（机械工程专业论文）筑路机械全生命周期管理信息系统研究.pdf

摘要 为充分发挥筑路机械设备的作用，本文结合东盟公司发展现状，旨在建立适合于企 业自身的全生命周期设备管理信息系统，提升设备管理水平，辅助设备维修，提高维护 效率，降低维修成本，提高企业内部的工作效率和降低使用成本。主要研究内容包括： 设备基础编码信息的建立和维护，设备购置管理，设备调拨、折旧、处置管理，设备运 行、维修保养信息管理，设备租赁管理，设备成本核算管理和设备统计分析报表。开发 的管理信息系统在东盟公司2 0 1 0 年承建的西宝高速公路扩建工程b 5 标段中具体加以 应用，实现了信息的快速收集、处理和传送，提高了办公效率、降低了办公成本、保障 了高质量、低成本、高效率的完成工程项目。应甩案例说明该系统设计合理、内容全面、 运行可靠安全，具有实际应用价值。 在开发出筑路机械全生命周期管理信息系统的基础上，研究了单机成本核算，实现 了对设备的精细化管理，充分调动了机驾人员的主观能动性。由于实行成本核算与效益 工资相挂钩，极大的促进了机驾人员的工作责任心，对降低项目设备成本，提高设备利 用率和完好率起着非常重要的作用。 关键词：筑路机械，管理信息系统，单机成本核算，设备编码 a b s t r a c t t ou s et h ec o n s t r u c t i o nm a c h i n e r ys u f f i c i e n t l y , t h el i f ec y c l ee q u i p m e n tm a n a g e i n f o r m a t i o ns y s t e m ( m i s ) i sp r e s e n t e d t h es y s t e mc o m b i n e sw i t ht h es t a t eo ft h ea r to ft h e e a s t - u n i o nc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r yc o m p a n ya n da i m sa tp r o p e l l i n gi t sd e v e l o p m e n t t h e s y s t e mc a l li m p r o v et h ee q u i p m e n tm a n a g el e v e l ，h e l p f u lt oe q u i p m e n tm a i n t e n a n c e , i m p r o v e m a i n t e n a n c ee f f i c i e n c y , a n dd e c r e a s et h em a i n t e n a n c ec o s t a sar e s u l t ，t h ew o r ke f f i c i e n c yo f t h ec o m p a n yi si n c r e a s e da n dt h em a i n t e n a n c ec o s ti sd e c r e a s e d t h em a i nc o n t e n to ft h e p a p e ri n c l u d e st h a tt h ee s t a b l i s ha n dm a i n t e n a n c eo ft h ee q u i p m e n tb a s i ci n f o r m a t i o nc o d i n g , t h ee q u i p m e n tp u r c h a s em a n a g e m e n t ，t h ee q u i p m e n tt r e a t m e n tm a n a g e m e n t ，t h ee q u i p m e n t r u n n i n ga n di t sm a i n t e n a n c em a n a g e m e n t ，t h ee q u i p m e n tt e n a n c ym a n a g e m e n t ，t h ee q u i p m e n t c o s tc h e c k i n gm a n a g e m e n t ，t h ee q u i p m e n ts t a t i s t i ca n da n a l y s i st a b l em a n a g e m e n t f u r t h e r m o r et h es y s t e mi sa d o p t e da tt h ee a s t u n i o nc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r yc o m p a n ya n d t h er e a lb 一5s e c t i o no f x i a n b a o j i a nh i g h w a yp r o j e c ti n2 0 1 0 t h es y s t e mc a nq u i c kc o l l e c t ， d e a la n dt