设备管理业务需求分析
在矿山企业实务中,各个系统所需管理内容各有侧重,以共性化全集配合个性化组合为主导思想,需要将各系统业务以穷尽法进行罗列,以寻找共性化引擎,以穷尽法所罗列的业务系统内容,现以设备管理为例做设计说明。 矿山现场所需要管理的设备类型数量众多,设备功能繁杂,各项制度、流程点多面广,通过对设备管理重点业务梳理总共分为:1)设备信息管理;2)设备巡检及维护;3)报表分析;4)自动化设备互通(如图1所示)。
图 1 设备管理导图
▼一、设备整体分析
通过管理视图分析法(四区五步法)将该业务场景的具体权责、过程、所涉及的文档规程进行详细梳理如下表:
由于设备点多面广的特性决定,固定化的模板是很难实现所有业务细节的覆盖,为保证全面覆盖差异化业务,同时也控制系统开发成本,我们采用低代码搭积木式系统搭建方法来形成数据库、检查表、流程、预警、报表等业务场景组件,以实现全面细致的业务管理。
▼二、设备信息管理
(1)设备基本信息维护
收集矿山设备基本信息作为设备基础数据库,建立设备信息台账。矿山设备日常关注信息内容包括:设备名称,型号规格、安装位置、资产编号、使用部门(矿区)、购入日期、使用年限等。
数据库的创建分为:信息项的设置、数据的录入。信息项的设置同工作表设计思路,依然采用灵活的自定义表单模式。设备信息数据的录入,包含以下4种录入方式:手动录入数据库、批量导入数据库、从外部数据源自动同步、从填表及流程数据同步到数据库。如图2所示。
图 2 设备信息录入方式
事事明可通过自建数据库,表头字段自定义设置,来形成所需要的数据库,自定义表头即数据库字段,如变压器设备信息需要关注的信息字段项为:所在矿区、所在硐口、所在位置、设备型号、设备编号、设备检修年限、设备关键信息等。通过下图左侧不同类型基础单元格组拖拉拽形成中部数据库基础表单(右侧可进行基础单元格组的详细属性设置)。如图3所示。
图 3 创建设备基础信息数据库
1)数据库标准表头完成后,可通过逐项填写数据库表单来新增数据库内容。如图4所示。
图 4 设备基础信息数据库表
2)同时也可以通过下载标准表头Excel文档,按标准表头填写信息后批量导入。在下载的模板中添加设备信息数据。添加完数据后,点击上传即可批量导入,形成设备数据库。如图5所示。
图 5 添加设备信息表
3)外部数据源通过OpenAPI技术接入,将外部数据进行统一规则接入后,设置好表单对应字段,然后把外部数据同步到数据库中,该种类型的数据提取需要根据对接数据源的类型和设备厂商情况进行二次开发和设计。
4)填报基础检查表单及业务流程中,所涉及的设备信息数据,也可单独提取同步至数据库。事事明流程设置中有一项功能即为将该流程中的数据同步至数据库(如下图6所示)。
图 6 数据同步数据库功能
在自定义表单或流程时将所需填写表单的字段与数据库字段一一对应,即可将数据同步到数据库中,如图7所示。
图 7 数据同步数据库设置
可以通过以上四种方法建立设备信息数据库,随时都可以查看设备信息数据,形成设备信息台账(如下图8所示)。
图 8 设备信息台账
(2)设备进出库
矿山新购设备需要根据设备类型分类入库,登记相关设备信息。当日常生产需要使用该设备时,通过领导审批后,对该设备进行出库。
1)设备入库:在新购设备时,通过填写设备入库单,进行该类设备的基本情况信息进行提交。
设备信息填写的过程中,会出现各类型设备的信息项不一致、单次入库多个设备、需要关联采购设备的项目等情况。兼顾考虑其他业务场景的使用,所以在功能设计时需要体现表单创建的灵活性、信息项之间的关联性、所填信息项是否要符合统一性等,并采用自主创建表单的形式。
在创建表单的时候考虑易用性、简洁性等,采用系统拖拉拽、灵活创建工作表模式,可有效解决业务场景需求。“拖拉拽”即可自定义对各字段进行添加、排序。如图9所示。
图 9 设备入库表单创建
2)设备出库:通过出库审批流获得领导的批准后方可使用,同时可将该类型设备情况更新入设备数据库中,保证设备状态信息随时在最新状态。
根据流程节点分为发起流程人,中间的审批人,到最后流程完成结束。此外还有一种情况——抄送节点,审批的过程中出库环节,仓库部门的主管需要知道这次出库的设备,但不需要参与审批,这种情况下该主管可以作为该节点的抄送人,仅收到该节点的信息,但是不参与审批。出库时根据设备的稀缺程度、价值大小等需要的审批环节会有差别,所以在第一个发起节点提交出库单后,需要根据填写的设备信息,可自由配置各种类型设备要经历的审批环节。
审批过程中,为方便各节点快速审批,在到达本节点时,需要给本节点的审批人发送一个提醒消息,及时告知节点人审批处理。
