收稿日期：2023-08-25
DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.009
摘" 要：数字化是现代智能制造的重要标签，也是生产效率和管理标准化提升的有效手段。文章对数字化设备管理现状进行了研究，阐述了一种数字化设备管理系统的开发方案，可以通过手持移动终端与PC 电脑对该系统进行实时操作，实现设备全流程系统化管理，支撑设备资产管理、点检、维保、备件、应用数据分析等多项业务。该方案可以有效降低设备管理难度，助力设备管理提效，同时给企业带来较大经济收益。
关键词：数字化；移动端；设备管理
中图分类号：TP311" " 文献标识码：A" 文章编号：2096-4706（2024）05-0040-05
Digital Equipment Management Solution Based on Mobile Terminal and PC
LI Chenyang1， CAI Dong1， LING Li1， WANG Ting1， ZHANG Jian2， LI Yue1， CHENG Yihui2
（1.ZTE Co.， Ltd.， Xian" 710000， China; 2.ZTE Co.， Ltd.， Shenzhen" 518057， China）
Abstract： Digitization is an important label of modern intelligent manufacturing and an effective means of improving production efficiency and management standardization. This paper studies the current status of digital equipment management， elaborates on a development solution for a digital equipment management system. The system can be operated in real-time through handheld mobile terminals and PC computers， achieving systematic management of the entire equipment process， supporting multiple businesses such as equipment asset management， spot checks， maintenance， spare parts， and application data analysis. This solution can effectively reduce the difficulty of equipment management， assist in improving equipment management efficiency， and bring significant economic benefits to the enterprises.
Keywords： digitization; mobile terminal; equipment management
0" 引" 言
数字化是现代智能制造的重要标签，也是生产效率提升和管理标准化的有效手段，目前我国大多数制造部门关于设备系统化管理缺乏有效的数据支撑，备品与设备关联性弱，导致预防性维护体系很难建立，运维成本逐渐升高，生产过程可视化差[1-3]。
为了解决上述问题，提供一套基于移动端与PC操作的数字化设备管理方案迫在眉睫。本文详细介绍了一套业界领先的数字化设备管理方案，将该方案完善并逐步开发落地即可带来设备管理的革命性变革[4-6]。
1" 目的与目标
1.1" 开发目的
开发基于移动端与PC操作的数字化设备管理系统，确保操作人员或管理人员可以通过手持终端或PC实现设备全流程系统化管理，支撑设备资产管理、点检、维保、备件、应用数据分析等多项业务，降低设备管理难度，助力管理提效[7-10]。
1.2" 目标设定
本套数字化设备管理系统以解决设备管理各种问题为最终目的，特制定以下目标：
1）实现无纸化点检和记录保存。
2）实现备件树管理和备件自动预警。
3）实现设备维保管理和维保作业自动派单。
4）设备使用档案管理（操作指引、维修手册等）。
5）设备利用率/OEE/CPK/能耗等指标监控。
2" 需求分析
根据不同岗位人员对系统的需求存在的差异性，经过专业梳理讨论，得出如下结论：一般在公司内部，设备管理系统需求分三个层级展开，分别是技术员执行级、基层管理级（科长和主管）、经营级（三四层）。
