智能厂房资产管理方法研究
时间:2022-10-25 04:20:55
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摘要:“智能制造”是中国制造业未来发展的战略方向,本文首先结合航天企业生产类型分析了构建离散性智能制造的方案架构,设备级状态监控是“智能厂房”作为架构基础,要对标企业智能转型的战略目标,从管理体系、指标衡量、数据监控、数据集中等多个方面进行管理智能化的提高和完善。
关键词:航天企业;智能制造;资产管理
基于工业互联网技术,未来具有“智慧”特征的制造业工厂将可以通过对数字化、智能化工具的创新研发和应用,以及物料流和信息流的高效整合和优化,不断提升生产质量和运营效率。航空航天装备已被确定为中国制造业2025主攻的“十大重点领域”之一。航天制造企业应提前着手找准新一代“工业革命”的切入点,结合自身业务特点,立足企业目标进一步提高资产管理的水平和效率,打好建立航天AIT“智能厂房”的数据基础。
1智能制造的路线
1.1屏障功能。探寻智能制造的战略路线,首先要确定企业的生产形式和生产组织的特点。根据制造生产方式的不同,制造业一般可分为两类:流程型制造企业和离散型制造企业。流程型企业的生产物料是均匀的、连续的按一定工艺顺序运动,其产品和生产工艺相对稳定,流程型生产包括化工、食品、造纸、电力等行业。离散性制造企业的产品往往由多个部件、零件经过一系列不连续的工序加工装配而成,例如航天器、武器装备、飞机、船舶等制造业,都属于离散型企业。1.2现状分析。北京卫星环境工程研究所作为中国航天器总装、试验及环境模拟试验设备研制的核心部门,承担多个任务型号航天器的总装、集成与专业测试、环境试验工作。空间环境模拟试验设备及地面机械支持设备、设施作为重要的科研生产能力支撑,按照空间、位置、规格、专业都进行了具体的部门划分。在航天器产品的总装与测试过程中,为多区域、多专业、多部门、多工种的复杂工况环境,是典型的离散性制造企业。与流程型生产企业相比,航天企业生产更复杂、设备更多样,实施“智能制造”也更为困难,关键是如何打通企业内部各部门间、各分系统间的“信息壁垒”。1.3智能制造整体设计。“智能厂房”利用工业互联网领域的相关技术和设备,加强信息管理和服务,提高生产过程的可控性,采集生产现场数据,以及合理地编排生产计划、调控生产进度。1.3.1设备状态监控系统。设备状态监控系统是“智能厂房”的重要基础,也是企业在自动化建设中要最先完成的工作内容,只有掌握齐备的设备设施监控数据才能实现基于生产现场的精细化管理。其核心是将生产一线的数据采集到数据中心,管理层才能实时有效的掌握生产信息,并对设备、人员、计划、质量等生产要素进行管理和控制。利用设备状态监控系统可对生产厂房内的设备、设施、物流、能源等信息进行实时采集。1.3.2生产管理系统。生产管理系统是“智能厂房”建设中承接中转的重要环节,通过将设备状态监控系统中的数据进行汇总,利用生产管理系统计划生产任务、调度生产资源。打破数据孤岛,将生产活动信息传递至其他信息系统,向下(设备状态管理系统)传递生产任务和工作计划,向上(企业智能决策系统)传递生产进度和过程数据。生产计划、生产活动、生产资源三者形成统筹规划并有序分配,从而确保决策者、管理者和使用者掌握一手的生产信息,做出准确的判断并及时采取干预措施,最大限度地发挥生产效率。1.3.3智能决策支持系统。智能决策支持系统是企业实现全面智能化的顶层应用,不仅汇总了总装过程和试验过程这些直接生产类数据,还有基于生产数据提取分析得到的质量信息和企业资源计划信息,以及设备能源消耗和设备运行状态等基础保障类数据。信息的完整性、全面性、及时性和准确性都能更好地将企业运行情况直观清晰地展示给管理层,建立专业数据分析处理工具,更加有效地提供决策支持。
2资产管理新实践
2.1设备管理体系化。国际标准化组织于2014年了《资产管理标准体系》(ISO55000:2014),我国出台了《资产管理国家标准》(GB33172-2016)。利用资产管理体系的核心思想,就是要从企业的目标出发。航天企业在确保型号任务的同时,还要实现利润总额的年度考核目标。在保证资产运行高效且可靠的基础上,提高资产周转率成为当前资产管理的重要任务。目标的结果需要量化进行考察和评价,建立评价资产和资产管理的绩效,落实到具体的资产、资产组,可使用具体业务指标来考量。2.2设备管理指标化。资产管理目标主要考虑安全、效率、质量、能耗、成本等方向。资产设备技术状态是否良好,直接决定了企业生产运营的品质,最终影响企业的经济效果。设备维修成本由三部分构成:固定费用,包括固定资产本身的折旧;直接费用,包括设备使用中所消耗的成本,如人工、材料、备件、工具、能源等;间接费用,包括设备事故损失、维修占用生产时间的损失等。三类费用分别降低才能使设备维修成本减小,在生产管理中利用下表的指标来对具体设备和设备组进行综合评定。2.3设备状态监控化。对资产/资产组、资产管理持续的状态监控、分析并进行量化评估,来发现风险和计划的变化,将结果作为资产管理的一部分持续改进地输入系统。资产/资产组的状态主要包括运行状态和业务状态,前者包括使用时长、运行状况、故障停机时间、测量精度、能源消耗等设备使用过程中采集的数据;后者包括设备健康状况、维修情况、保养情况、计量情况、采购周期、寿命成本等业务累计的数据。设备的运行状态在各部门中分散监管,设备的业务状态在部级资产管理系统进行集中监管。资产/资产组的状态监控是通过局部、微观入手;而资产管理的状态监控则以全局、宏观入手。从时间跨度长、业务流程全、设备种类多等方面考虑,数据积累越丰富,越能够提取分析重要信息,越能有效客观的评价资产管理活动的综合水平和效果。2.4设备数据集中化。北京卫星环境工程研究所资产管理系统在汇总设备状态数据和管理业务数据的同时,还与包括514计量数据平台、合同管理系统、IT自助服务平台等其他管理系统进行了数据连通,构成了统一的设备数据平台。打通设备状态信息与设备运行信息的数据通路,构建了资产管理系统的试验网平台和现场应用模块,并建立了实时的数据同步机制。试验管理系统可以自动获得试验中所用设备的维修信息、保养记录、计量信息,并可回传设备使用情况、运行时间、参与试验等信息。利用RFID、二维码技术可获得地面支持设备的位置、轨迹等信息,这些信息回传至资产管理系统实现信息的共享,达到设备的智能物流管理。
3总结
建造航天器AIT“智能厂房”既是千载难逢的机遇更是时代交予的重任,同样也面临着诸多的困难。本文通过分析研究与应用实践,得到以下结论:(1)航天企业具有离散型制造企业的生产特点,生产设备的数据采集和监控是为难点和重点。(2)建设系统架构,实现上下互联、左右互通的数据连接,设备状态监控系统是智能系统的重要基础。(3)建立规范的体系、设计量化的指标、保持持续地监控和收集全面的数据,才能构建更为完善的智能设备状态监控系统。
参考文献:
[1]张曙.工业4.0和智能制造[J].机械设计与制造工程,2014,3(8):1-5.
[2]陆凤海.流程型与离散型工业生产计划与控制的比较研究[J].装备制造技术,2009(4):124-126.
[3]中国制造2025智能工厂的五大趋势[J].中国机械,2016(4):89-91.
作者:赵晓旭 单位:北京卫星环境工程研究所
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