r a n s m i tt h ei n f i e l di n f o r m a t i o n t h ew o r k i n g e f f i c i e n c yi si n c r e a s e da n dt h ew o r k i n g c o s ti sd e c r e a s e d t h es y s t e mc a n g u a r a n t e et of i n i s hp r o j e c ta tt h eh i g hq u a l i t y , l o wc o s ta n d l l i g he f f i c i e n c y t h er e a le x a m p l ev a l i d a t e dt h a tt h es y s t e md e s i g ni sr e a s o n a b l e ，t h ec o n t e n ti s c o m p r e h e n s i v e ，t h er u n n i n gi sr e l i a b l ea n ds a f e t y i ti su s e f u lf o rt h er e a lc o n s t r u c t i o np r o j e c t b a s e do nt h el i f ec y c l em i s ，t h ec o s tc h e c k i n go fa s i n g l em a c h i n ei ss t u d i e d ，w h i c h r e a l i z et h ef i n em a n a g e m e n to f t h ee q u i p m e n ta n dp r o p e lt h es u b j e c t i v ea c t i v i s mo f t h ed r i v e r f o rt h ec o s tc h e c k i n gi sp r o p o r t i o n a lt ot h ee a r n i n go ft h ew o r k e r , w h i c hs t r e n g t ht h e i r p a s s i o na n dd u t yo nw o r k i ti se f f e c t i v et od e c r e a s et h ec o s to f t h ep r o j e c ta n di n c r e a s et h e u t i l i t yr a t i oo ft h ee q u i p m e n t k e yw o r d s ：c o n s t r u c t i o nm a c h i n e r y , m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，c o s tc h e c k i n go f as i n g l em a c h i n e ，e q u i p m e n tc o d i n g 长安大学硕士论文 1 1 项目研究意义 第一章绪论 近些年，公路大建设、大发展已成为交通行业的主旋律，筑路机械也得到了飞速发 展，工程施工机械逐渐向大型化、专业化、系列化、智能化等方向发展。如何更大地发 挥设备的作用，提高设备的使用效率和效益，筑路机械管理信息化已成为重要的课题。 1 1 1 传统的筑路机械机务管理 现代工程建设离不开机械化施工，公路建设和养护也不例外。许多施工单位拥有单 机价值数百万的大型施工机械设备，这些设备是完成生产任务的必要的物质手段，但是， 如果机务管理工作跟不上，机械设备就不能充分发挥其应有的作用，从而造成很大的人 力、财力、物力的浪费。长期以来，各地公路系统不同程度的存在着重土建轻机械、重 购置轻管理的现象，致使机务管理人员的整体素质较低，人员队伍不稳定，严重影响了 公路机械设备生产效益和经济效益的正常发挥。随着公路建设事业的迅猛发展，对公路 建设施工和养护现代化提出了越来越高的要求，现代公路施工和养护，必须满足作业的 快速、安全、优质、低耗的需求。因此利用现代先进的科学手段，加强公路施工及养护 机械设备的管理成为当今机务管理的必然趋势。 传统的机务管理主要包括技术经济定额管理和机械折旧和大修理费用管理两大部 分，内容比较片面、单一。 1 ) 技术经济定额管理 机械技术经济定额的种类很多，其含义各不相同。( 1 ) 年工作台班定额一是各种机 械在一年内应完成的台班数。根据交通部公路筑路机械台班费用定额编制说明规定 计算。( 2 ) 台班产量定额一为机械在一个工作台班中应完成的合格产品的产量。它是按 机械规格型号，并根据作业内容、作业条件等不同分别予以制定的。( 3 ) 机械年产量定额 是各种机械在一年中应完成的产量。其计算公式为：机械年产量= 台班产量x 年工 作台班。( 4 ) 动力燃料消耗定额动力燃料消耗定额，是机械、车辆在单位运转时间 或行驶公里中所耗用的动力燃料。应分别按机型、道路等级、气候条件、工作对象等因 第一章绪论 素综合分析制定。制定时可参阅交通部发布实施的公路筑路机械台班费用定额中动 力燃料消耗数据。