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济钢中板厂设备管理信息系统研究 摘要 为了提高设备管理水平，确保设备的经济运行，适应产品质量、产量的要求，对 设备管理信息系统进行了研究规划。 通过分析济钢中板厂设备管理系统存在的问题，提出了建立设备管理信息系统的 必要性。采用了运筹学中的网络分析、存贮论等数学方法，借鉴了生产与运做管理、 技术经济学、电子商务教程、财务管理及战略管理等基础课程中的方法，对信息系统 进行了系统分析及系统设计，从点检、检修、事故故障、备件、固定资产和档案资料 6 个方面进行了详细的研究规划。重点从设备在线动态监测、设备检修网络优化和备 件库存资金控制三个方面进行论述设备管理信息系统的分析、设计、构成、实施和作 用。 通过实施设备管理信息系统，一方面使设备管理有序高效，完善了设备管理，提 高了资金利用率；另一方面通过完善设备自身p l c 控制和监测，提高自动化水平，降 低工人劳动强度，提高设备运行的可靠性，充分发挥设备潜力。设备管理信息系统较 好的满足了生产的要求，促进了产品质量、产量的提高。在残酷激烈的竟争中，为中 板厂的可持续发展提供了坚实的设备保障。 关键词：信息系统；设备管理；监测；系统优化：局域网 济钢中板厂设备管理信息系统研究 a b s t r a c t i no r d e rt oi m p r o v et h ed e v i c em a n a g e m e n tl e v e la n de n s u r i n gt h ee c o n o m i c a lr u no f e q u i p m e n ta n dr a i s i n gt h eq u a n t i t ya n dq u a l i t yo fp r o d u c t ，r e s e a r c hw o r k h a sb e e nc a r r i e d o u ta n dan e w p r o g r a m h a sh o m ei n t ob e i n g t h en e c e s s i t yf o rt h ee s t a b l i s h m e n to f ad e v i c em a n a g e m e n ti n f o r m m i o ns y s t e mi sp u t f o r w a r dt h r o u g ht h ea n a l y s i so ft h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h ed e v i c em a n a g e m e n ts y s t e ma t t h em e d i u mp l a t ep l a n to fj i g a n y n e tw o r ka n a l y s i sa sw e l la ss t o r ea n do t h e r m a t h e m a t i c m e t h o d sa r ea p p l i e di nt h i sa r t i c l e t h eo t h e rt h e o r i e sa n dm e t h o d sf r o mo t h e rf i e l d sa r e a l s ou s e dt ot h e s es u b j e c t si n c l u d em a n u f a c t u r ea n do p e r a t i o nm a n a g e m e n t ，t e c h n i c a l e c o n o m i c ，m a n a g e m e n tf i n a n c i a l ，m a n a g e m e n ts t r a t e g ye t c ，t h ep l a ni sc o m p o s e do f s i x a s p e c t st h a ti n s p e c t i o n ，r e p a i r i n g ，a c c i d e n t ，m a l f u n c t i o n ，a p p e n d a g e ，f i x e d a s s e t s i ti se m p h a s i z e da n di n t r o d u c e di nd e t a i lt h a tt h ea n a l y s i sd e s i g n a t i o n e f f e c t u a t i o n a n df u n c t i o no ft h ed e v i c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m f r o mt h r e et h e a s p e c t s ， i n c l u d i n ga u t o m a t i co n - l i n e m o n i t o r , n e t w o r ko p t i m u mo fe q u i