设备数字化运维工业APP的开发与应用 课件 1.1工业场景需求分析

项目一设备运维平台的需求分析1.1工业场景需求分析设备数字化运维工业APP开发与应用【学习目标】※知识目标※学习业务流程图绘制方法。学习RPIC需求分析方法。※技能目标※具备根据业务流程绘制业务流程图的能力。具备根据业务场景进行RPIC需求分析的能力。※素养目标※培养学生全局性思考的素养目标。培养学生认真细致的素养目标。【学习导图】目录011.1.1任务说明021.1.2知识准备031.1.3任务实施041.1.4练习巩固任务说明小明接到任务后，便开始了项目搭建的基础工作。通过对设备故障维修涉及的相关部门（制造部冲压、焊装、涂装等各个车间和设备保全组）的调研，小明发现各个车间设备故障维修的流程基本相同，为了更好的了解现有流程并针对性进行优化，他对某次设备故障维修的过程进行了观察和记录。10：05生产员在使用设备执行生产计划，发现设备故障，立即报告给自己所在组的组长。生产组长接到生产员的报告后第一时间到达现场，发现并非是生产员操作不当导致的问题，可以确认是设备发生了故障，于10：10手工填写设备故障维修工单并安排人员提报给设备保全组，在现场等候维修。10：40设备保全组长接到生产组长提报的设备维修工单，了解工单内描述的故障情况后，根据维修工程师的分工和工作能力，于11：00打电话指派维修工程师前去现场维修，并要求携带带好维修工单。11：05维修工程师回到设备保全组，取到了设备保全组长指派的设备维修工单，携带设备维修需要的工具，前往设备所在的车间进行维修，11：40维修完成后，将维修情况填写进设备维修工单后转交给生产组长。生产组长现场验证设备是否维修完成，于12：00签字确认设备维修完成，恢复生产。12：10维修工程师携带生产组长签字确认后的设备维修工单交给设备保全组长保存归档，本次故障维修结束。任务说明从10：05-12：10，整个维修过程花了近2个小时，而实际进行设备维修的时长仅35分钟，剩余的时间都浪费在了信息传递上，导致维修时间长、效率低。针对上述情况，小明决定优先解决维修时间长的问题，首先以冲压车间为试点，搭建设备维修APP并进行试用，优化完成后再向其他车间乃至公司进行推广。通过调研，小明初步确定了W公司故障维修相关的业务流程及需求，准备开始故障维修APP的搭建工作。现在他需要对故障维修涉及到的数据对象、用户角色、流程触点进行分析，以便为后续业务场景的搭建提供依据。任务要求：1．用RPIC方法列举出W公司的数据对象。2．用RPIC方法从分析W公司故障维修其中涉及的用户角色，并分析其中涉及的信息和流程触点。目录011.1.1任务说明021.1.2知识准备031.1.3任务实施041.1.4练习巩固知识准备传统的数据统计一般采用Excel进行处理，但当企业规模初见扩大，分公司、部门或者门店增多时，单靠Excel已无法完成快速、大量、分类的数据统计需求，企业需要采用相应的信息系统来进行管理，同时管理层希望能够看到一些经营数据，进行一些可视化的数据展示。从上世纪七八十年代开始，企业信息架构就开始成为一个专业领域，形成了一整套方法论。这些方法论围绕复杂组织的信息系统建设提供了抽象的思维框架和计划工具，它们虽然大多来自军工、航天和政府需求，但经过整合以后，同样适用于企业领域。在企业信息系统建设过程中，架构设计是开发和实施的基础，尤其对于复杂的系统，信息架构所需的时间占比更高。信息架构不仅仅是为了满足具体业务系统开发和实施的需求，更是一个长期的过程。它涵盖了中长期的规划，并为应用的迭代和迁移需求提供支持。信息架构知识准备RPIC信息架构方法本教材采用一种简化的信息架构方法即RPIC方法来实现工业场景的需求分析。它是一个循序渐进的分析计划过程，从企业管理和运营角色的分解出发，为每个涉及到的角色（可能包括外部角色）分析他们在业务活动中需要完成的流程和接触的信息（数据），当枚举出所有的流程和信息后，就能够取得它们的不重复并集；通过这个并集内容分项规划数据架构、角色权限、统计报表和工作流程四项核心架构内容。