该数据是以达到台班产量定额为基础，当超额完成台班产量定额时， 其动力燃料消耗可按比例相应增加。当达不到台班产量定额时，亦应按比例相应减少。 筑路机械凡可以用完成产量核算燃油消耗的，应尽量用完成产量来核算油料。其计算公 式为：产量油耗= 定额台班油耗施工定额台班产量。( 5 ) 润滑油消耗定额，一般可按燃 油消耗量的2 5 3 计算。其中汽油机按2 5 ，柴油机按3 。( 6 ) 轮胎消耗定额 是指新胎到报废和经一次翻新到报废所达到的使用期( 公里、台班) ，是考核驾驶人 员对轮胎使用情况的定额。( 7 ) 工具配备和消耗定额是指机械、车辆操作人员为做 好经常性的维修保养工作必须配备的随机工具。有些机械在出厂时带有专用工具，不列 入定额，但应在机械履历书内登记。如新机带有通用工具者，则按定额核减后再补发其 不足部分。( 8 ) 替换设备消耗定额机械的替换设备：蓄电池、电缆、运转皮带、钢 丝绳、胶管、履带、刀片、锯片等消耗性材料的使用消耗定额。( 9 ) 保养修理费用定额 为机械在保养、修理过程中的全部工料费用的定额。它是考核保修工时与费用水平 的依据。定额应按机型、保修类别、工作条件等不同情况分别制订。( 1 0 ) 保养修理工 时定额为完成一次保养或修理作业时的时间限额。它是考核维修单位( 班、组) 的 保修工效和进行定员的主要依据。它受保修广度、深度的影响，应分别按机型的保修类 别制订。( 1 1 ) 机械台班费用定额台班费用定额是将机械的价值和使用维修过程中 发生的各项费用科学地转移到机械使用费中的一种表现形式。它是施工和养护单位或班 组核算的依据。机械台班费用定额可参照交通部( 9 0 ) 交工3 7 0 号通知公布的公路筑路 机械台班费用定额执行。机械台班费用分不变费用和可变费用两大类。不变费用由国 家统一下达，各地区无权变更。不变费用包括：折旧费；大修理费；经常修理费； 安装拆卸及辅助设备费。可变费用包括人工费；动力燃料费；养路费及车船使 用费。 2 ) 机械折旧和大修理费用管理 ( 1 ) 折旧、折旧基金。机械与材料不同，材料在每一个生产周期中都要消失或改变 它的原有实物形态，它的价值是一次地转入产品成本。而机械则是较长时期内多次参加 产品生产过程，它的价值不断地转入产品的成本中去，也就是说明，它的原值是按照每 月、每年或每台班磨损的程度，一部分一部分地转移到产品的成本中去的。这部分由于 磨损而转移到成本中去的机械价值( 原值的一部分) 称为折旧。生产过程中不断提取折旧 并积累起来便形成折旧基金。( 2 ) 大修理基金。机械在使用过程中，其性能是要随着磨 2 长安大学硕士论文 损而变坏的。为了保证机械正常运转，必须进行大修理。修理的费用都要转入机械使用 成本中去。根据大修理的特点( 大修范围大，费用高，周期长，次数少) ，为避免因一次 交付较大的修理费用造成机械使用成本不合理的波动，保证大修理的资金来源，国家规 定必须仿照固定资产提取折旧基金的办法，不断地从成本中提存机械的大修理基金。作 为实际发生的机械设备大修理费用的开支来源。 公路施工或养护单位对机械的折旧和大修理基金使用与管理的分工一般是：财务部 门负责提存和管理；机务部门计划使用；审计部门负责监督。机械的折旧与大修理基金， 作为设备更新改造和大修理的专用基金，具有准备金的性质，因此必须坚持先提后用， 量入为出的原则。使用折旧和大修理基金，应该按照规定的程序审批，经批准后使用。 如机械的大修理申请单，必须经过机务部门和财务部门审查签审意见后，才能将机械送 修，并凭批准的申请作为报销大修理费用的依据。机械的改造宜结合大修理进行。改造 所需要的资金不超过改造机械大修理费用的3 0 时，可列人大修理费用开支；若超出时， 应将改造内容列入技改计划，所需资金从折旧费用或企业的技术改造基金中安排解决。 机械改造后新增的价值，属大修理基金开支的不办增值，属折旧基金等开支的应办理增 值。对折旧、大修理基金的使用管理上，要特别注意防止扩大这两项专用基金的规定使 用范围，更要防止挪用。 1 1 2 现代的信息管理系统 随着时代的发展，人类已然驶入信息高速公路，信息已成为社会和经济发展的重要 支柱之一。大量复杂信息的产生和传播、信息技术的高度发展，在推动着社会进步和经 济发展的同时，也增加了个人和组织处理信息工作量和信息贮存量。计算机作为信息处 理的重要工具，在当今的信息社会中起着越来越重要的作用，它使信息的贮存和显示应 用更新的方法，而且它还能完成信息的转换和处理工作。在当今科学技术中也只有计算 机是唯一能模拟人的思维的工具，它为信息处理的自动化提供了最重要的基础。 管理的主要功能是决策。进行决策时需要各种各样的有关信息，也就是管理需要信 息，现代化的企( 事) 业单位的管理更需要大量的信息，需要信息系统的支持。信息量的 急剧增加，一方面保证了决策工作的顺利进行，另一方面也增加了信息贮存、搜索和处 理的工作量。因此有必要对信息、信息系统等进行研究，以便更好的进行信息系统的开 发设计工作。 现代管理信息系统简称m i s ( m a n a g e m e n ti n f o r m a ti o ns y s t e m ) ，它是一个以人为主 3 第一章绪论 导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、 加工、存储、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决 策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。