p m e n tm a i n t e n a n c ea n d a p p e n d a g ec o n t r o l l i n g t h ed e v i c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mh a st w oa d v a n t a g e s t h e f i r s tm e a n s e f f i c i e n ta n dp e r f e c td e v i c em a n a g e m e n tw i t hl e s sw a s t e t h es e c o n di si n c r e a s i n gt h e e q u i p m e n tc r e d i b i l i t y , d e c r e a s e t h el a b o u r i n t e n s i t y a n d b r i n g s t h e p o t e n t i a l i t y o f e q u i p m e n ti n t of u l lp l a y t h ed e v i c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e ma d a p t si t s e l f w e l lt ot h ep r o d u c t i o na n di t h a sp r o m o t e db o t ht h eq u a n t i t ya n dq u a l i t yo ft h ep r o d u c t s i ti s t h ee q u i p m e n tf o rt h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f t h em e d i u m p l a t ep l a n ti nt o d a y sf i e r c em a r k e tc o m p e t i t i o n k e y w o r d ：i n f o r m a t i o ns y s t e m ，e q u i p m e n tm a n a g e m e n t ，m o n i t o r i n g s y s t e mo p t i m i z a t i o n ，l o c a la r e a n e t w o r k 济钢中板厂设备管理信患系统研究 1 引言 1 1 国内外中厚板厂所面临的形势 在钢铁产品中，中厚板是重要品种之一。中厚板是一个用途广泛需求量很 大的钢铁产品，其产量约占世界钢材总产量的1 3 8 左右。我国中厚板产品近 些年来取得了较大发展，目前中厚板产量约占钢材总量的1 4 左右，一个国家 中厚板的生产水平和产品质量代表了一个国家钢铁工业发展的水平高低。 1 1 1 我国中厚板生产的发展历史 新中国成立前，中国的工业基础比较薄弱，中厚板生产基本处于起步阶段。 我国的第一套中板轧机是1 9 3 6 年在鞍山钢铁公司第一中板厂建成的2 3 0 0 m m 三 辊劳特式轧机。1 9 4 9 年前，中板产量只几万吨，品种规格单一质量极差。建国 后，随着我国国民经济的恢复，为了发展钢铁工业和满足国民经济发展需要， 又相继建设了一批中厚板轧机，特别是在1 9 5 8 年后，在全国许多省建设了地 方钢铁企业，在这些钢铁企业仿照鞍钢第一中板厂的模式建设了2 3 0 0 m m 级的 三辊劳特式轧机。这些三辊劳特式轧机担负起我国国民经济需要的大部分中厚 钢板的生产任务，除大量生产普通用途的中板以外，已经能够生产部分专用钢 板，并且研究出许多适合国情的设备与工艺。二十世纪八十年代，我国实行改 革开发政策，国民经济快速发展，对中厚板产品在产量、质量、成本方面提出 了更高的要求，大部分中厚板厂对2 3 0 0 m m 三辊劳特式轧机进行了技术改造， 使产量质量得到了较大的提高。到2 0 0 1 年底我国共拥有2 5 套中厚板轧机。形 成了年产1 5 0 0 万吨中厚板的生产能力。 经过5 0 年的建设和生产，我国已经形成了较强的中厚钢板的生产能力但 是与国外发达工业国家先进的中厚钢板生产水平相比，差距较大，归纳起来主 要有以下几点； 1 ) 板连铸比低，目前我们国家只有7 0 左右，而日本的厚扳连铸比已经达到 9 2 以上。 2 ) 轧机性能差，轧机规格尺寸小，轧机性能低，宽厚板轧机少，缺少5 m 左右 的特宽厚板轧机。 3 ) 钢板质量差，品种不全。虽然我国中厚板产量目前较高，但绝大部分为一 济钢中板厂设备管理信息系统研究 般用途的大路货。大部分高技术含量高附加值的品种仍需要进口。形成了一种 尴尬的局面，一方面一般用途的产品供大于求，另一方面高技术含量的品种仍 要大量进口，因此中厚板产品结构调整的任务非常艰巨。 4 ) 工艺落后，操作管理水平低，工序能耗高。与邻居日本相比金属消耗大5 左右，燃耗多将近两倍。 5 ) 自动化水平低，辅助设备陈旧。 