事事明审批流系统可以灵活搭建各种类型的审批流程,通过拉拽流程节点,设计各节点审批人和权限及填写内容形成各种类型的流程以适应业务需求。如下图10所示自定义搭建的出库流程。
图 10 设备出入库流程设计
员工通过填写流程(如图11所示)中设备信息情况,获得批准后可将该设备出库信息更新进设备数据库中。
图 11 设备出入库流程
▼三、设备巡检及维护
(1)设备设施安装验收
矿山设备设施安装分布点多面广,管理难度相对较大,需要详细登记的设备型号、厂家、出厂时间、安装单位、安装人员、安装位置、安装时间、使用单位等信息。
企业设备安装、验收的过程中,会出现各类型设备的信息项不一致、安装时要求不统一、验收标准不统一等差异。兼顾考虑其他业务场景的使用,所以在功能设计时需要体现表单创建的灵活性、信息项之间的关联性、所填信息项是否要符合统一性等,并采用自主创建表单的形式。
如果设备是采购后进行的安装,则会有“采购申请单”,安装的时候需要关联对应的采购申请。所以需要有关联查询控件,关联采购的信息,为验收提供依据。
图 12 设备安装工作表创建
(2)设备设施日常巡检
在日常检查设备的工作中,需要对设备的外观、运行情况、安装的现状等进行检查,检查过程中出现的问题需要及时发出通知,让相关的维修人员进行检修或做其他处理。
工作表填方式分为两种,一是通过进入事事号打开表单,另一种是直接扫码快捷填表(如图13)。以“机电-马头门设备点检工作清单”为例,如填写检查基本信息“矿区、硐口、位置、设备型号、设备名称”等信息通过数据库自动调用、选择,无需手工录入,提高填表效率(如图14和15所示)。
图 13 工作表二维码
图 14 表单信息关联数据库
图 15 表单信息关联数据库动图
整个过程中涉及到多个环节,包含:设置预警的条件、预警等级标准、设置各预警要通知的人、预警的处理。
设置预警的条件:针对工作表的检查项进行配置,如制动闸瓦磨损间隙不超过2mm(值>2mm,则产生数值预警,如图16)等。
预警等级标准:不同等级的预警,产生的危害程度不同,采取的应对措施也不同,结果就是通知的人员范围不同,系统能根据设置的规则通知对应的人员。
设置各预警要通知的人及处理期限:针对不同的等级自定义选择需要通知的人员范围及处理期限。通知人分为:需要落实处理该预警的处理人、仅知晓该预警的通知人、预警处理完成后的验收复查人,如图16所示。
图 16 预警分级通知设置
预警的处理:收到预警的处理人,需要在规定的处理时限内整改完成。整改后需要写明处理的结果及处理进度,如图17所示。整改完成后,该预警已处理完成或者交由复查人进行验收,验收完成,该预警结束。
图 17 预警处理
(3)设备巡检及维护
矿山设备周期性检查的工作内容较多,如提升机硐室检查、变配电硐室检查、水泵房检查等。设备巡检及维护主要包括设备日常巡检、定期巡检、设备维护与更换等。
对于某一场所内的大型设备检查(例如提升机硐室检查、变配电硐室检查、水泵房检查等),检查的项比较多。在事事明中分派工作任务,按照计划设置定时任务(固定的频率:每天、每月、季度、半年、一年等)。
任务提醒设置启动后(如图18所示),根据计划开始时间发布任务给相关检查人员。在执行检查任务时,依据巡检标准开展设备状况检查,在检查表单内逐项填写检查结果。对于关键检查点要求上传图片(图片含:时间、检查人、定位等信息项),图片反映检查时现场的情况,完成本次设备检查。对于复杂的检查任务可分阶段多次检查。
图 18 任务提醒设置
检查使用的表单,是一张工作表,可根据业务需要添加不同的信息项。检查的设备信息可以关联“设备信息数据库”,选择本次检查的设备信息,减轻填写工作,确保信息正确性。
对定检和维护有固定时间要求的设备,在事事明数据库创建提醒通知规则,进行到期提醒。提醒设置完成后,后续添加的设备信息如满足条件就会在相应的时间告知相关的人,如提升机年检时间为2022年6月20日,则可通过系统自定义设置提醒时间,到期通知各类型设备对应的负责人,如图19所示。设备被淘汰后,则不再发送检查通知。
图 19 提醒信息项设置
(4)设备更换及维修
设备保养是设备正常运行的基本保障,工程师按照设备维护保养计划提请申请,主管领导审批,落实设备设施维护与保养工作。
事事明系统在设备维护与保养电子表基础上,自定义设置关键节点审批人、抄送人,实现业务流程线上流转、审批。如提升机保养申请、钢丝绳更换申请等。
设备巡检与维修报修联系起来,设备检查或日常使用的过程中,发现设备故障,程师手机端发起“设备维修审批单”流程(如图20所示)反馈至维修车间,并告知已发现的故障信息及设备信息。维修的过程中根据设备的故障程度,会出现设备需要更换的情况,这时需要申请新的设备进行替换。维修完成后,需要发现问题的人或部门进行再次检查验收。