高登戴维斯给出管理信息系统的定 义说明了管理信息系统的目标、功能和组成，反映了管理信息系统当时已达到的水平。 它说明了管理信息系统的目标是在高、中、低三个层次，即决策层、管理层和运行层上 支持管理活动。管理信息系统概念如图1 1 所示。管理信息系统具有将数据全部存储于 计算机系统中；用户使用简单、操作方便、查询快捷；有较强的人机对话功能；能直 接从计算机系统中提供决策所需的参考消息等特点。 图1 1 管理信息系统概念图 1 ) 管理信息系统的功能 管理信息系统的基本功能主要包括信息的输入、存储、加工处理、维护、传输、输 出等。支持决策，是管理信息系统的主要功能。决策是为达到某一目的而在若干个可 行方案中经过比较、分析，从中选择合适的方案并赋予实施的过程。决策过程可分为三 个阶段：1 ) 收集情况。就是对环境进行调查，以获取、加工与决策有关的数据，获得识 别决策的因素和线索。2 ) 设计。就是发现、分析和模拟决策过程，也就是理解问题，建 立模型，进行模拟，提供多种可供选择的方案。3 ) 选择。就是从各种方案中选出一种最 佳方案，付诸实施。管理信息系统准备和提供统一格式的信息，使各种统计工作简化， 4 长安大学硕士论文 以降低信息成本。及时全面地提供不同要求和不同细度的信息，以期分析、解释现象， 迅速、及时的产生正确的控制。全面系统地保存大量的信息，并能迅速地查询与综合， 为组织的决策提供信息支持。利用数学方法和各种模型处理信息，以期预测未来，并进 行科学的决策。 2 ) 管理信息系统的类型 根据不同的标准对管理信息系统的分类，有不同的类型。m i s 按组织职能可以划分 为办公系统、决策系统、生产系统和信息系统等。m i s 基于信息处理层次进行划分为面 向数量的执行系统、面向价值的核算系统、报告监控系统，分析信息系统、规划决策系 统，自底向上形成信息金字塔。基于历史发展进行分类，第一代m i s 是由手工操作，使 用工具是文件柜、笔记本等。第二代m i s 增加了机械辅助办公设备，如打字机、收款机、 自动记账机等。第三代m i s 使用计算机、电传、电话、打印机等电子设备。随着电信技 术和计算机技术的飞速发展，现代m i s 从地域上划分已逐渐由局域范围走向广域范围。 1 1 3 全生命周期管理信息系统 一个高水平的完整的设备管理信息系统应包括设备一生的基础、技术和经济要素的 管理。这一综合管理的思想主要体现为： 1 ) 从设备管理信息系统应能够规范基础信息，为深层次的管理提供保证。系统将 通过规范化设备基础信息和工作流程，保证企业设备系统、设备等管理工作的标准化、 制度化和程序化，保证信息的准确性和工作的高效性，通过计算机实现对设备资产运行 的有效管理和监督，建立动态的设备统计系统，加强设备的一生管理，延长设备的经济 使用寿命。 2 ) 综合先进的管理思想，提高设备技术管理水平。m i s 应实现计算机对设备运行、 技术状态、点检、状态检测、检验、检定、保养、维修、润滑、事故故障、技术改造等 进行全过程控制与管理，并结合行之有效的现代化管理方法( 如状态维修、可靠性维修 等) ，开展设备工程系统技术分析，通过先进的任务提示机制，有计划、有针对性的开 展设备点检、状态检测、检验、检定、保养、维修、润滑工作，并实现设备的更新改造 及大修项目的工作计划、备品备件安排、人力资源安排、资金计划、相关分承包商以及 项目的实施等工作的动态管理，为企业固定资产更新改造大修决策提供技术、经济论证 和分析，通过规范的设备管理达到资产效益最大化，全面提高设备管理的工作质量与现 代化水平，辅助企业经营目标的实现。 5 第一章绪论 3 ) 建立知识管理体系，提高设备管理的整体水平。机械设备技术状况管理系统将 利用计算机采集、处理、存储和使用各类设备、工作数据与重要的技术经济数据，建立 企业的设备技术信息共享机制和设备管理工程体系，通过日积月累，动态建立设备工作 作业技术标准，即建立各类设备包括故障体系、点检、定期检查、状态监测、检验、维 修、保养、润滑等技术管理的标准体系，升华企业的智力资本，建立企业在设备管理方 面的知识管理体系，从而为企业将来的设备技术工作提供深入的依据。 1 2 管理信息系统国内外研究现状 1 2 1 管理信息系统国内研究现状 我国设备管理信息化主要经历了三个阶段： 第一阶段，我国在设备资产管理中应用计算机软件，最早出现在2 0 世纪8 0 年代中 期，主要以设备台帐管理和维修计划管理为主。自1 9 9 2 年以后，随着先进生产装备的 引进，国外的设备管理软件开始进入中国，并以预防性维修为管理的主要功能。这一阶 段的软件大多应用效果不佳，除了技术因素外，主要是软件的实施面临着企业管理模式 转换过程中诸多不确定因素的影响。 第二阶段，自1 9 9 3 年起，设备资产管理软件的发展进入第二阶段，主要的特征是， 企业在急剧变化的外部经济环境影响下，设备管理工作呈现一种不确定状态，新设备、 先进生产线和工艺的引进，直接冲击着传统的设备管理模式，在现代化的设备管理技术、 方法不断进入我国的形势下，新的模式并没有形成，导致企业在设备资产管理方面失去 了标准和评价的依据，因此在这一阶段国内新出现了十多种设备资产管理软件，但都由 于系统管理模式的不确定而未能很好地解决软件应用符合企业实际这一重要问题。 