Process流程Information信息Role角色Content内容RPIC知识准备RPIC信息架构方法这里把RPIC方法分为三段，第一段是R（Role），就是指角色。第二段是P&C（Process&Information），就是指流程和信息。第三段是C（Content），就是产出的具体的信息架构的内容。roleProcess&InformationContent项目目标管理角色运营用户角色流程和信息触点数据报表流程和信息触点数据报表流程报表数据流程角色并集知识准备RPIC信息架构方法RPIC方法的具体实现过程就是从角色开始，逐一分析每个角色对应的流程和信息触点。基于这些信息，进一步推导出数据、角色、流程和报表等四类内容。然后再把这些角色涉及到的四种内容取一个并集，得到所需场景信息系统的C（Content），有了这个Content，读者就可以借助根云积木平台，搭建所需的各种工业APP应用。这种方法从项目目标出发，研究如何为不同的角色提供相应的服务，然后分析每个角色要完成的工作，涉及的流程及信息触点，由此推导出工业场景所需要的信息、报表、角色、流程，再进一步开展应用的搭建工作。外购系统配置自行开发（零代码平台）使用根云积木平台进行搭建数据架构统计报表角色权限工作流程RPIC知识准备RPIC信息架构方法当然，使用者要了解这是一个简化的框架，它不可避免地会忽略一些内容，比如企业战略视角、复杂企业组织的干系人网络、规划的长期视角、应用的迭代和迁移计划，这些被裁剪的内容并非不重要，只是它们不一定出现在每个应用的需求时刻，而且也会有其他办法来针对性补充。应用的迭代和迁移计划规划的长期视角企业战略视角复杂企业组织的干系人网络知识准备RPIC信息架构方法下面针对S公司的案例进行RPIC需求分析。【例1.1】S公司是国内知名的自主品牌汽车企业，该企业拥有较好的信息化基础，在生产制造管理、产线自动化、产品研发等方面都有较完善的信息化系统。S公司设备运维一直采用纸质工单的方式进行，一般由生产部门的生产车间工人发现设备故障，然后将纸质工单交给工单管理中心的工单调度员，工单调度员根据故障类型、故障现象调度维修部门的维修工程师进行现场维修。同时也由工单调度员根据设备的运行情况安排巡检工程师进行设备巡检、安排维修工程师进行设备保养等操作。知识准备RPIC信息架构方法目前，该公司在设备运维方面，一直面临较多问题和挑战。主要体现在：以上是S公司设备运维方面存在的问题，希望通过搭建一个设备运维平台管理，实现变流程驱动的被动服务为设备实时数据驱动的主动服务，变传统周期性维保服务为预防性、预测性维保服务。设备点巡检依赖人工线下作业，点巡检依赖人工，耗费人力，纸质工单管理，数据收集统计繁琐，且实时性差，数据准确度低。无设备运行动态数据，被动运维，巡检靠经验，依赖老员工老师傅，新人培养周期长。故障告警依赖人工报修，多是人工报修、通知，无实时报警和系统联动，经常被动抢修，故障预测无从谈起。设备异常停机，维修成本高，异常停机，造成生产中断，影响生产计划；设备维保部门压力大。线下作业，工作难以量化，人员绩效难评估，运维人员工作和绩效无量化评估。运维知识无法沉淀，设备相关知识文档分散管理，设备运维经验无法沉淀，人员流失后专家经验流失。知识准备项目目标分析项目目标分析：01解决S公司设备运维信息化的问题；02同时支持三种业务（报修、巡检、保养）；0305推动从报修、指派、维修到报工的设备故障维修流程；进行维保人员绩效考核分析。04提高设备维保效率；知识准备业务流程分析为了信息不遗漏，首先要做一个业务关系图，为后面的角色分析、信息触点的枚举做参考，这个关系图是不分角色的。设备维保整体业务关系图如下所示：知识准备角色分析在列举具体角色的时候可以分别从管理角色和运营角色这两种类型出发。每个企业组织中都会有不同的岗位层级，他们在业务活动中需要接触不同的数据对象和完成不同的工作内容，因此，分开列举运营用户和管理用户能够帮用户把信息架构设计得更完善。