1 1 2 济钢中板厂面临的内外部形势 济钢中板厂于1 9 5 8 年建厂，设计年产量为1 7 万吨，依靠科技进步，大力 进行技术创新，通过一系列的技术改造，特别是1 9 8 9 年进行了新建四辊可逆 式精轧机的技术改造后，产量逐年大幅度提高，目前已经形成了年产8 3 万吨 中板的生产能力。主要产品为普通碳素结构钢板、低合金专用钢板、船板、出 口板。 目前我国国内共有2 5 家中厚板生产厂家，2 0 0 0 年生产钢板1 2 0 4 7 5 万吨， 2 0 0 1 年共生产钢板1 4 3 6 5 8 万吨，增加了2 3 1 8 3 万吨，净增加了1 9 2 。济 钢共有中板厂和中厚板厂两家生产厂家，2 0 0 0 年济钢共生产钢板13 8 3 9 万吨， 占全国中厚板产量的1 1 5 ，其中中板厂生产铜板7 6 6 9 万吨，占全国产量的 6 3 6 ，中厚板厂生产钢板6 1 7 万吨，占全国产量的5 1 2 ；2 0 0 1 年济钢共生 产中厚板15 5 7 1 万吨，占全国中厚板产量的1 0 8 3 ，其中中板厂生产钢板 8 1 8 8 万吨，占全国产量的5 7 ，中厚板厂生产钢板7 3 8 3 万吨，占全国产量 的5 1 3 。 济钢拥有两家中厚板生产厂，并且将自己的市场定位为建立精品的板材基 地。济钢中板厂作为济钢主导产品的主要生产厂，依靠管理创新和技术创新， 深挖内部潜力，实行低成本战略和精品战略，多年占据全国中厚板产量最高、 成本最低的位置，各项技术经济指标均居全国中厚板行业前列。但应该清看到 我们的不足之处以及所面临的挑战。虽然依靠技术进步和加强管理，产量连年 上升，在同类型企业中一直高居榜首，从2 0 0 0 年和2 0 0 1 年中厚板专业网企业 主要技术经济指标来看应该清醒的认识到我们的优势正在弱化，并且产品品种 以普碳板等大路货为主，如2 0 0 1 年普碳板占所有产量的7 5 4 3 ，低合金专用 板等高附加值的产品比例较低，而同期重钢的低合金专用板比例达到8 6 5 6 ， 这表明的对手的进步速度越来越。 济钢中板厂设备管理信息系统研究 随着中国加入世界贸易组织，将面临更加激烈的国内外市场竞争，我们既 面临机遇又面临挑战。要明确在国内外市场竞争中所处的位置，开拓创新，抓 住机遇，勇于接受挑战，加快济钢的发展，建设成板材精品基地。中国加入世 界贸易组织是一把双刃剑，既有机遇又有挑战，机遇是有利于中厚钢板产品的 出口，这对于拓宽国际市场提供了非常有利的机会，尤其是济钢一直推行“出 口带动战略”，中厚板产品的出口量一直位于全国前列，在东南亚和东亚市场 有相当的市场份额和一些固定的客户，这就更为我们扩大出口提供了良好的前 提和基础。面临的挑战就是加入世界贸易组织后，经济全球一体化速度加快， 国际国内市场迅速融为一体，随着钢铁产品关税的降低，国际钢材市场大批高 质量高附加值低价位的钢材迅速涌入国内市场，与我们展开面对面的竞争。由 于产品档次较低，若想在国内外市场竞争中占有有利位置，必须大力进行产品 结构调整，全面提高质量，进一步节能降耗，降低成本，努力提高核心竞争力。 济钢中板厂在今后的发展中要想实现可持续发展。继续担当全国中厚板生 产企业的排头兵，就必须不断的加大技术创新的力度，利用高新技术和先进适 用实用技术改造提升自己的工艺装备水平和生产水平。现代中厚板生产流程连 续紧凑，生产高速高效产品质量优化和不断降低消耗，降低成本，实现清洁生 产日益提高的要求，已经不可能依靠人在生产过程中的即时反应与操作来稳定 的实现。只有依靠以信息科技为主导的中厚板生产全过程自动控制，智能控制 与管理信息化技术，才能有效地保证中厚板生产适应市场变化的需求，科学决 策合理制订调整计划，提高效率，精确地按照设计目标控制各类工艺参数，及 时监测与调整设备运行，从而消除各类管理工作的失误及工艺操作设备运行和 产品质量事故，使生产过程达到成熟稳定，真正实现高效、优质、低耗、低成 本、高效益的目标。轧钢自动化已经成为中厚板生产中不可缺少不可替代的重 要组成部分，是衡量中厚板企业生产现代化水平的标志，将大大提升中厚板生 产的档次水平。轧钢自动化主要有三个方面：即全面提高基础自动化水平；全 面推广生产过程与自动控制及工艺控制智能化：大力推广管理信息化。 全面提高基础自动化水平 关键是以下三个方面：开发与推广应用适应中厚板生产高温粉尘潮湿环 境，满足生产高速连续的要求，能可靠运行的一次监测仪表；快速进行数据采 集分析的全数字化智能化p l c 及控制执行机构；通过现场数据总线、以太网等 济钢中板厂设备管理信息系统研究 先进的高速传送网络，实现与过程级控制计算机的有效连接。要在加热轧钢精 整三个主流工序中实现全面实现基础级自动控制。重点应是开发应用在线温度 质量的连续直接测量监测分析技术与装备及基础级自控设备的数字化。 全面推广生产过程全自动控制和生产工艺控制智能化 该项技术是提升中厚板生产水平档次的关键技术。重点是在基础自动化水 平提高的前提下，广泛采用专家系统神经元网络模糊控制等技术实现生产过程 的全动态连续智能化控制。重点是开发动态控制模型，建立工程软件平台，实 现工艺最优化，质量监测预报与反馈控制。 开发与应用中厚板生产信息管理系统技术 关键是建立财务成本管理为中心的计算机控制系统，与基础级、过程控制 形成一体化的网络体系。重点建立企业决策信息支持系统；企业与区域性管控 一体化系统c i m s 或m i s 系统：企业财务成本预测模型：供应与销售电子商务 系统。