第三阶段，自2 0 0 1 年起，设备资产管理软件进入发展的第三阶段，其发展在两个 领域中推进。一是以服务于国有企业为主的本土化软件系统，按设备综合工程学的理论 和全寿命周期管理模型提供管理功能，主要突出了资产管理、故障管理与分析、包含大 修计划、事后维修、预防维修、状态维修等在内的综合维修模式的建立以及设备全生命 周期的技术经济分析等。另一个方面是以服务于合资、外资企业为主的国外软件产品， 主要提供以预防维修和工单管理为主的功能，且用户多集中于具有外资背景的大型跨国 制造企业。在这两个发展方向之外，在实施企业资源计划e r p 系统的过程中，连带建 立了设备资产管理软件模块，这些模块的功能大多以设备资产管理的早期管理功能为 6 长安大学硕士论文 主，局限于资产台帐、工作记录、维修计划和维修费用的管理，未能深入到设备管理的 技术工作层面。 山东省交通厅公路机械管理信息系统是为适应新形势下的筑路机械管理需要，提高 公路机械管理水平而开发研制的。该系统具有7 大模块，有4 0 余项功能，包含了现有 设备管理中管理、使用、保养、维修、供给的全部内容和p m 管理，7 大模块包含人员、 文档、机械、安全、节能、综合统计和系统管理。该系统已经通过了国家相关部门的鉴 定委员会鉴定，并在全国范围内进行了推广和应用，实现了机械信息的数据共同共享和 机械管理工作的信息化服务、提供了筑路机械的工作效率。 国内某商业数据有限公司开发的筑路机械设备管理信息系统g p m i s ，充分考虑建 设、公路工程等施工单位设备管理工作的特点，通过设备的前期管理、资产管理、维修 保养、故障分析、状态检测、运行状况、润滑管理和租赁管理等功能，将设备的物质形 态管理同价值管理紧密结合起来。 1 2 2 管理信息系统国外研究现状 国外企业非常注重成本，实现利润最大化，是企业的终极目标。专业化的设备维修 管理软件正好满足这一要求。因而国外设备维修管理软件起步较早，到目前已经比较成 熟。典型的软件包括：英国e n g i c a 公司的q 4 生产管理系统、m a x i m o 公司的m a x i m o 设备维修管理系统、d a t a s t r e a m 公司的m p 2 设备维修管理系统等。 英国e n g i c a 公司的q 4 生产管理系统诞生于1 9 7 8 年，早期为d o s 版本，经过2 0 多年的不断完善与发展，日趋成熟，现该系统以m i c r o s o rw i n d o w s 操作系统为平台， 具有较高的兼容性。该软件包括“策划维修管理 与“物资管理 两大子系统，将备件 管理与生产管理有效地结合起来。m a x i m o 公司是一家专门从事设备维修管理软件开 发的公司，目前在中国有多家分公司。 m a x i m o 设备维修管理系统包括工作单管理、定检管理、库存管理、设备维修管 理、采购管理、缺陷管理、劳力管理、资源管理、系统设置、日程管理、系统工具、客 户化工具等功能。d a t a s t r e a m 公司的m p 2 设备维修管理系统提供了号称“世界领先的检 修解决方案，其特点为：对于报告和程序可以使用临时表存储数据；能够制定新的数 据表和字段，然后应用；在表单格式下，可以对记录进行拷贝、粘贴操作；在局域网上 安装后多客户使用。系统模块包括资产管理子系统、员工管理子系统、设备维修管理子 系统、库存管理子系统、采购管理子系统、预算管理子系统、计划管理子系统、任务管 7 第一章绪论 理子系统、工单管理子系统和缺陷管理子系统等。 1 3 项目主要研究内容 东盟营造工程有限公司( 简称东盟公司) 于1 9 9 3 年1 2 月经国家商务部( 原外经贸 部) 批准，由中国最大的公路施工企业之一中交第二公路工程局有限公司( 原交通部第 二公路工程局) 和英属维尔京群岛中怡控股有限公司合资组建成立，是我国公路施工行 业首家中外合资企业。东盟公司投资总额3 1 2 5 亿人民币，注册资本1 2 5 亿人民币，截 至2 0 0 8 年底，资产总额达1 9 亿元人民币。东盟营造具备中国公路工程施工总承包一级 资质和公路路基工程、公路路面工程、桥梁工程专业承包一级资质，具备公路交通工程、 交通安全设施专业承包( 不分级) 资质。东盟营造于1 9 9 9 年通过了i s 0 9 0 0 2 ：1 9 9 4 质 量管理体系认证，2 0 0 2 年通过了i s 0 9 0 0 1 ：2 0 0 0 质量管理体系、i s 0 1 4 0 0 1 ：1 9 9 6 环境管理 体系和o h s a s l 8 0 0 1 ：2 0 0 1 职业安全健康管理体系三个国际管理标准的整合认证。东盟 公司秉承“营造路桥精品、创造高速未来的宗旨，多年来坚持“同业多元跨越发展 的主导战略，践行“零缺陷低成本一体化战略，不断提升标准化管理水平；持续追 求精细管理，产品领域、市场区域得到不断拓展。公司从路基、桥梁、路面施工逐步扩 展到隧道施工、铁路施工、海外施工领域，并在工程项目b t 模式建设等方面积累了经 验。市场区域目前包括国内江苏、浙江、安徽、湖北、陕西、江西、吉林、甘肃等省份， 以及国外市场非洲安哥拉。