制造企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)實(shí)時管理系統(tǒng)設(shè)備管理企業(yè)管理65

制造企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)實(shí)時管理系統(tǒng)_設(shè)備管理_企業(yè)

管理1引言生產(chǎn)設(shè)備是制造企業(yè)的重要資源。設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理的好壞直接影響車間生產(chǎn)任務(wù)的質(zhì)量和進(jìn)度，是制約生產(chǎn)的重要因素。而現(xiàn)行制造業(yè)中設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理大多數(shù)還處在比較落后的階段，主要體現(xiàn)在：1）以手工方式處理數(shù)據(jù)，維護(hù)費(fèi)時費(fèi)力；2）設(shè)備狀態(tài)、能力、負(fù)荷等動態(tài)信息反饋不及時，且現(xiàn)行管理手段無法向管理人員提供相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行提示和報警信息；3）設(shè)備的保養(yǎng)、維修等業(yè)務(wù)缺乏規(guī)范化管理。目前，設(shè)備管理的功能研究大多集中在比較獨(dú)立的業(yè)務(wù)處理上（如設(shè)備維修、備件、管理等），沒有從整體上對設(shè)備管理進(jìn)行深入研究，并且維護(hù)管理與設(shè)備日常運(yùn)行數(shù)據(jù)缺乏關(guān)聯(lián)，因此很難通過對生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行效能的實(shí)時數(shù)據(jù)采集和關(guān)鍵績效指標(biāo)的計(jì)算進(jìn)行科學(xué)決策。筆者結(jié)合制造型企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)，通過對設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程的整合、優(yōu)化，提出了一個基于“設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectiveness，OEE）”和“設(shè)備功能區(qū)塊圖”的設(shè)備實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)四層結(jié)構(gòu)框架，該框架既適用于獨(dú)立的設(shè)備實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，也可以應(yīng)用于生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem，MES）中設(shè)備管理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控、提高設(shè)備運(yùn)維管理能力，還可以強(qiáng)化其它MES子系統(tǒng)的功能。2支持實(shí)時監(jiān)控的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理框架由于科技的進(jìn)步，制造設(shè)備的功能更為復(fù)雜，數(shù)量更加龐大，維護(hù)人員往往面對繁瑣的工作以及應(yīng)對措施的不確定性，提高了錯誤發(fā)生的可能。對于大型制造企業(yè)，運(yùn)行維護(hù)的主要目的是要提高設(shè)備可用度，減少設(shè)備停機(jī)時間（Downtime），使設(shè)備盡量處于生產(chǎn)狀態(tài)中二因此維護(hù)響應(yīng)的實(shí)時性以及調(diào)度管理的合理性就顯得非常重要。因此，對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時維護(hù)管理所應(yīng)具備的主要功能包括：1）對設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時反饋；2）對設(shè)備制造參數(shù)的有效控制；3）對設(shè)備停機(jī)模式的有效分析；4）維護(hù)和修理工作的標(biāo)準(zhǔn)化；5）對設(shè)備停機(jī)原因的追蹤與分析；6）對設(shè)備運(yùn)行效能指標(biāo)的計(jì)算；7）對運(yùn)行維護(hù)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)記錄；8）對維護(hù)工單的有效管理；9）對維護(hù)任務(wù)的有效安排。要實(shí)現(xiàn)“設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時反饋”與“設(shè)備制造參數(shù)的有效控制”，系統(tǒng)就必須具有實(shí)時監(jiān)控功能，而要實(shí)現(xiàn)“設(shè)備停機(jī)模式的有效分析”、“維護(hù)和管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化”、“設(shè)備停機(jī)原因的追蹤與分析”、“設(shè)備運(yùn)行效能指標(biāo)的計(jì)算”等功能，本研究認(rèn)為采用基于“設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectiveness，OEE）計(jì)算”的方法，將可以達(dá)到目標(biāo)。