【2 1 1 2 济钢中板厂设备管理系统存在的问题 现代化企业是运用机器和机器体系进行生产的，机器设备是现代企业生产 的物质技术基础，是决定企业生产效能的重要因素之一。特别是市场经济，对 机器设备及其管理与维修提出了更加苛刻的要求，既要保证质优价廉的产品， 又要保证较高的设备综合效益，才能赢得用户、占领市场，在市场竞争中存活、 发展。 设备管理，简单说就是通过组织、计划、技术等手段，对设备从投用到 报废进行全过程的科学的管理。设备管理伴随近代大工业生产的诞生问世，随 着现代工业的进步而发展。今天所说的设备管理，是以企业生产经营目标为依 据，通过一系列技术、经济、组织措施，对设备的规划、设计、制造、选型、 购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废全过程进行科学的管理。 这是个宏观的设备管理概念，涉及政府经济管理部门、设备设计研究单位、 制造工厂、使用部门和有关的社会经济团体，包含了设备一生全过程中的计划、 组织、协调、控制、决策等工作。 随着生产水平的不断提高，对设备提出了更高的要求，设备管理系统逐步 暴露出许多不适应生产力发展的问题，突出表现在以下方面。 济铜中板厂设备管理信息系统研究 1 2 1 设备管理的人员素质 伴随着技术的发展，设备管理人员的素质越来越不适应当代设备管理的要求。 1 ) 、由于国营企业本身存在的许多问题，从事设备管理的许多人员不称职， 却因种种原因占据了岗位，而其业务、技术能力均不能胜任。如高级管理人员 不懂设备技术却能从事设备管理，行政干部因缺乏业务知识搞技术管理存在种 种不适应。 2 ) 、生产技术不断发展，业务技术人员由于分工的限制，许多技术没有机 会学习。而国有公司的职业培训少的可怜，大部分学习不系统，而且与实际工 作脱节；很多业务骨干为繁杂琐碎的事务疲于奔命，无法充分享有学习提高的 机会，导致骨干的能力也日益跟不上管理水平的进步。近来许多单位从国外引 进设备提高工艺装备水平，但出国培训往往是其他人借机旅游的机会，真正的 技术人员却没有机户机会培训。 3 ) 、由于工作环境、工资待遇等原因，部分业务骨干跳槽，国有企业进了 人却留不住人，企业整体缺乏活力和发展后劲。国营企业人浮与事，个干活 三个看还有一个撤后腿。干活的出力不少，挣钱不多，导致工作没有积极性， 部分业务技术骨干通过实践学到本领后，纷纷跳槽。 所有的这一切导致设备管理人员的素质与相应岗位的差距越来越大，也就 制约着设备管理水平的提高。 1 2 2 设备管理的认识 1 ) 、传统设备维护往往是照搬以前的规程、经验，侧重于设备抢修，并没 有去分析设备损坏的原因所在，对设备事故分析量化不足，定性有余。由于没 有找到事故的根本原因也就无法制订相应的防范措施，导致设备事故重复发 生。为了避免事故发生片面改进局部，没有从整体考虑。如四辊接轴高强度连 接螺栓从m 6 8 增加到m 7 2 再到m 7 6 和m 9 5 ，结果断裂的事故仍发生，同时导致 其它部位发生事故故障。后来对整体结构进行了分析优化，改进了键槽配合长 宽比和连接螺栓布置，大幅度降低了设备事故。 2 ) 、设备的经济运行即设备技术改造投资、设备维护成本等问题，认识上 存在误区。设备改造没有相应的规划和分析，根据简单的判断甚至是道听途 说，对设备就进行大规模的改造。可行性分析没有，投资预算没有，预期的经 济钢中板厂设备管理信息系统研究 济效益分析没有等等，设备技术改造很大程度上也就是所谓的政绩工程。 3 ) 、备品备件的管理上存在误区更大，降低备件消耗片面强调低价格，采 用价格招标，结果导致管理部门报喜，使用部门报忧。由于价格低生产厂家偷 工减料导致备件质量下降，消耗增加。备件数量增加导致库存资金增加，备件 周转天数居高不下。 4 ) 、计划检修工期的确定不科学，由于冶金生产的连续性，局部停产对整 个系统带来的影响较大，而高负荷的生产带来设备状况的急剧恶化又不得不每 年停产进行大修，为了总公司的利益，对分厂提出的大修工期装备部进行大幅 度压缩，导致许多项目效果不理想。有的实施后没有达到应有的效果，有的片 面强调工期，导致费用大幅度增加。 5 ) 、档案资料应该为设备管理服务，由于管理手段落后，资料归档不及时： 现场设备改造后资料没有及时修改整理导致资料与现场实际不符：资料的保管 方式使查阅非常不便等，所有的这些导致档案资料管理不能适应现代化的设备 管理。 1 2 3 设备管理的业务流程 设备管理的业务流程复杂、杂乱，人员办事效率低，突出表现在 1 ) ，职能部门没有明确的职责、权限。设备管理链较乱，指挥系统不畅。 装备部是设备管理职能部门，但许多事装备部无权管，部门之间分工不明确， 二级分厂科室分工也不明确。 2 ) 技术改造工作没有统一规划考虑，配套性差，局部改造后暴露出许多 其它不配套的问题，如炼钢系统改造后表现出了轧钢系统不适应：方案设计较 少征求现场的意见，设计与使用维护相脱节，维护中备件不统一：资金预算随 意性大，没有确实的定量依据，完全根据领导意图来。 3 ) 设备管理基础差，定性有余，定量不足，许多工作仅仅依据经验，对 原始资料根本没有量化分析。信息资料严重缺乏，同时信息传递速度慢。 1 3 济钢中板厂设备管理信息系统研究的意义 对于工业企业来说，设备管理是企业整个经营管理中的一个重要组成都分。 