运营用户角色通常用来采集信息、计算信息、输出信息管理角色主要用来查看信息、统计信息知识准备角色分析从流程图中可以挖掘出与业务活动相关的角色。在该案例中，涉及到的角色包括生产车间工人、工单调度员、维修工程师和巡检工程师。这些角色分别归属于生产部门、工单管理中心和维修部门。此外，对于一个工业APP系统的建设，还需要提前录入部门、人员和设备资产等基础信息，因此涉及信息维护部门及系统管理员的参与，以确保系统正常运行和信息的准确维护。运营用户角色管理角色生产部门工人生产主管工单管理部门工单调度员工单调度主管维修部门维修工程师维修主管信息维护部门巡检工程师总经理系统管理员作为公司的服务人员；主要工作是是接收和处理各种服务信息，及时对申报的故障信息进行核实和诊断，如需维修工程师进行现场维修，工单管理员可直接指派维修工程师进行维修作业。工单管理员知识准备角色流程和信息触点分析负责整个系统的搭建、基础信息管理及日常维护；负责公司组织架构搭建、公司岗位信息维护、公司人员信息管理、公司设备台账信息维护等工作。系统管理员作为设备使用人员；主要工作是使用设备进行生产，因此能够第一时间发现设备的故障信息，并通过设备运维平台进行在线故障的报修工作。生产工人知识准备角色流程和信息触点分析公司的专职设备维修人员；主要工作是根据指派的维修任务，到达现场进行设备的故障处理，处置完毕后在维修工单上进行报工操作，整个维修流程结束。维修工程师公司设备维护的日常巡检人；主要工作是对设备定期进行巡检，检查设备的运行状态，并在发现设备异常或故障后进行报修。巡检工程师知识准备角色流程和信息触点分析设备运维平台角色流程和信息触点分析图通过如上分析，枚举出以下业务数据对象：部门、人员、设备、维修工单、保养工单、巡检工单。知识准备角色流程和信息触点分析下面分析公司总经理这个角色。作为公司的管理者，总经理：首先需要了解公司设备的运行情况，通过设备的故障信息、故障率来分析所购设备的运行情况，并以此来分析生产厂商所提供设备的整体情况。其次，总经理可通过设备的故障情况进一步分析企业的生产状态，包括企业的整体生产效率和生产设备的质量水平。最后，总经理还可以通过故障信息来分析工单管理员、维修工程师的工作量，为员工绩效考核提供可量化的数据支持。知识准备角色流程和信息触点分析根据以上分析，可以得出一个具体的计划工作，如下图所示，至此，已经完成了架构设计的基础工作。接下来，需要进一步细化RPIC方法中的Process和Information。知识准备细化数据模型下面给出本案例需求所涉及到的数据对象列表和他们的属性。在架构设计上，一般用实体关系图（ER图）来表达。ER图的绘制虽然有一些专业约定，但是它并不难理解，所以建议读者学习掌握。概括来说，ER图绘制的规则包括：（1）用表格框来表达一个独立的业务对象，对应着关系数据库中的数据表。同一性质的主体必须放到同一个数据表中。比如不能有客户表和大客户表，也不能有年度客户表这样的概念，客户就是客户，所有属性的客户都应该在一个独立的客户表中。（2）在表格框的主体部分罗列描述主体的属性，对应着关系数据库中数据表的字段。在正式的应用开发设计中，还需要定义字段类型、主键和外键，对于应用平台搭建用户来说，这些技术化的环节全部可以省略。（3）用连接线建立不同数据表之间的关联。关联主要包括一对一、一对多和多对多的类型。比如本例中，客户和订单就是一对多的关系，用“”表示。而订单明细和产品价目表就是一对一的关系，用“”表示。（4）整个ER图的布局要注意位置关系，让具有关联关系的对象排列在附近位置，让关联关系更容易被理解。知识准备细化数据模型根据上面RPIC流程和信息触点分析结果，可以设计出S公司设备运维数据模型如图所示：知识准备绘制业务流程（1）设备维修及报工业务流程其实现的业务流程描述如下：1）流程开始。2）生产工人使用生产设备进行生产，在生产过程中发现设备故障。3）生产工人在线进行故障申请，填写维修工单。