對于“運(yùn)行維護(hù)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)記錄”、“維護(hù)工單的有效管理”這兩個方面，系統(tǒng)應(yīng)該具備電腦化的數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理能力。對“維護(hù)任務(wù)的有效安排”功能，則可以采用基于對維護(hù)周期的計(jì)算來實(shí)現(xiàn).。為了滿足以上要求，筆者提出設(shè)備運(yùn)維實(shí)時管理的四層結(jié)構(gòu)框架，包括設(shè)備信息采集層（EIC）、實(shí)時監(jiān)控管理層（RTM）、效能分析層（ECA）和設(shè)備調(diào)度管理層（ESM）,如圖1所示。圖1支持設(shè)備運(yùn)行維護(hù)實(shí)時管理的四層結(jié)構(gòu)框架3設(shè)備信息采集層與實(shí)時監(jiān)控管理層對造成設(shè)備停機(jī)的原因進(jìn)行自動檢測和準(zhǔn)確區(qū)分，是設(shè)計(jì)一個智能化的設(shè)備管理系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，設(shè)備信息采集層的主要作用，是與生產(chǎn)設(shè)備的電氣系統(tǒng)或者控制系統(tǒng)相連接，自動檢測設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括設(shè)備參數(shù)（如溫度、壓力、時間等），停機(jī)紀(jì)錄，故障狀態(tài)等信息。對于復(fù)雜程度較高的設(shè)備，造成停機(jī)可能有多種因素。例如對于“機(jī)器人故障”這一事件類別，可能有“傳動系統(tǒng)失效”，“控制程序失效”、“外部安全連鎖”等等具體的引起停工的原因，因此需要在基于設(shè)備狀態(tài)信息采集的基礎(chǔ)之上，對各種停機(jī)原因進(jìn)行邏輯判斷和代碼定義，對每個事件類別里的所有停機(jī)事件進(jìn)行設(shè)置。實(shí)時監(jiān)控管理層的主要任務(wù)，是在統(tǒng)一的軟件平臺上實(shí)時有效地監(jiān)控所有生產(chǎn)設(shè)備的動態(tài)信息，并且實(shí)現(xiàn)以下功能：1）及時地提供報警信息給維護(hù)人員；2）記錄停機(jī)設(shè)備、停機(jī)時間、停機(jī)代碼、停機(jī)恢復(fù)時間等信息，以便將來的進(jìn)一步分析；3）提供各種管理報表，作為管理決策的依據(jù)。與普通的自動化監(jiān)控SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)不同，用于設(shè)備管理的實(shí)時監(jiān)控管理系統(tǒng)不僅要反映現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還需要記錄設(shè)備的維修時間、維護(hù)頻率、維修人員、操作與環(huán)境條件等等。設(shè)備的實(shí)時化管理與生產(chǎn)活動密切相關(guān)，因此實(shí)時監(jiān)控管理層還需要具備與生產(chǎn)調(diào)度的信息接口（如計(jì)劃排產(chǎn)、物料裝載數(shù)量、周期時間等），以及對設(shè)備可用狀態(tài)的各種設(shè)置功能（如生產(chǎn)交班、清洗、停產(chǎn)等)。OPC是以O(shè)LE/COM機(jī)制作為應(yīng)用程序級的通信標(biāo)準(zhǔn)，適用于工廠設(shè)備層的信息交換和共享，OPC標(biāo)準(zhǔn)定義了現(xiàn)場設(shè)備與上層計(jì)算機(jī)間交換自動化實(shí)時數(shù)據(jù)的方法。在實(shí)際設(shè)計(jì)的設(shè)備信息采集與實(shí)時監(jiān)控管理子系統(tǒng)中，可以包含以下幾個功能模塊：底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集、通信處理，數(shù)據(jù)處理，設(shè)備SCADA監(jiān)控等，各模塊的關(guān)系如圖2所示。圖2制造設(shè)備運(yùn)行參數(shù)采集與實(shí)時監(jiān)控4基于OEE計(jì)算的停機(jī)與效能分析OEE(OverallEquipmentEffectiveness)，即設(shè)備綜合效率，是一種用于分析設(shè)備使用效能的計(jì)算工具，可以表現(xiàn)實(shí)際的生產(chǎn)能力相對于理論產(chǎn)能的比率，一般在OEE計(jì)算中采用的基礎(chǔ)時間是計(jì)劃內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)時間作為績效基準(zhǔn)。