企业生产活动的本身，决定了设备在企业中十分重要的地位和作用，而设备状 态的好坏则直接影响设备的效能能否充分发挥，生产是否能顺利进行。因此， 济钢中板厂设备管理信息系统研究 设备管理的主要任务之一就是保证设备正常运转。设备管理的意义具体表现在 以下几个方面： 1 ) 、管理是企业生产经营管理的基础工作 在现代企业生产中，主要的生产活动是由人们操纵机器设备来直接完成 的。生产中各个环节和各道工序要求严格的衔接、配合。生产过程的连续性和 均衡性主要依靠机器设备的正常运行来保障。设备在长期使用中的技术性能逐 渐恶化，就会影响生产任务的完成；一旦出现故障停机，更会造成某些环节中 断，甚至引起生产线停顿，尤其是冶金生产。因此，只有加强设备管理，正确 地操作使用，精心地维护保养，科学地状态监测，适时地修理改造，才能保持 设备处于良好的技术状态，保证生产连续、稳定的运行。 2 ) 、设备管理是企业产品质量的保证 产品质量是企业的生命，竞争的支柱。产品是通过机器设备生产出来的，如果 生产设备特别是关键设备的状态不良，精度低下，严重失修，必然造成产品质 量下降甚至废品成堆。如轧钢生产中轧机设备精度是确保生产高效稳定的关 键，轧机滑板间隙过大，轧制时必然运行不稳定，钢板板型无法控制，造成次 品和废品。因此，加强企业质量管理，其前提是必须加强设各管理，以设备的 高精度，保证产品的高质量。 3 ) 、管理是提高企业经济效益的重要途径 从某种意义上来说，企业就是人们组织起来为消费者提供产品和服务的单 位。那么，企业要想获得良好的经济效益和社会效益，必须适应市场需要，产 品物美价廉。不仅产品的高产优质有赖于设备装备技术水平，而且产品原材料、 能源的消耗，维修费用的高低都和设备直接相关，设备管理是影响企业经济效 益的重要因素之一。 4 ) 、管理是搞好安全生产和环境保护的前提 装备技术落后和管理不善，是造成产量不高，经济效益不佳的重要原因， 是发生设备事故和人身伤亡的重要原因，也是导致排放有毒有害的物质、产生 噪声从而污染环境的重要原因。 5 ) 、管理是企业长远发展的重要条件 科学技术进步是推动经济发展的主要动力。企业科学进步主要表现在产品 的开发、生产工艺的革新和生产装各技术水平的提高上。企业要在激烈的市场 济钢中扳厂设备管理信息系统研究 竞争中求得生存和发展，需要不断采用新技术、新设备、开发新产品，占领市 场并保持后劲，以实现企业的长远发展目标。 因此，设备管理不仅直接影响企业当前的生产经营的效益好坏，而且关系 着企业的长远发展的成败兴衰。在冶金系统更是如此，冶金生产打的就是设备 仗。设备管理信息系统是为了促进设备的综合管理水平的提高，尤其是提高设 备的综合经济效益。”1 济钢中板厂设备管理信息系统研究 2 济钢中板厂设备管理信息系统的系统分析 系统分析是对需要用信息系统去解决问题的分析。它包含了对问题的定 义、解决办法的说明以及解决该问题所需提供的信息的确定及解决该问题的流 程方法。借鉴兄弟厂家的经验，设备管理信息系统主要是对设备管理中涉及到 的各类信息进行综合、处理和汇总，利用信息系统强大的计算功能，对设备管 理的基础数据进行相关处理，以根据得出的数据，搞好设备管理中相应的决策。 2 1 研制工作及思路 信息系统的研究是一个多学科领域，设备管理信息系统研究采用提出问 题、分析问题和解决问题的思路；采用定性分析和定量分析相结合的办法，系 统分析设备管理系统存在的问题，结合其他厂家成熟的经验和中板厂实际状 况，研究规划了中板设备管理信息系统。 1 ) ，系统分析：根据中板厂设备管理实际状况，结合生产发展的要求，对 制约提高管理运行的环节进行分析。首先分析现有业务流程，通过分析查找不 足。其次明确目标，我们的目的是什么? 再次怎样实现? 最后系统评价。 2 ) 事例分析：通过设备管理信息系统的研究，结合设备实际状况，从三 个方面进行了较详细的研究。 设备在线动态监测系统，通过分析设备状况，为提高设备状态监测水平， 预防和分析各类事故，从动态监测系统的原理、构成、作用等方面阐述了信息 系统的作用 设备检修网络优化，通过运用运筹学有关知识，对检修工作中工期进行 网络分析，优化时间和资金控制，促进设备管理提高。 备件库存资金优化，备件资金占用是设备成本的重要组成部分，通过分 析库存备件资金状况，结合设备维护实际状况，对备件进行分类管理，有效降 低备件库存资金占用，提高设备资金利用率。 通过系统分析和事例研究，进一步说明了设备管理的提高依靠及时准确的 信息，阐述了设备管理信息系统的功能和作用，信息系统局域网在企业管理中 扮演着重要的脚色伴随着设备状况的不断改变，信息系统的使用将越来越广。 2 2 设备管理业务分析 1 ) 企业设备管理的内容 济钢中板广设备管理信息系统研究 企业设备管理的内容包含很多方面：点检、润滑、检修、事故故障、备 件、固定资产、专业设备( 起重设备和压力容器) 及档案资料等等。每一项管 理都有其具体的管理规定，都有一套运行体制。 设备点检包含了检查和监测，根据相关数据对设备状况的分析判断。 设备检修包含了小修、大中修和项修，是维持设备和改进设备状况的手 段。 事故故障是针对设备停机时间、次数进行的管理，分析原因，制定措施， 减少停机时间，确保生产。 