现有管理技术骨干人员约7 0 0 余人，2 0 0 8 年实现经营总 收入2 2 亿元，新签合同额4 4 亿元。 东盟公司成立1 5 年以来，先后承建国家重点工程项目1 3 0 多项，其中高速公路1 0 0 多项，总里程逾2 4 0 0 公里，大桥以及特大桥梁7 0 多座，总长逾3 0 0 0 0 多延米。其中包 括以沪宁高速、沪杭高速、京沪高速、京沈高速、京珠高速、京福高速为代表的一大批 国家大型高速公路重点工程，和以浙江乍嘉苏高速、杭甬高速拓宽，江苏沪宁高速扩建、 汾灌高速、苏沪高速、沿江高速、辽宁锦朝高速、沈大高速扩建，陕西靖王高速、吴子 高速、兰商高速、安毛高速，湖北沪蓉西高速、三峡翻坝高速，将西赣大高速、鹰瑞高 速、甘肃天定高速，河南信泌高速，山东潍莱高速、深圳机荷高速等为代表的一批精品 名牌高等级公路工程。 东盟公司筑路机械设备传统的手工管理方式与现代迅速发展的高新技术、计算机网 络技术和数据库技术格格不入。建立现代化的设备管理信息系统，提高工作效率、改进 长安大学硕士论文 现有的设备管理工作已是迫在眉睫。经过本课题组成员的详细调研和分析，现有设备管 理情况的问题如下： 1 设备技术档案和台帐管理分散，设备部分部各自为政。存储方式日显落后，大 多数仍以纸张手写为主，成册装订存放，不便于综合查询，无法随机检索。 2 设备管理工作中的有些信息，如设备基础信息、故障记录、维修记录和备件使 用情况的部分信息，使保存在e x c e l 表格或者w o r d 文档中，记录的格式没有规 范标准，信息零散，查询起来十分困难。 3 设备部分部的地理位置分布广，联系薄弱，管理与执行机构，部门与决策层之 间主要以印刷文件、报表进行信息沟通，这种方式实现不了关键信息的实时交 流。 4 备件管理工作量大，靠人工进行很不方便。 5 对设备在使用中出现的故障、事故等，分析处理不快捷；有关维修费用统计、 事故、信息反馈方面，手段不先进，工作还有欠缺。 6 对于设备的故障停机率、设备完好率和设备运转率等公司关心的指标的计算， 其基础数据采集由人工完成，信息不够准确。同时，这些指标人工计算的工作 量很大，还会经常发生计算错误。 7 点检的基础工作性质和庞大的点检记录的存在，使得如何对点检进行受控管理， 保证点检工作的质量，是企业面临的一个重要问题。 目前东盟公司年施工能力超过3 0 亿元人民币，急需开发出筑路机械全生命周期管 理信息系统： 1 ) 企业发展需要：中交二局“零缺陷低成本”一体化战略，要求以信息管理系统为 支撑。采用先进管理手段，全面提升局管理效率和决策水平。 2 ) 实际管理工作需要：借助信息化管理手段，可以辅助设备管理部门进行精细化 管理。实现局、公司、项目管理的高效运转和有效联动。 3 ) 局新特级资质申报考评需要：按照新特级资质的申报要求，对设备管理信息化 有考评指标。 本文结合公司发展现状，旨在建立适合于自身的设备管理信息系统，发展设备管理 技术，辅助设备维修，提高维护效率，降低维修成本，以提高企业内部的工作效率和竞 争力。主要内容包括：设备基础编码信息的建立和维护，设备购置管理，设备调拨、折 旧、处置管理，设备运行、维修保养信息管理，设备租赁管理，设备统计分析报表等。 9 第二章筑路机械全生命周期管理信息系统 第二章筑路机械全生命周期管理信息系统 随着科学技术的不断提高，计算机科学日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识， 已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。作为计算机应用的一部分，用 计算机对机械设备技术档案进行管理，具有着手工管理所无法比拟的优点。如：检索迅 速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极 大地提高机械设备技术档案管理的效率，也是企业的科学化、正规化管理，与世界接轨 的重要条件。设计开发出一套基于计算机信息平台的机务管理系统显得十分必要。使用 计算机进行管理数据的统计、策略支持和最优方法的确定，可以克服手工条件下人为因 素过大，信息传递准确性差、实时性差和数据共享困难等弊端，大幅提升设备信息管理 的质量和效率。计算机机务管理系统的目标是：通过计算机将设备管理的各种工作要素， 设备管理的组织体系，设备资产管理，设备前期管理，设备运行与维护( 设备运行( 停 机) 记录、事故管理、点检、保养、修理、变动、更新改造、报废) ，设备润滑管理，备 件管理，设备管理和维修人员的培训等纳入一个优化的管理体系中，高效地建立设备整 个寿命周期的、完整的基础档案和技术档案，保证设备的正常运行，提高设备的运行效 率。 2 1 管理信息系统的开发方法 。 管理信息系统的开发是一个较为复杂的系统工程，它涉及到计算机技术、系统理论、 组织结构、管理理论及工程化方法等方面的问题。目前常用的有四种方法：结构化系统 开发方法、原型法、面向对象法、c a s e 方法等。 2 1 1 结构化系统开发方法 结构化系统开发方法是自项向下结构化方法、工程化的系统开发方法和生命周期的 结合，概括起来说就是自顶向下、逐步求精，分阶段实现的软件开发方法，这是一种先 整体后局部的信息系统开发方法，也是迄今为止开发方法中应用最普遍、最成熟的一种。 