為了更為精確地統(tǒng)計(jì)產(chǎn)能利用率，本文引入非設(shè)備因素停機(jī)的概念，修改了OEE的算法，采用完全有效生產(chǎn)率TEEP(TotalEffectiveEquipmentPerfonnanc)指標(biāo)，把所有與設(shè)備有關(guān)和無關(guān)的因素都考慮在內(nèi)來全面反映企業(yè)設(shè)備效率。OEE的概念和計(jì)算一般概念上的OEE指的是設(shè)備負(fù)荷時間內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值，其計(jì)算方式由三個部分組成，分別是：利用率、表現(xiàn)指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)(Availability,PerformanceandQuality)，或者稱為時間開動率、性能開動率和合格品率。在實(shí)際的日常管理中，OEE主要依靠對設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)周期機(jī)制實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力改進(jìn)，如圖3所示。

將利用率、表現(xiàn)指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)分別表示為AV、PE和QU,則有:其中，公式1：OEE=AVXPEXQU；其中，，Ti為日歷總時間(TotalTime)，Di為設(shè)備停機(jī)時間(Downtime)；其中，D.=D+D,D為生產(chǎn)停機(jī)時間(ScheduledDowntime),D為非生產(chǎn)停機(jī)時間(NonscheduledTime)；PE=RXO,R為凈開動率(RateEfficiency),O為速度開動率(OpezationalEfficiency)；其中，,T.為生產(chǎn)總時間(TotalProductiveStateTime),T凡為開動時間(EquipmentOperationalUptime),CT.為理想加工周期(IdellCycleTime),CT為實(shí)際加工周期(ActualCycleTime)；,O為加工數(shù)量(TotalOperational),O為廢品與次品數(shù)量(RejectsOperational)o例1假設(shè)某個設(shè)備的Ti=168小時;生產(chǎn)停機(jī)時間(ScheduledDowntime)為28小時；非生產(chǎn)停機(jī)時間(NonscheduledTime)為8小時，則按照公式1,可以計(jì)算出：利用率例2若該設(shè)備可以加工兩種產(chǎn)品，生產(chǎn)過程情況如表1。表1兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程示例分鐘/件；表現(xiàn)指數(shù)PE=0.829X0.776=64.3%。例3若該設(shè)備加工產(chǎn)出情況如下：A產(chǎn)品總產(chǎn)量為573件，其中有返工品47件，廢品2件；B產(chǎn)品總產(chǎn)量為1101件，其中有返工品68件，廢品3件；兩種產(chǎn)品總產(chǎn)量為573+1101=1674件，返工品總計(jì)為47+68=115件，廢品總計(jì)為2+3=5件。按照公式1,可以計(jì)算出：質(zhì)量指標(biāo)I 最后，計(jì)算出OEE為：OEE=0.786(Avail)X0.643(Ped)X0.928(Qual)=46.9%采用TEEP對OEE計(jì)算的修正在一般的OEE計(jì)算中，企業(yè)的生產(chǎn)時間停機(jī)包括交接班停機(jī)、換線備料、日常維護(hù)等等，非生產(chǎn)時間停機(jī)包括節(jié)假日停機(jī)、停工、維修等等。這些事件一般都可以歸類為計(jì)劃內(nèi)停機(jī)，并且容易通過手工記錄的方式計(jì)算OEE，然而生產(chǎn)過程中往往會發(fā)生許多突發(fā)事件，即存在設(shè)備外部因素停機(jī)時間，也是造成設(shè)備產(chǎn)能下降的主要原因，能夠?qū)@些突發(fā)事件造成的生產(chǎn)能力損失進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，是完善OEE計(jì)算和管理的關(guān)鍵。若采用本文提出的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)實(shí)時管理四層結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)，并且結(jié)合完全有效生產(chǎn)率TEEP的概念對OEE進(jìn)行修正，則不僅可以計(jì)算設(shè)備運(yùn)行效能指標(biāo)，并且可以實(shí)現(xiàn)“設(shè)備停機(jī)模式的有效分析”、“維護(hù)和管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化”、“設(shè)備停機(jī)原因的追蹤與分析”等多種功能。在OEE計(jì)算中，設(shè)備利用率 I,若引入完全有效生產(chǎn)率TEEP條件，則可以定義重新修訂設(shè)備停機(jī)時間Dt為：公式2：Dt=Dst+Dnt+Dut其中，D為設(shè)備外部因素停機(jī)時間(UnscheduledDowntime)o此時在OEE計(jì)算中，設(shè)備利用率I I,即開動時間和總時間之比.