备件是确保设备运行的条件，包括计划、库存、消耗等。 固定资产是设备管理的核心内容，包括设备经济技术指标、设备财务管 理、设备包机和固定资产投资等。 档案资料是设备管理运行的基础，是设备信息系统的重要组成部分。 润滑和专业设备等其它内容由于篇幅，在此不研究了。 2 ) 设备管理的特点： 设备管理除了具有一般企业管理应具备的独立性、追利性、应变性、抗扰 性等共同特征之外，与企业的其他专业管理比较，还有其一些特殊的性质与要 求，如技术性、随机性、综合性、全员性。 3 ) 设备管理的目的 严格的说，设备管理并不直接创造经济效益，相反却是消耗人财物的过程， 其目的有三： 保证设备运行的可靠性 设备能够满足相应产品质量要求 追求设备运行的经济性 4 ) 设备管理的基本原则 设备管理要“坚持设计、制造与使用相结合，维护与计划检修相结合，修 理、改造与更新相结合，专业管理与群众管理相结合，技术管理与经济管理相 结合的原则”。 2 3 设备管理需求分析 1 ) 设备管理信息需求 在一定程度上说，设备管理的需求就是利用及时准确的信息，作出相应的 济钢中板厂设备管理信息系统研究 各类决策。 点检划分为精密点检和曰常点检，精密点检是指专业点检人员利用监测 仪器定期对重要设备部位进行温度、振动的监测，日常点检由各车间点检员负 责，发现问题以点检卡的形式反馈点检站。点检管理是根据设备点检和设备动 态监测反映的数据，对设备运行状况的分析判断。设备运行过程中反映出的震 动、温度和扭距等参数跟正常运行中表现出的数据进行比较，确定设备运行状 况，采取相应的各类措施，确保设备的安全运行。原始数据的采集、与标准数 据的比较和设备状况的综合判断需要大量准确的信息，人工计算速度慢，精度 低，远远不能满足实际需要。 检修管理包括设备大中修、设备项修和设备日常检修，检修管理主要指 检修计划的制定、时间安排、施工协调和费用控制。由于涉及到的面较多，人 工干预往往顾此失彼。检修是维持设备良好运行的重要保证手段，建立各类基 础数据后，通过完善的信息系统运行体系，综合优化检修项目、旌工力量和时 间，有效控制费用。 事故故障管理主要指事故故障的原因、责任、考核及防范等。冶金生产 中由于设备在高负荷状态下运行，突发事故多。事故的原因判断难度较大，相 关的责任分析、考核及防范也就无从谈起。发生事故后导致设备管理中备件消 耗增大、打乱正常的设备运行等一系列问题发生。杜绝或减少各类事故是设备 正常经济运行的重要前提，为此对事故的原因必须分析透，防范措施必须到位。 各类事故故障的统计分析对全面了解设备状况非常重要，人工统计费工费 时，而计算机对此轻而易举。对设备状况了解后可制定正确的策略如设备薄弱 环节的确定整改、操作和控制方式的改变。所有的这些需要大量的数据处理才 能得出相应的结论。 备件管理是根据设备运行状况，确定备件消耗及备件储备。受成本因素 的制约，确定合理的备件消耗及储各是搞好设备管理的重要途径。冶金设备受 传统管理的限制，备件管理较混乱。备件消耗、库存及在制等相关数据不准， 导致大计划、大库存等。理顺备件管理，及时掌握准确的备件信息。通过科学 的预测分析，制定合理的备件消耗和库存，既能保证正常的设备运行又能大幅 度将降低备件资金占用，减少人力、物力，提高设备经济运行。所有的这些通 过人工来完成，时间长，数据传递慢。 济钢中板厂设备管理信息系统研究 固定资产管理是设备管理的重要组成部分，包括了设备经济技术指标、 设备财务管理、设备包机和固定资产投资等内容。固定资产管理中有大量的数 据需要进行处理，指标中有许多相互影响，尤其是在设备更新改造投资规划中。 由于计算方法和基础数据不同将产生不同的决策，对企业的发展产生巨大的影 响。 档案资料是企业重要的资源，档案资料管理好坏与否直接关系到设备管 理。由于技术的发展，专业分工更加细化，技术资料对保证设备正常运行的作 用越来越明显。由于设备技术改造和更新换代越来越快，传统的档案管理与不 适应现代企业发展要求。例如传统的设备蓝图是技术人员绘制后，描图员描， 晒制后档案人员整理归档，稍加改动，必须重复以上整个过程。如果采用计算 机绘制图纸后，只须对改动部分稍微处理，替代源文件即可。大容量的信息、 方便快速的查询和旧资料的及时更新要求档案管理必须借助于现代化的手段， 充分利用信息系统，实现档案资料管理的升级换代。 2 ) 设备管理技术需求 市场经济要求高质量的产品，大工业生产要求设备高水平运行，设备技术 水平尤其是控制水平逐步提高。对设备管理而言，处理各类事件需要较高的综 合技沭业务水平。伴随着计算机技术的发展，软硬件飞速发展。社会上各类成 熟软硬件系统为设备管理提供了有力的技术支持。 设备管理中常见的技术分析，依靠人工经验、估计搞的设计、计算已远 远落后了，已从手工计算发展到计算机动态仿真，三维模拟，传动部件的受力 分析更是采用有限元精确分析。通过高技术分析精确掌握设备状况，合理优化 设计、制作工艺确保设备经济运行。 设备管理中工程的费用预计、估算，以往都是靠经验，而现在工程项目 费用预计都是根据标准、定额及工程量，误差范围非常小。定性计算少，定量 计算多。工程招标也是依靠精确的定量分析计算，发标方以较少的投资尽可能 达到较理想的要求，承标方获取适当的利润，从而最终实现双赢。 。 设备更新策略、途径和时机的选择，应以技术经济分析作为依据。