技术员执行级：点检、保养、维修、备件管理和领取。
基层管理级：高值备件领取审批、设备维修和保养进度、维保费用、换线时间。
经营级：整线设备利用率、未来设备需求预测。
3" 方案设计
3.1" 整体方案简述
基于移动端与PC操作的数字化设备管理方案立足于各种设备管理，利用移动端及PC作为操作终端，可以给设备管理工作带来革命性变革。
整个系统采用云管端架构：云——服务器与数据库：用来存放各类设备数据、进行大数据分析、智能决策应用等；管——高速宽带网络，为云和端的交互提供管道支持；端——用于收集和展示设备数据的采集终端，这里主要用PC和智能手机（移动端）来实现，通过该部分，企业中设备的相关数据统计及分析也会明确显示出来，供操作管理人员研究改进。
数字化设备管理系统总体分为四个大模块实现：移动端、决策分析、应用模块、数据模块，如图1所示。
移动端层主要是用于人工数据采集，包括点检、保养、维修、备件管理等流程的E化及数据上传。具体操作是由技术人员手持移动端或利用PC，利用数字化系统关联的APP扫码，填写相关数据实现。
决策分析模块主要是系统利用数据库中的各项大数据，根据一定的算法与分析方案，给出一些特定的决策与报警。应用模块是各个业务的详细场景化，在移动端与决策模块中起到承上启下的作用。数据模块是各类数据的汇总，包括数据库设计管理、大数据挖掘、容灾等方面。
3.2" 实现方案简述
3.2.1" PC侧需要实现的功能
PC侧需要实现的功能有设备基础信息表注册、保养基础录入、备件基础信息注册、点检基础信息维护（设备+产品）、学习中心、保养计划预览、保养查询、备件查询（出库、入库、盘点、库存）、维修查询、点检结果查询、保养验收、维修指派、备件入库、备件验证、备件出库、高值备件出库审批、备件查询、维修录入、维修执行、维修验证、创建开线点检计划、创建过程点检计划。
3.2.2" 移动端侧需要实现的功能
移动端侧需要实现的功能有修改物理位置、保养执行、保养验收、维修录入、维修执行、维修验证、备件出库、高值备件出库审批、备件盘点、开线点检执行、过程点检执行、保养计划预览、保养查询、备件查询（库存）、维修查询、点检结果查询、高值备件出库审批、维修指派、维修信息流、创建开线点检计划、创建过程点检计划、点检信息流。
3.3" 界面规划设计
本系统方案的应用层数据收集主要在移动端及PC侧实现，数据应用挖掘需要开发特定的看板系统。
基本应用移动端如图2所示，移动端界面开发设计可按照先大模块后小功能进行划分，如先划分为：基础信息模块、保养模块、点检模块、维修模块等，然后在基础信息模块再列出其子功能——物理位置；在保养模块列出其子功能——保养执行、保养验收、保养查询等；在点检模块列出其子功能——任务创建、点检执行、点检查询等；在维修模块列出其子功能——维修录入、维修指派、维修执行、维修验证、维修查询等。各子功能中，如有待处理的事宜，需要用红色小标记提示出来，方便责任人能很快找出代办点，迅速处理掉。
图2" 移动端界面
基本应用PC端如图3所示，PC端的界面设计需要简洁、大方，易于批量操作，支持批量导入及复制粘贴等功能。
数据应用分析展示分为三级看板展示：领域级监控中心、部门级监控中心、科室级监控中心。科室级监控中心如图4所示，数据中心即系统看板需要设计显示需要支持图表功能，可以一目了然地进行数据统计及分析，方便制造企业进行改善及维护。另外页面划分需要支持多维度深层次显示，颜色不能过于单一。对于不同人群的需求，需要按照不同的图形或者方案显示。如果数据出现异常，需要用特殊颜色或者图形进行告警，特殊情况下，需要支持邮件或者短信通知管理者的功能。
4" 详细设计举例
本系统方案涉及内容较多，详细设计篇幅较大，这里仅仅给出部分范例，起到抛砖引玉的作用。设备基础信息维护（举例）：由于设备基础信息导入工作量较大，且会大量使用拷贝粘贴功能，所以该模块数据录入主要在PC机操作，移动端仅涉及部分参数修改功能，该模块详细设计如下。
4.1" 设备大小类维护
对设备进行分类，以方便应用和管理，查询条件如下。
设备大类：下拉选择，可模糊搜索；设备小类：下拉选择，可模糊搜索，如果已选择大类，则下拉展示与大类关联的小类，如果未选择大类，则下拉展示所有小类。
查询设备大类：点击“查询”按钮，根据查询条件搜索设备大类，仅展示设备大类、设备小类对应的设备大类，双击一条设备大类记录，查看设备大小类绑定关系。新建设备大类：点“新建”按钮，弹出对话框给用户新增设备大类。设备大类不可为空。新建设备小类：点击“新建小类”，弹出对话框给用户新增一个与该设备大类关联的设备小类。设备小类不可为空。删除设备大类：点击删除按钮，删除对应的产品大类，删除前提示用户是否删除。删除后，历史数据保留。