其中開動時間成為完全有效生產(chǎn)時間，T=T-(D+D+D)，其他公式的算法和項(xiàng)目內(nèi)容不變。此時，OEE可以反映完全有效生產(chǎn)率、￡￡節(jié)，并且分別反映出全部類型的生產(chǎn)能力損失，如圖4所示。要做到精確地計(jì)算完全有效生產(chǎn)時間T,能夠?qū)υO(shè)備外部因素停機(jī)時間即異常停機(jī)時間進(jìn)行自動檢測和精確統(tǒng)計(jì)是技果上的難點(diǎn)之一。本文引入設(shè)備失效模式分析和關(guān)鍵性原因分析的概念，并且提出基于“功能區(qū)塊圖”的設(shè)計(jì)方法，將可以較好地解決這個問題。5設(shè)備失效模式分析和關(guān)鍵性原因分析在圖4中，工廠中的設(shè)備有6種狀態(tài)：加工生產(chǎn)狀態(tài)、設(shè)備空閑狀態(tài)、設(shè)備調(diào)整或初始化狀態(tài)、生產(chǎn)時間停機(jī)、非生產(chǎn)時間停機(jī)，以及異常情況停機(jī)。一個智能化的設(shè)備管理系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備無法正常工作時，首先必須找出并且界定失效模式。對于生產(chǎn)時間停機(jī)狀態(tài)和非生產(chǎn)時間停機(jī)狀態(tài)，因涉及人工調(diào)度，其失效模式和關(guān)鍵原因均比較容易區(qū)分和表達(dá)。而對于因?yàn)楫惓Ｇ闆r的發(fā)生所造成的設(shè)備停機(jī)，其原因可能是相當(dāng)復(fù)雜的，尤其是某些復(fù)雜程度較高的設(shè)備，出現(xiàn)故障時需要立即確定造成關(guān)鍵原因并且給出應(yīng)對方案，這就為設(shè)備管理的能力帶來較大的挑戰(zhàn)，采用功能區(qū)塊圖的設(shè)計(jì)方法，可以比較方便地對失效模式進(jìn)行分類和對故障原因進(jìn)行判斷。功能區(qū)塊劃分對構(gòu)成設(shè)備的各個功能區(qū)塊進(jìn)行劃分，主要是便于將來對造成設(shè)備失效的原因進(jìn)行細(xì)致的邏輯分析，設(shè)計(jì)出功能區(qū)塊圖。首先依照構(gòu)成設(shè)備的內(nèi)部元件情況，分層次對失效原因進(jìn)行功能區(qū)劃，然后基于功能區(qū)劃編制出對應(yīng)的功能區(qū)塊圖。

例如，注塑機(jī)的構(gòu)成主要有三大部分：鎖模機(jī)構(gòu)、射出機(jī)構(gòu)和電控機(jī)構(gòu)。其中電控機(jī)構(gòu)包括：輸入機(jī)組板、輸出機(jī)組板、位置控制板、溫度控制板、主機(jī)板及人機(jī)界面等。根據(jù)以上情況，對注塑機(jī)的功能區(qū)塊進(jìn)行劃分，如圖5。功能區(qū)塊圖功能區(qū)塊圖的主要作用，是可以清晰地展現(xiàn)設(shè)備故障和觸發(fā)信號之間的邏輯關(guān)系，其構(gòu)成包括三個部分：觸發(fā)信號、邏輯判斷和結(jié)論輸出，其中，結(jié)論輸出代表了造成故障的關(guān)鍵原因，如圖6所示。

圖6功能區(qū)塊圖模型例如，若注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)失效模式包括：無法鎖模、無法開模，則可以將失效模式分別定義為：M、-M。其中，造成無法鎖模M的關(guān)鍵原因包括：前后安全門未關(guān)、電磁閥未動作、2拖模未復(fù)歸、輸入機(jī)組板故障等，則可以將故障代碼分別定義為：E、E、E和E。前后安全門未關(guān)故障的觸發(fā)信號包括：關(guān)前后安全門輸出信號、1前后安全門到J位信號，分別定義為：I、I；電磁閥未動作故障的觸發(fā)信號包括：開鎖模電磁閥、開鎖?；赜碗姶砰y、1鎖模電磁閥到位、鎖模回油電磁閥到位，超過動作延遲時間，分別定義為：I3、I4、I5、I6和I7，則有：M=E+E+E+E；E=I-I；E=I?I?I?I,其中：“+”和“?”為布爾邏輯運(yùn)算符1或”4及1“與”「對于更為登雜的邏輯判斷，可以采用“故障樹”、“模糊邏輯”和“概率邏輯”等方法，因篇幅所限，在此不再贅述。6基于設(shè)備失效模式分析和設(shè)備效能分析的設(shè)備調(diào)度管理子系統(tǒng)效能分析層需要實(shí)現(xiàn)的主要功能包括“設(shè)備停機(jī)模式的有效分析”、“維護(hù)和管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化”、“設(shè)備停機(jī)原因的追蹤與分析”、“設(shè)備運(yùn)行效能指標(biāo)的計(jì)算”等需要重點(diǎn)考慮的方面有：①對設(shè)備狀態(tài)的有效分析，主要解決生產(chǎn)制造過程和相關(guān)停機(jī)事件的定義和邏輯建模；②對設(shè)備失效模式與關(guān)鍵性原因分析，對于復(fù)雜設(shè)備，可以首先把構(gòu)成設(shè)備的各個部件進(jìn)行分區(qū)，建立功能區(qū)塊圖，再根據(jù)因失效發(fā)生而造成的功能喪失情況建立失效模式，進(jìn)而根據(jù)歷史記錄記錄和檢索設(shè)備失效的關(guān)鍵性原因；③采用OEE計(jì)算，統(tǒng)計(jì)設(shè)備可利用率等效能指標(biāo)并且對產(chǎn)能損失進(jìn)行歸類，分析設(shè)備產(chǎn)能利用率，為各種生產(chǎn)管理和調(diào)度提供關(guān)鍵績效數(shù)據(jù)（KPI）。