设备 的经济运行更是需要精确的计算，根据设备历年的维护费用，考虑资金的时间 价值，结合设备的经济寿命，确定设备投资更新的最佳决策。 检修过程中网络的经济优化是经常遇到的事，每一个工程项目都有其特 济钢中板厂设备管理信息系统研究 殊性，受到许多条件的制约。在各自条件的限制下，优化网络施工管理，减少 工期、施工力量，确保项目质量。这些需要采用科学的计算方法如运筹学等进 行精确的技术分析，根据得出的数据制定相应的策略。 通过以上的分析不难看出，设备管理无论是信息需求还是技术需求，都需 要大量的基础数据，按照一定的规则进行处理，得出相关结论，在此期间需要 进行大量的数据交换沟通。设备管理中各个方面相互制约、相互影响，如何快 速有效地了解各类所需信息并加以使用，是设备管理信息系统面临的必须解决 的问题。 5 信息需求分析也口q 用户需求分析，是确定满足所选择方案的特定的信息需 求。中板厂设备管理信息系统必须能够实现设备管理涉及到的各方面数据的有 机结合。为了实现该功能，很大程度上借助与中板厂管理信息系统。该系统将 计算机管理的应用层面从基础的生产数据统计扩展为基于w e b 方式的、以各类 生产数据、设备数据和行政信息为主要内容的实时发布平台。管理信息系统以 行政管理、生产技术、生产管理和设备管理等各方面活动中产生的数据、资料、 公文、文档等为基础，提供日常文档处理、生产运行和设备管理等各个方面的 全面管理及网络化传输，为高效管理提供服务与支持。中板厂管理信息系统突 出企业管理岗位职能分工的特点，建立起生产分厂实施电子化、网络化管理的 协作平台，使其能够满足钢铁企业现代化管理方式的不断改进和完善的要求。 济钢中板厂设备管理信息系统研究 3 济钢中板厂设备管理信息系统结构与功能 中板厂信息系统采用的结构，一个因素是考虑早期网络的部分结构，比如 以粗缆为主要传输介质的以太网干线的结构形式；另一个因素是顺应了以太网 技术的发展步伐，使用l o o 兆交换技术构建办公楼主体网络，保证网络性能。 1 ) 、经济实用：现有网络架构尽量保护了过去的网络投资，对生产线的几 个工作站和主要的长距离网络线路进行了保留，经过论证，这部分带宽足以满 足现在的生产统计需求。这次集中力量对服务器端进行了扩充、升级和分工， 服务器端整体性能得到了较大提高，可以满足现在和不久以后一段时问对网络 信息的处理能力。而对于工作站的计算机，不需要太高的配置，可以保留不少 的旧有设备。 2 ) 、方便灵活：既可以用浏览器方式，也可以采用p o w e r b u i l d e r 或v b 编 写前台工作站应用程序的方式进行数据访问和报表服务。现用的工作站，主要 采用p b 编写前台程序实现报表功能，而大多数的查询工作，采用w e b 浏览器 的方式提供查询服务，这样维护起来方便，只要修改服务器端的脚本就可以完 成，而客户端只要配好网卡，连到网站就可以查询所需的数据。 3 ) 、性能可靠：数据库系统采用s y b a s e 数据库，经过我们8 年的使用和 运行，从s y b a s e l 0 到现在的s y b a s e l 2 ，性能稳定可靠。w e b 服务器通过a s p 脚本蠢询数据库，提供客户端的数据查询请求服务，它的性能较高，也很稳定。 3 1 管理信息系统的结构 管理信息系统又称网上办公系统( 简称z b n o s ) ，主要是为中板厂的各项管 理工作服务。通过实现办公手段的自动化、信息交流的电子化，准确及时地提 供生产、设备数据统计，从而促进管理向高效化、科学化、严细化、规范化方 向迈进。设备管理是这个信息系统的一部分。 1 ) 核心的服务器： 、域控制器和w e b 服务器一一康柏p r o l i a n tm l 5 3 0 。建有活动目录，用 于w e b 发布和文件服务，提供办公网段的d h c p 服务，是访问最频繁的服务器。 、数据库服务器一一康柏p r o l i a n tm l 5 3 0 。运行数据库系统，与生产线 计算机处于另一网段。对于办公系统客户端不可见。 、邮件服务器一一提供邮件服务和域控制。 济钢中板厂设备管理信息系统研究 、数据和文档备份一一康柏p r o l i a n t1 6 0 0 。早期核心服务器“退居二 线”，“发挥余热”。用于存储文档备份、驱动程序备份、数据库备份、w e b 站 点备份等，是最全的和最集中的后台备份。 、终端服务器一一康柏p r o s i g n i a7 2 0 。作为终端服务器提供有集中办 公条件的部门作为文件和打印服务器。节约维护和管理耗费，提高文档安全。 、门户服务器一一使用一台微机服务器充当对外联接的门户。用于中板 图3 - 1 瑚络结构示意图 f i g u r e3 一lt h ed i a g r a mo fn e t w o r ks t u c t u r e 网络与总公司主干网的连接，除了提供其它单位访问中板厂的公开信息之 外，还对部分单位( 如质量监督处) 开设数据交换区，大幅提高生产数据的真 实可靠性和实时性。作为一个关卡，本服务器还起到病毒防护和内部数据保密 的作用。 2 ) 、网络拓扑结构 该网络结构简图如图3 - 1 所示。本网络是e t h e r n e t 网，全部采用t c p i p 协议，除生产现场保留较长距离的同轴粗缆以外，办公网络部分全部采用超五 类双绞线布线，交换到桌面( 网络中间设备全部是交换机，直到用户桌面上) 。 