1 ) 结构化系统开发方法的基本思想 结构化系统开发方法的基本思想是：用系统工程的思想和工程化的方法，按用户至 l o 长安大学硕士论文 上的原则，结构化、模块化、自顶向下地对系统进行分析与设计。具体来说，就是先将 整个信息系统开发过程划分出若干个相对独立的阶段，如系统规划、系统分析、系统设 计、系统实施等。在前三个阶段坚持自顶向下地对系统进行结构化划分。在系统调查时， 应从最顶层的管理业务入手，逐步深入至最基层。在系统分析，提出新系统方案和系统 设计时，应从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体的优化，然后再考虑局部的优化问题。 在系统实施阶段，则应坚持自底向上地逐步实施。也就是说，组织人力从最基层的模块 做起，然后按照系统设计的结构，将模块一个个拼接到一起进行调试，自底向上、逐渐 地构成整个系统。 2 ) 结构化系统开发方法的特点 结构化系统开发方法主要强调以下特点：( 1 ) 运用系统的观点，自顶向下整体性的分 析与设计和自底向上逐步实施的系统开发过程。( 2 ) 用户至上。( 3 ) 深入调查研究。( 4 ) 严 格区分工作阶段。( 5 ) 充分预料可能发生的变化。( 6 ) 开发过程工程化。系统开发过程中， 资料的积累、整理、保管是十分重要的，是系统开发所得的宝贵财富。因此，所有工作 文件必须要求标准化、规范化，按照统一的标准整理、归档，以便于管理、交流和使用。 3 ) 系统开发的生命周期 用结构化系统开发方法开发一个系统，将整个开发过程从大的方面可以划分为系统 规划阶段和系统建设两个阶段，又可细分为五个首尾相连接的阶段，一般称为系统开发 的生命周期( l i f e c y c l e ) ，如图2 1 所示。 第二章筑路机械全生命周期管理信息系统 2 1 2 原型化方法 图2 1 系统开发生命周期 结构化生命周期法理论基础是严密的，但它要求系统开发人员和用户在系统开发初 期对整个系统的功能有全面、深刻的认识，并制定出每一阶段的计划和说明书。随着计 算机技术的发展，特别是在关系数据库系统、第4 代程序生成语言和各种系统开发生成 环境产生，尤其是计算机网络的普遍应用，这种传统的信息系统开发方法受到了挑战。 2 0 世纪8 0 年代提出了一种从设计思想到工具、手段都全新的系统开发方法原型化 方法。 1 ) 原型化方法的基本思想 原型化方法的基本思想主要体现在以下几个方面：( 1 ) 并非所有的需求在系统开发以 1 2 长安大学硕士论文 前都能准确地定义需求的预先定义虽然在某些情况下是可能的，但往往由于用户和项 目参加者的个人原因导致在很多情况下难以实现。( 2 ) 提供快速的系统建造工具( 3 ) 需 要有实际的、可供用户参与的系统模型( 4 ) 大量的反复修改是必要的和不可避免的用户 的需求是多变的，这在预先定义方法中是难以实现的。随着原始系统的运行，用户不 断积累经验，并充分发挥自己的想像，提出更新的需求。因此，在开发最终的需求时， 反复是完全需要的。只有这样，才可能达到用户和系统间的良好匹配，而且所开发的 系统也容易为用户所接受。 2 ) 原型化方法的开发步骤 原型化方法遵循图2 2 所示的开发步骤。模型验证即验证系统模型的正确程度，进 而提出开发新的、修改原有的功能需求。这项工作必须通过对有关人员的检查、评价和 测试。识别基本需求是为了能够设计和建立初始模型。原型化方法与传统分析方法的主 要不同是：它既不必是完整的，也不必是完善的，而只是一种“好设想”。开发工作模型 是根据系统的基本需求建立原型的初始方案，以便进行讨论。因此建立初始工作模型是 应用系统的核心部分。为了使模型与用户的愿望一致，就要对模型进行修改。整理原型 提供文档是把原型进行整理和编号，并将其写入系统开发文档资料中，以便为下一步的 运行、开发服务。 图2 2 原型化方法的开发步骤 3 ) 原型化方法的特点 从原型法的开发步骤可以看出，原型法从原理到流程都是十分简单的，主要有如下 第二章筑路机械全生命周期管理信息系统 几方面的特点：采用了先进的软件开发工具，提高了开发的效率，使系统开发的周期 缩短，费用减少。在分析过程中引入了模拟的手段，提供了初始原型，使用户直接参 与并引导、启发用户提出准确、完善的系统需求。系统开发灵活，修改与扩充都很方 便。用户只要经过简单培训，就能很快地掌握使用的方法。 特别是对已经使用了管理信息系统的单位，要以原有老系统作为新系统的快速原 型，对原信息系统进行扩充完善改造，即对原系统进行系统重构，而整个系统按照生命 周期法进行开发( 见图2 3 ) 。由于管理任务和管理方式的变化，以及对信息处理的更深层 次的要求，使现有的m i s 已经不能适应现代信息管理的客观要求。在系统重构时，要考 虑以下几方面：需要增强新的功能；对数据提出了更高的要求；更大量的数据管 理，更大范围的信息共享。 图2 3 生命周期法 1 4 长安大学硕士论文 2 2 管理信息系统总体设计 2 2 1 系统总体设计的原则 系统设计的主要内容包括了新系统的总体框架设计、代码设计、数据库设计、i o 设计、处理流程及功能模块的设计。系统设计文件将是最终实现信息系统的重要基础。 系统设计应注意如下一些原则： 1 ) 系统性原则。从总体目标出发，在总体方案设计中，经过对局部的调查、分析、 综合形成总体方案，局部应服从全局，使方案成为个有机整体。 2 ) 实用性原则。