图 20 设备维修审批单
(5)领导审阅
设备管理工作中填写的表单、产生的预警、执行的检查任务、结束审批的流程等,都会发布一条动态信息进行记录。该部门的领导可直接查看所有的信息内容,查看过程中,针对工作的结果可给出自己的评价(优秀给予点赞、打高分,待提高的给予指导,哪些信息需要重点关注)。根据评价的结果、工作强度(例如有多少动态记录)进行绩效考核,如图21所示。
图 21 日工作评分、评论
▼四、数据分析及报表查看
通过日常基础数据采集,人员定检巡检表单填报,出入库流程,外部数据源接入等一系列基础数据积累,形成海量的设备数据信息,对这些数据进行统计分析归类,可以形成设备管理及人员工作情况报表来帮助日常生产活动降本增效。如运行状态数据报表(设备开机率、设备完好率、作业完成率、利用率、无故障时间等),日常检查情况数据表、预警情况分析表等。
自定义报表系统可以将状态数据、表单数据、任务数据、预警数据,跨源进行数据连接,也支持数据之间公式计算,形成数据集,以表格、线图、饼图、柱形图、动态图表形式展现,同时支持拖拽相关纬度、指标,轻松形成各种类型的自定义报表。
数据信息可作为图表的维度、指标直接生成结果。但是也会出现单个信息表中的数据无法直接生成结果,需要多个表单数据进行加工(例如设备情况中设备维修次数,涉及到设备信息表、维修记录两个表单)。数据加工包含:汇总计数(总计维修次数)、多表连接(使用设备编号将多表数据合并)等。
根据数据内容选择不同的图表类型进行呈现(比如设备维修次数,可使用柱状图)。设置图表时,需要选择维度、指标的字段,生成最终的图表结果。
生成报表使用的数据信息,根据填写提交,数据会不断更新,报表的结果也在不断更新变化。报表支持对图表的指标数据设置预警值(例如一个月内发布动态数<5),符合预警条件时则通知负责人。
以选厂设备运行状态数据报表为例,球磨工日常填写电子表单《选厂球磨岗位运行记录》表,并发布动态,如图22所示。
图 22 选厂球磨岗位运行记录
管理员在系统后台依据表单填写信息搭建《球磨机开机率》报表:首先利用数字函数功能计算每班的球磨机开机时长(球磨机开机时长=当班球磨机停机时间-当班球磨机开机时间),然后对本周所有班次的球磨机开机时长进行汇总,最后计算球磨机本周的开机率(球磨机开机率(本周)=球磨机开机总时间(本周)/球磨机应开机时间(本周)),整个计算过程由系统自动完成。如图23所示。
图 23 球磨机开机率数据计算
数据处理完成后,对报表样式进行设计,直接拖拉拽设计不同维度的指标,将X轴设置为设备名称,双Y轴分别设置为设备开机时长和设备开机率。如图24所示。
图 24 球磨机开机率报表自定义设计
报表搭建完成后,统计结果在前台实时展示,领导可随时查看选厂各设备的开机率,了解设备的运行情况。如下图“设备开机率”月度分析报表。如图25所示。
图 25 设备开机率图表
通过大量数据信息的采集一方面是为了提升生产管理水平,同时也是有效衡量员工工作量的有效依据,也为绩效考核提供有力依据,事事明灵活搭建的报表系统同时可以关注到现场员工的具体工作量,以安全确认为例,直观看出“田明礼”工作量大于“刘五”等人,那么通过数据表明,也就可以充分肯定这位员工在该工作的表现是最好的。如图26所示。
图 26 安全确认数量排行榜
▼五、设备数据互通 矿山现场设备还存在海量的自动化设备信息,如过磅器数据、压力传感器、温度传感器、CO浓度传感器、智能电表数据、位移传感器、撕裂传感器、倾角传感器、称重传感器、风速传感器、转速传感器、甲烷传感器、皮带打滑传感器、振动检测传感器、磁电传感器等,可将这些传感器数通过外部数据源接口,接入至事事明系统(逻辑如图27所示),以支持上述表单、流程、报表功能的应用。
企业内大量的设备是具备自动化的,设备中配置有传感器,可自动地读取数据并记录(例如过磅器有压力传感器)。传感器读取的数据会更加准确,可在填写工作表时直接关联使用,减轻填表复杂度、降低数据误差度,提高填表效率。
其次可将该设备的数据结果,直接生成图表(图表中可直接加预警条件),形成一个检测的报表。当设备的数据有异常时可直接发出预警通知,减轻检查的工作强度。
图 27 设备监控信息逻辑图
传感器数据可经过数据中台后,传递给事事明;也可以在传感器数据管理系统中开放权限,允许事事明读取,即可通过事事明与其他业务数据相结合进行查看。下面以“智能电力系统”接入为例,如图28、29所示。
图 28 事事明外部数据源接入
图 29 设备监控信息图表
往期回顾:
事事明系统对接国城集团三维可视化智能管控平台推进矿山数字化智能化转型