充分应用新的高性能硬件和网络技术进行办公网络布线，选用高速的网线、网 卡、交换机等，大幅度提高网络的运行速度，办公子网全线速度达到1 0 0 m b p s 。 合理分配网络负荷，优化整个网络的整体性能，提升关键服务器的性能，对服 务器的c p u 、内存容量进行充分估量，保证域控制器、邮件系统、终端服务器 的吞吐能力。把网络分成生产数据子网和办公子网，保持了生产数据和管理网 济钢中板厂设备管理信息系统研究 络的相对独立性，有利于提高网络的安全，分类保护数据。 从图3 - i 中可见网络有这些部分： 、数据库服务器 采用一台单独的高性能w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 服务器做数据库服务，采用 高性能的s y b a s e 数据库和数据驱动的w e b 一数据库连接组件，构成可靠的先进 的数据库服务器，一是连接到生产现场的数据工作站，获取并保存一手的生产 数据和设备数据；二是连接到w e b 服务器，为管理网络用户提供方便的历史数 据查询和数据统计服务。同时，与其他服务器一起构成数据的复制机制，相互 制作各种信息的冗余备份，大大提高网络的可靠性，保障数据安全。 、前台服务器 办公网络的域管理，也就是活动目录( a c t i v ed i r e c t o r y ) ，是安装在w e b 服务器上和邮件服务器上的，他们提供了办公网络访问者，特别是电子邮件用 户的身份集成验证和账户管理。 、办公工作站 办公网络上的每台工作站计算机都是用l o o m 以太网卡，通过五类双绞线和 1 0 0 m 交换机联接到各前台服务器上的。工作站计算机的软件环境主要是 w i n d o w s 9 8 和浏览器i e 5 ，以及常用的办公软件如o f f i c e 2 0 0 0 、w p s 2 0 0 0 等， 有的还有p o w e r b u i l d e r 的客户端软件。操作人员面对的软件环境和配置既简 单又通用，使用起来得心应手，故障比较少，安装也不繁琐，降低了使用和维 护成本，大大降低了网络技术人员的额外负荷。“1 3 ) 、管理信息系统的结构： 以w e b 服务器为中心的设备信息服务系统的一个最大特点是：所有的信息 服务软件都放在这个w e b 服务器上，管理信息系统的结构如图3 2 所示， 数 据流程结构如图3 3 所示， 济钢中板厂设备管理信息系统研究 图3 2 f jg u r e3 - 2 固定 资产 管理 模块 固定 资产 库 事故 备档 故障件 案 管理 管管 模块 理理 模模 块块 1r ， 久 久 人 、， u u u 故 计 墨囊 障 划 库 库 库 。库、， 信息系统结构图 济钢中板厂设备管理倍患系统研究 图3 - 3信息系统数据流程图 f i g u r e3 - 3t h ei n f o r m a t i o ns y s t e md a t u mf 1 0 w c h a r t 3 2 管理信息系统的功能 3 2 1 管理信息系统的使用要求 1 ) 、瘦客户机结构： 管理信息系统的设计采用流行的瘦客户机结构。充分利用网络技术、邮件 技术、电子公告功能等，将中板厂各级管理部门和生产车间紧密联接起来，构造 出一个现代化的办公环境，实现了信息传递和管理的电子化。通过实时、准确、 规范的信息传输，大大提高了管理工作效率。 2 ) 、采用多层多类安全控制机制 根据实际需要，使每个管理岗位具有不同权限，安全使用和处理相关的业 务信息。 ( 1 ) 公共信息发布 对于可以厂内公开查询的公共信息、部分资料、生产及消耗数据、指标完 成情况等等，分类制作相关页面和查询进行直接发布。 ( 2 ) 公共文件传输 在网上开辟一块共享目录空间，用以满足无机密要求的文章的无盘化传输 和交换打印等。因为是为临时交换所用，该目录几乎不需要进行权限的控制。 济钢中板厂设备管理信息系统研究 ( 3 ) 职能岗位的网页 为了简化使用者的登录审查手续，w e b 页按工作岗位进行特别定制，使用 者只需通过验证进入该岗位的页面，将会使用到的数据、文档等资源在被该用 户访问时一般不需要再次验证其身份。 ( 4 ) 电子邮件系统 为了满足重要文件的传输和保存而设的服务功能。任何时候登录电子邮件 系统都必须经过身份验证。邮件的内容可以由发件人加密。 ( 5 ) 访问方式 原各部门的微机工作站，都可以不加改变的进入网络，得到充分使用，只 要通用浏览器即可完成设备信息服务。主要是采用w e b 服务器后，各用户端的 软件变得很“瘦”，只采用流行的浏览器( 如i e 、n e t s c a p e 等) 即够用，因而 不需要太高的配置。 3 2 2 管理信息系统功能分解 以模块所体现的管理职能划分，系统分为公共信息、行政办公、党务、 人教、工会团委、生产管理、设备管理、技术管理等等。按照管理职能机构的 划分，管理信息系统有以下功能模块： 1 ) 电子公告栏： 发布公告信息的场所，包括生产简报、通知通报、先进事迹以及征文选 编等广播性信息。电子公告栏相当于日常办公的公告板，可以发布各种公共信 息如公告、通知或启事等。每个部门也建立自己的