若要建立一個智能化程度較高的設(shè)備效能分析子系統(tǒng)，必須有效利用設(shè)備實(shí)時監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能。設(shè)備維護(hù)調(diào)度管理層的主要功能包括“運(yùn)行維護(hù)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)記錄”、“維護(hù)工單的有效管理”等，具體需要考慮的方面有維護(hù)報告、預(yù)防性維護(hù)、工單管理、設(shè)備采購的原始信息、維護(hù)人員管理、工具控制管理等等。若需要在制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的平臺上設(shè)計(jì)設(shè)備維護(hù)調(diào)度管理子系統(tǒng)，則維修工單的發(fā)放與執(zhí)

行必須與計(jì)劃排產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，確定工單的優(yōu)先等級，維護(hù)工單除了需要落實(shí)例行性維護(hù)工作之外，也能夠執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)周期機(jī)制所得出的維護(hù)進(jìn)度安排，使設(shè)備的利用率與成本費(fèi)用能夠達(dá)到最佳目標(biāo)。設(shè)備效能分析層與設(shè)備調(diào)度管理層的功能模型如圖7所示。7系統(tǒng)應(yīng)用本論文提出的結(jié)構(gòu)框架不僅適用于多機(jī)臺的工件車間設(shè)備運(yùn)維管理，也適用于以流水線為主的制造車間生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)維管理。筆者應(yīng)用以上功能模型，為廣東省內(nèi)某知名日化企業(yè)的包裝車間設(shè)計(jì)了一套功能較為完備的實(shí)時設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)。該企業(yè)的包裝車間總共有12條全自動化的包裝流水線，均采用PLC作為現(xiàn)場控制設(shè)備，并且已經(jīng)建設(shè)了一個面向整個車間的SCADA自動監(jiān)控系統(tǒng)。我們研制的設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)與已有的SCADA系統(tǒng)緊密結(jié)合，通過OPC接口方式獲取PLC所采集的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和故障觸發(fā)信號，采用功能區(qū)塊圖方法自動確定設(shè)備失效模式和分析故障原因，并且采用完全有效生產(chǎn)率指標(biāo)TEEP自動計(jì)算設(shè)備的使用效能，所有的數(shù)據(jù)都可以和人員信息以及生產(chǎn)計(jì)劃相互關(guān)聯(lián)進(jìn)行管理，取得了令人滿意的應(yīng)用效果。圖8是該系統(tǒng)的運(yùn)行界面截圖。8總結(jié)本論文提出的設(shè)備運(yùn)維實(shí)時管理的四層結(jié)構(gòu)框架，包括設(shè)備信息采集層、實(shí)時監(jiān)控管理層、效能分析層和設(shè)備調(diào)度管理層。實(shí)時監(jiān)控層可以使系統(tǒng)及時獲知設(shè)備狀態(tài)和有效地控制設(shè)備制造參數(shù)；效能分析層可以有效地分析設(shè)備失效模式和關(guān)鍵原因，并且基于OEE計(jì)算自動統(tǒng)計(jì)設(shè)備的使用效能指標(biāo)，為維護(hù)和管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化奠定了基礎(chǔ)；而設(shè)備調(diào)度管理層則可以記錄維護(hù)管理的相關(guān)信息，并且有效管理維護(hù)工單，使設(shè)備維護(hù)活動能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)合理化和落實(shí)效益的最大化。本論文提出的模型將有助于大型工廠復(fù)雜設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，使維護(hù)流程和管理運(yùn)作達(dá)到最佳效率，從而進(jìn)一步提升企業(yè)的競爭力。1引言生產(chǎn)設(shè)備是制造企業(yè)的重要資源。設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理的好壞直接影響車間生產(chǎn)任務(wù)的質(zhì)量和進(jìn)度，是制約生產(chǎn)的重要因素。而現(xiàn)行制造業(yè)中設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理大多數(shù)還處在比較落后的階段，主要體現(xiàn)在：1）以手工方式處理數(shù)據(jù)，維護(hù)費(fèi)時費(fèi)力；2）設(shè)備狀態(tài)、能力、負(fù)荷等動態(tài)信息反饋不及時，且現(xiàn)行管理手段無法向管理人員提供相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行提示和報警信息；3）設(shè)備的保養(yǎng)、維修等業(yè)務(wù)缺乏規(guī)范化管理。