式，本系统采用的是关系数据库，通过Access2建立。其中包括设备、故障、备件、人事、工具、维修情况、供应商信息、设备保养计划、设备保养内容、设备保养执行情况、设备大修计划、设备大修内容、设备保养执行情况等3.5输入输出设计输入数据的正确性、时效性和完整性对整个系统的质量与功能具有决定性的作用。在程序的实现过程中尽可能采取了保证系统运行时输入的格式正确性的校验以及许多数据的自动记录，保证了数据的正确及时和有效。输出设计是面向用户的，因此无论屏幕显示还是报表输出，本系统都尽可能采用了用户所熟悉的习惯方式。

四、系统结构及特点

系统主要功能有：用户管理、资源管理(主要设备、辅助设备、备件、维修工具、供应商)、设备故障管理(设备故障信息管理、故障维修工作统计)、设备故障维护工作管理(设备故障报修、故障保修受理、维修日记)、维修决策(保养计划、保养内容、计划统计、计划汇总、计划执行)。维修资源管理子系统中的设备信息管理模块。用户在设备编号或者设备名称的下拉列表中选择需要进行维修性数据分析的设备后，界面下方列出该设备的历史维修记录，点击分析按钮后，系统进行该设备的维修性数据分析，其结果显示在右边的框内，然后点击右边的曲线按钮、维修工作的管理人员根据该数据分析的结果，即可获得该设备的运行状况以及维修工作的进行情况。通过本系统可以对设备故障信息进行管理，根据提示输入设备相应的故障信息后，设备操作人员在设备出现故障后，即可以直接选择故障现象，管理人员还可以对相应设备的故障信息进行查看、修改、添加删除等操作。

五、结语：

系统在企业实施后，实现了设备管理信息的计算机管理，并能方便地通过企业内部网络实现信息共享；增强了设备科的管理能力，使设备管理水平和维修维护工作效率都有了很大的幅度的提高，能够及时地给决策部门提供准确的统计数据。该系统的特点有：(1)设备管理动态化，为企业领导的决策提供科学数据，生产计划与维修、维护计划更加合理化，尽可能实现提高设备的使用效率和维修维护工作的工作效率；(2)使设备的使用情况与管理信息的联系更加紧密和有机，设备维修、运行状况的信息记录为设备的使用和维修、统计等都带来极大的方便，有利于保证设备较高的完好率；(3)大大降低了粗放型调度、管理、统计等工作的劳动强度，提高了工作效率。进一步工作有以下一些方面：(1)维修决策及优化研究。维修策略的优劣将直接影响系统的可用度和平均费用。(2)备件管理研究。为了进一步地提高设备修理的效率还需要加强备件工作的管理。

参考文献：

浅论东区水质净化厂设备管理及维护信息系统的开发与应用

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