查看设备大类下的设备小类：双击一条设备大类记录，展示设备大小类关联关系。修改设备小类：点击右侧修改按钮，可修改设备小类的名称。删除设备小类：点击删除按钮，删除设备大类关联的设备小类，删除前提示用户是否删除。删除设备小类后，历史数据保留，使之失效。
4.2" 资产名称和品牌和规格型号维护
终端设备品牌型号规格较多，且不同品牌型号规格的设备，其保养、备件、资料等信息差别较大，故在设备大类设备小类下细分出品牌型号规格比较合适，以便维护以及数据分析时能更精准。查询条件如下。
设备大类，下拉选择，取自设备大小类处维护的设备大类；设备小类，下拉选择，取自设备大小类处维护的设备小类；资产名称，是设备小类的子集，下拉选择，取自此处维护的资产名称；品牌，是资产名称的子集，下拉选择，取自此处维护的品牌；规格型号，是品牌的子集，下拉选择，取自此处维护的规格型号。
点击查询按钮，根据查询条件查询符合条件的资产名称（展示在资产名称列表）、品牌（展示在品牌列表），及维护在品牌之下的型号规格（展示在品牌规格型号关系列表）；点击新增资产名称，弹出新增资产名称对话框，供用户新增资产名称，保存按钮保存新增的资产名称，如在该设备小类下已存在此资产名称，则提示用户，不保存。资产名称，50字符，手动录入。
点击新增品牌，弹出新增品牌对话框，供用户新增品牌，保存按钮保存新增的品牌，如在该设备小类下已存在此品牌，则提示用户，不保存。品牌，50字符，手动录入；点新增型号规格，弹出新增/修改型号规格对话框，设备大类、设备小类、品牌根据所选对象自动带出；保存按钮保存新增的型号规格，如在品牌下已存在此性格规格，则提示用户，不保存。型号规格，50字符，手动录入；点删除品牌按钮，提示用户是否删除，确认则删除，否则不删除。历史数据保留。如果有其他数据关联到被删除的品牌，则该数据保留。
针对某个型号规格，可修改及删除，点修改时弹出新增/修改型号规格对话框，设备大类、设备小类、品牌、型号规格根据所选对象自动带出，仅型号规格可修改。保存时，校验该品牌下是否已存在相同的型号规格，已存在则提示用户，不保存。修改后，历史数据与新更新后一致；点删除按钮，提示用户是否删除型号规格，确认则删除，逻辑删除，否则不删除。
4.3" 设备参数维护
设备小类的维度维护设备参数，设备参数用于标示设备关键参数。如果已设备联网，在系统中维护设备的参数项、参数值，其他系统或工具可通过接口读/写设备的参数项和参数值，将参数写入到设备或者展示。
查询条件有：设备大类，设备小类，均下拉选择，已维护的设备大类和设备小类。点查询按钮，可根据查询条件搜索设备参数。
对查询到的设备参数可修改和删除，删除前提示用户确认是否删除，逻辑删除。点新增按钮，可新增设备参数。例如回流炉设备的参数。
4.4" 设备物理位置修改
基础信息模块，移动端的参数修改以“物理位置修改”为例。点击主界面基础信息修改按钮，进入扫码界面，扫码或手动输入设备固定资产编号二维码，进入设备基础信息修改页面，通过后台接口查询出设备信息并显示，如图5所示。
下拉选择物理位置，批量操作，可以点击按钮继续扫码下一台设备，扫描后下方列表展示已扫码的设备。信息修改完成，点击提交，提交此次修改。点击撤销退出，放弃此次修改。保存草稿，将此次修改暂存在当前用户应用内部存储。
图5" 物理位置修改
5" 结" 论
本系统方案基于数字化技术实现，可以大幅降低设备管理、维护人员的管理及操作成本，经过详细测算，可以带来以下收益：设备异常造成损失降低20%；设备故障率降低10%；无纸化操作，全面取消纸质点检表、保养表，减少纸张采购；设备运维成本降低10%。本系统方案针对具体制造单位还需要进行部分定制功能的设计与实现，本文仅提供一个抛砖引玉的思路，落地应用中的新问题与困难还需要大家逐步讨论解决。
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作者简介：李晨阳（1982—），男，汉族，山西太原人，技术总工，本科，研究方向：生产测试软件方案及开发、数字化、智能制造；蔡冬（1983—），男，汉族，陕西宝鸡人，基带技术专家，本科，研究方向：生产测试设计、测试自动化、智能制造；凌立（1985—），女，汉族，湖南娄底人，软件开发高级工程师，硕士，研究方向：生产测试软件方案及开发、智能制造；王婷（1984—），女，汉族，陕西西安人，高级工程师，硕士，研究方向：生产测试软件开发、基于机器视觉、柔性物流的智能制造；张健（1979—），男，满族，辽宁抚顺人，部长，硕士，研究方向：生产测试软件方案及开发、智能制造技术、数字化技术；李月（1982—），男，汉族，山西大同人，高级工程师，硕士，研究方向：生产测试软件方案及开发、智能制造；程毅辉（1976—），男，汉族，湖北武汉人，高级工程师，本科，研究方向：终端工厂数字化转型应用方案及实施、智能制造。