目前，設(shè)備管理的功能研究大多集中在比較獨(dú)立的業(yè)務(wù)處理上（如設(shè)備維修、備件、管理等），沒有從整體上對設(shè)備管理進(jìn)行深入研究，并且維護(hù)管理與設(shè)備日常運(yùn)行數(shù)據(jù)缺乏關(guān)聯(lián)，因此很難通過對生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行效能的實(shí)時數(shù)據(jù)采集和關(guān)鍵績效指標(biāo)的計(jì)算進(jìn)行科學(xué)決策。筆者結(jié)合制造型企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)，通過對設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程的整合、優(yōu)化，提出了一個基于“設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectiveness，OEE）”和“設(shè)備功能區(qū)塊圖”的設(shè)備實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)四層結(jié)構(gòu)框架，該框架既適用于獨(dú)立的設(shè)備實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，也可以應(yīng)用于生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem，MES）中設(shè)備管理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控、提高設(shè)備運(yùn)維管理能力，還可以強(qiáng)化其它MES子系統(tǒng)的功能。2支持實(shí)時監(jiān)控的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理框架由于科技的進(jìn)步，制造設(shè)備的功能更為復(fù)雜，數(shù)量更加龐大，維護(hù)人員往往面對繁瑣的工作以及應(yīng)對措施的不確定性，提高了錯誤發(fā)生的可能。對于大型制造企業(yè)，運(yùn)行維護(hù)的主要目的是要提高設(shè)備可用度，減少設(shè)備停機(jī)時間（Downtime），使設(shè)備盡量處于生產(chǎn)狀態(tài)中二因此維護(hù)響應(yīng)的實(shí)時性以及調(diào)度管理的合理性就顯得非常重要。因此，對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時維護(hù)管理所應(yīng)具備的主要功能包括：1）對設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時反饋；2）對設(shè)備制造參數(shù)的有效控制；3）對設(shè)備停機(jī)模式的有效分析；4）維護(hù)和修理工作的標(biāo)準(zhǔn)化；5）對設(shè)備停機(jī)原因的追蹤與分析；6）對設(shè)備運(yùn)行效能指標(biāo)的計(jì)算；7）對運(yùn)行維護(hù)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)記錄；8）對維護(hù)工單的有效管理；9）對維護(hù)任務(wù)的有效安排。要實(shí)現(xiàn)“設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時反饋”與“設(shè)備制造參數(shù)的有效控制”，系統(tǒng)就必須具有實(shí)時監(jiān)控功能，而要實(shí)現(xiàn)“設(shè)備停機(jī)模式的有效分析”、“維護(hù)和管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化”、“設(shè)備停機(jī)原因的追蹤與分析”、“設(shè)備運(yùn)行效能指標(biāo)的計(jì)算”等功能，本研究認(rèn)為采用基于“設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectiveness，OEE）計(jì)算”的方法，將可以達(dá)到目標(biāo)。對于“運(yùn)行維護(hù)歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)記錄”、“維護(hù)工單的有效管理”這兩個方面，系統(tǒng)應(yīng)該具備電腦化的數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理能力。對“維護(hù)任務(wù)的有效安排”功能，則可以采用基于對維護(hù)周期的計(jì)算來實(shí)現(xiàn).。為了滿足以上要求，筆者提出設(shè)備運(yùn)維實(shí)時管理的四層結(jié)構(gòu)框架，包括設(shè)備信息采集層（EIC）、實(shí)時監(jiān)控管理層（RTM）、效能分析層（ECA）和設(shè)備調(diào)度管理層（