优化卷包数采的设备管理模块

优化卷包数采的设备管理模块

周志芹,彭小红

江西中烟工业有限责任公司井冈山卷烟厂

自2015年起，由国家发展和改革委员会牵头、工业和信息化部参与制定了“互联网 +”行动计划，这对于烟草工业的信息化提出了新的更高的挑战。烟草工业历经几十年的发展和变革，使得工业化步入中后期的发展阶段，信息化也是从初级阶段转变向中级阶段，信息化与工业化的发展已经具备在更高水平的基础。

科技水平日新月异，相应对设备的保障能力和综合管理协调能力提出了更高的要求，因此烟草企业，针对外部环境的变化，需要对设备的管理方法做出提升和优化，方能满足新时代对设备发展的需求。

1井冈山卷烟厂卷包车间设备管理现状

井冈山卷烟厂卷包车间的设备管理工作在近些年不断的探索和实践中已经初步形成了以点检定修为核心的预防性维修管理模式，利用搭建起来的数采系统等平台，实现了信息化进程。但是，生产车间现场各类系统多而杂，其间缺少有效关联，不利于实现精益化管理，设备维修、备件更换履历缺少信息化系统支撑。设备故障现象种类多，难以对各类故障进行归类分析整理，未能有效对多发的同类故障进行预防处理；知识和经验分散，特别是故障和异常现象及处理措施经验，未能有效积累。

2研究方法

2.1总体框架

数采系统是卷包车间设备管理工作的信息化载体，做为车间进行信息化管理和分析的软件支撑，是所有数据输入、输出的来源。

因此，需要围绕信息化卷包数采系统，做到数据采集、数据分析和数据运用，进而运用数据实现生产指导、数据校验和考核工作。井冈山卷烟厂实施的卷接包车间数据采集系统实现数字化的运营与可视化的管理，以全面实现信息化对业务流程的支持为起点，通过提高采集质量，整合车间业务流程，在大数据分析技术的支持下，推动卷接包车间专业化和精细化的管理，借助先进技术和管理模式，实现集成的、科学的、精细化的企业管理体制，全面打造新的数字化车间，提升井冈山卷烟厂的核心竞争力。

2.2数据采集阶段

数据采集是关系到新的管理模式能否成功的基础性工作，也是所有流程环节执行的第一步，如何从数采系统中提炼出真实有效的数据就显得尤为重要。

通过数采系统和MES、辅料库系统等其他业务系统的接口集成，实现生产计划下发、生产辅料调度、生产实绩反馈等核心应用和关键平台的逻辑集中化，从而共享生产数据，提高生产效率、减少人为失误，达到系统集成和信息协同效应。整个生产环节加强流程控制，优化业务逻辑，减少冗余操作，界面简洁，同时又保证人机交互的友好性。

3 项目特色

3.1 设备状态分析

设备状态分析主要涉及三大指标数据：设备运行数据、质量数据和消耗数据。为了保证在对所选数据展开分析时能够得出最为科学准确的结论，我们在此处引入层次分析法。

层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。

在实际操作中，先引入专家组成员，包括设备员、工艺员、材料员等，通过专家组对各项评价指标间关于设备状态的相对重要程度，给出两两比较判断，从而构成判断矩阵，再由这个判断矩阵计算出各元素排序的权重。对完整的k个判断矩阵，应用乘积方根法或其他方法，分别求出排序权重向量后，进行加权平均最终得出权重系数。

按照调查和生产中的实际问题，建立影响设备维修的指标体系，随后构造判断矩阵，并进行层次单排序及其一致性检验。对准则层内容进行细化打分，再运用公式，得出设备状态量化值。

3.2 备件分析

备件分析是立足设备全生命周期管理体系建设，以规范设备管理、实现设备价值最大化为目标，以移动化、智能化为抓手，建设一套完整的各业务链条相互关联的设备管理流程，在各业务数据完整采集的基础上，通过数据赋能，为设备管理提供决策依据。在备件分析工作中主要选取卷烟机和包装机两种型号的设备，统计设备运行中发生故障率高，会影响产品生产质量，且对单箱维修费的用占用比较大的备件，收集其相关数据的信息，运用六西格玛理论做为分析工具，参考可靠性研究理论，对所选取备件展开深入细致的研究和分析。

4 系统设计

4.1 体系架构

为支持数采系统高效运行，在信息中心机房共部署4台服务器，发布服务器采用开源J2EE服务器Tomcat，保证向MES系统等第三方接口提供稳定实时数据。

实现生产数字化建设的统一标准，在统一的系统平台中实现生产工单计划接收、生产过程实时监控、产耗和设备状态实时对比、过程质量实时采集分析、生产实绩及时反馈，达到生产和质量数据整合，生产数据和产品质量全程追溯。利用现场采集的高质量、高精度的实时数据，进行深入的大数据分析，从车间产耗数据来预测趋势，为车间生产决策提供强力支持。

整个系统是在对卷包设备基础数据抽取的基础上，再对数据格式做相应转换，通过 Web 方式以柱状图等可视化图形向用户直观展现设备运行状态、机台产量对比、消耗数据等信息，并将每个机台中的各值带入公式中计算经验模型值，通过计算取值的大小排序最终预测各个机台下一期的轮保日期。

5 结束语

新的管理模式自系统上线开始探索以来，取得了显著的效果，具体表现在其保障了制造工作的有序进行，产品质量的稳定可靠，而且对设备的精益化管理作出了积极的贡献。

运用数据分析，不仅准确预测到了设备的状态变化，故障隐患的发生概率，还对备件的使用情况进行了数据化武装，利用数据获得的寿命周期结论，科学安排更换时间和采购计划，使得备件管理工作更加有的放矢，极大地提高了企业的精益生产管理和精益装备管理水平。

系统采用统一的IBM服务器发布业务，搭配IBM双机热备存储系统，统一数据存储和服务模式，统一配置基础数据和数据模型，与MES系统、辅料库系统、成品库系统等三方系统使用一致的数据接口，保证数据交换和存储一致性，实现中烟统一管理生产规范。