4）工单调度员对生产工人提交的维修工单进行审核，判断该工单是否需要进行现场维修，如果不需要则跳到步骤8），否则跳到流程5）。5）工单调度员指派维修工程师。6）维修工程师到达现场后，进行维修。7）维修完毕后，维修工程师在线进行报工。8）流程结束。知识准备绘制业务流程（2）设备巡检业务流程其实现的业务流程描述如下：1）流程开始。2）系统根据设备巡检情况自动计算巡检时间。3）工单调度员根据需要巡检的设备进行巡检工单生产。4）工单调度员指定巡检人员进行设备巡检。5）巡检工程师根据巡检工单进行现场巡检。6）巡检工程师巡检完毕后填写巡检结果。7）工单调度员审核巡检结果。8）流程结束。知识准备绘制业务流程（3）设备保养业务流程其实现的业务流程描述如下：1）流程开始。2）系统根据设备保养情况自动计算保养时间。3）工单调度员根据需要保养的设备进行保养工单生成。4）工单调度员指定维修人员进行设备保养。5）维修工程师根据保养工单进行保养。6）维修工程师保养完毕后填写保养结果。7）工单调度员审核保养结果。8）流程结束。知识准备绘制业务流程通过以上步骤，从角色出发，遍历每个角色的流程和信息触点，完成了多项架构内容的产出，这些产出可以直接服务于工业APP应用搭建。小结如下：（1）数据对象作为工作表来源。在本例中，已经罗列出了6个数据对象。在应用搭建时，依次创建这些工作表，并建立关联。（2）基于工单状态创建视图。根据工单状态的不同，在工作表下创建多个视图，例如“待确认维修工单”、“待报工维修工单”等，方便用户快速定位和处理不同状态的工单。（3）角色的创建与赋权。系统涉及到的所有内外部角色清单需作为自定义角色逐一创建，并配置相应权限。（4）基于业务活动流程配置工作流。每个角色的业务活动及其分析出来的流程作为工作流配置的参考蓝图。其中有一部分工作流将通过用户的手工触发（自定义动作）执行。（5）报表内容的定制与实现。运营角色和管理角色所需要的报表内容，将作为自定义页面及其统计组件搭建的依据。

以上这五个部分就是应用平台搭建所需要的基本架构内容。从需求命题的参与角色出发，一步一步梳理，得到具体的工作清单。这个过程所需的时间取决于项目的规模。一般而言，单个职能部门的小型应用并不需要这么完善详尽的分析过程，但对于像S公司这样规模较大的设备管理业务系统，进行这种架构分析则是有必要的。目录011.1.1任务说明021.1.2知识准备031.1.3任务实施041.1.4练习巩固任务实施项目目标分析W公司设备维保管理的项目目标:01解决W公司设备维保信息化的问题。02推动从报修到报工的设备故障维修信息化流程。03提高设备维保效率。04对设备运行情况、维修效率等进行分析。任务实施流程分析W公司设备维修整体业务关系图如下图所示：任务实施任务角色分析本项目任务中，涉及到W公司的角色、运营和管理角色分析如下图所示。维修人员报修人员派单人员验收人员生产组长设备保全组长维修工程师

生产组长设备保全部制造部W公司作为公司设备保全部的设备维修负责人；主要工作是处理各个生产车间报送上来的各种设备故障工作，并对各种设备故障进行分析和定位，根据分析结果，指派合适的维修工程师去现场进行设备的维修处置工作；在本案例中，在本案例中，设备保全组长担任派单人员角色。设备保全组长任务实施角色流程和信息触点分析作为生产车间现场的负责人；主要工作是确保生产车间的有序生产，接收和处理各种生产事件，包括设备发生故障后的确认和报修等工作，并在设备维修结束后对设备维修结果进行确认；在本案例中，生产组长担任报修人员和验收人员两个角色。生产组长主要工作是负责整个系统的搭建、基础信息管理及日常维护工作，在设备运维平台中需要负责公司组织架构搭建、公司部门信息、人员信息、设备台账信息等的维护工作；在本案例中担任信息管理员角色。信息管理员任务实施角色流程和信息触点分析作为公司的专职设备维修人员；主要工作是根据设备保全组长指派的维修任务，到达生产现场进行生产设备的故障维修处置工作，并在处置完毕后在维修工单上进行设备维修完成的报工操作；本案例中担任维修人员角色。维修工程师任务实施角色流程和