从实用、实际出发。管理信息系统的根本目的是实用，因此系统 设计应以精干、实用够用为原则。不应一味追求硬件设备的先进性。 3 ) 经济性原则。在满足需要的情况下，尽可能选择性能价格比高的、相对成熟的 产品不要贪大求新。 4 ) 安全性原则。在开发管理信息系统时，要重视安全性问题，如计算机软硬件的 故障可能造成的数据丢失，数据共享带来的失密等，在设计阶段应采取必要的防范措施。 5 ) 规范性原则。在管理信息系统的开发过程中要制定统一的规范，要做到规范的 数据规范的编码，规范的程序设计，规范的文档等，以保证不同的开发阶段之间和各个 系统之间能有机地衔接起来。 6 ) 适应性原则。管理信息系统的设计要具有良好的可扩展性，能适应社会经济的 发展变化、企业管理水平的提高、技术的进步等诸多变化。 2 2 2 系统划分 系统总体设计的一个主要任务是划分管理信息系统的子系统，就是根据系统分析的 要求和组织的实际情况，对新系统的总体结构形式和可利用的资源进行大致设计。它是 一种宏观的、总体上的设计和规划，与当前的业务部门一一对应，一般地，有一个独立 的业务管理部门，应有一个对应的管理子系统。 常用的系统划分是一种以功能数据分析结果为主面向数据流的设计方法，这种方法 首先要复查和确认系统分析阶段所确认的数据流图，而后对其进行精化，最终把数据流 图转换成模块层次结构。在系统分析阶段已用几个逻辑结构概括、抽象出描述整个系统 的逻辑功能。这里采取自顶向下的方法将其逐步扩展，使其具体化，扩展出的数据流图， 1 5 第二章筑路机械全生命周期管理信息系统 能使系统设计员在看到数据流图中每一个处理逻辑以后，会在头脑中形成一个简单明确 的印象和概念。 系统划分就是将实际对象按其管理要求，环境条件和开发工作等方面，将其划分为 若干相互独立的子系统。目前对于子系统的划分还没有一套公认的方法，在实际开发过 程中，除一些成型的方法外，还包含个人的工作经验，对问题的理解程度等一些艺术的 成分。但在子系统的划分中也有一些公认的应遵循的原则。 1 ) 可理解的结构划分 每个子系统功能要明确，尽量做到规模大小适中均衡，减少复杂性，易于人们理解 和接受。此外，在合理可能的前提下，适当照顾现行系统的结构和人们的习惯。 2 ) 子系统要具有相对独立性 子系统的内部功能、信息等方面应具有较好的内聚性，每个子系统，模块之间应相 互独立。将联系比较密切，功能相近的模块相对集中，尽量减少各种不必要的数据调用 和控制联系。这使得大型复杂的软件简单化，减小问题的复杂程度，保证软件产品的质 量，加强系统的可维护性和适应性。 3 ) 使子系统之间数据依赖性尽量小 子系统之间的联系尽量少，相互关联及相互影响程度较小，接口清晰、简洁。划分 子系统时应将联系较高的、相对集中的部分列入一个子系统内部，剩余的一些分散、跨 度较大的联系成为这些子系统之间的联系和接口。这样，将来系统的调试、维护和运行 都比较方便。 4 ) 子系统划分应减少数据冗余 数据冗余就是在不同模块中重复定义某一部分数据，这使得经常大量调用原始数 据，重复计算、传递、保存中间结果，从而导致程序结构紊乱、效率降低，软件编制工 作困难。 5 ) 子系统的设置应考虑今后管理发展的需要 子系统的设置光靠上述系统分析的结果是不够的，因为现存的系统由于这样或那样 的原因，很可能没有考虑到一些高层次管理决策的要求。 6 ) 子系统的划分应便于系统分阶段实现 管理信息系统的开发是一项较大的工程，它的实现一般都要分期、分步进行，所以 子系统的划分应能适应这种分步的实施。以便系统实现后能够符合现有的情况和人们的 习惯，更好地运行。 1 6 长安大学硕士论文 7 ) 子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用 各类资源的合理利用也是系统划分时应该注意到的。一个适当的系统划分应该既考 虑有利于各种设备资源在开发过程中的搭配使用，又考虑到各类信息资源的合理分布和 充分使用，以减少系统对网络资源的过分依赖，减少输入、输出、通信等设备压力。 2 3 筑路机械全生命周期管理信息系统总体设计 2 3 1 项目方案 本文综合考虑了中交二公局特级资质考评标准以及中交二公局后续的发展需求制 定了目前的企业和项目管理的信息化需求。制定的系统项目总体方案如图2 4 所示。项 目管理主要包括两个内容：1 ) 设备平台：设备类供应商管理、闲置设备管理、招标评 标信息、外租设备价格信息；2 ) 物资平台：物资类供应商管理、闲置周转材管理、招 标评标信息、物资采购合同价信息；下属单位通过该平台录入信息，通过分子公司与局 系统的数据交换功能，形成全局及下属单位共享的信息。 1 7 第二章筑路机械全生命周期管理信息系统 2 3 2 物资设备管理系统的目标 图2 4系统项目总体方案 巴：兰鳖竺! i e 圈 叵围 巨固 臣困 匪圈 通过建立统一的物资机械平台，为全局及下属分子公司提供闲置设备、闲置物资的 信息。创造一个全局内部的公开的闲置设备、闲置物资的交易平台，供全局内部的设备 资源、物资等共享使用。规范供应商管理，建立局级供应商、公司级供应商、项目级供 应商。形成供应商信誉评价体系、评定指标，供应商资源有效利用。定期发布设备租赁 1 8 长安大学硕士论文 价格信息、市场价格信息；发布招标信息和评标结果，公开、公正、透明的发布局级、 各个公