| 一、 项目背景: |
2004年底,某特大型国有石油集团公司决定在其系统企业内全面启动ERP实施。为逐步积累经验,规避实施风险,保证整个集团ERP项目实施的成功,该集团决定首先从其下属企业中选出四个比较典型的企业做首批试点,该集团的一个大型化肥企业(以下简称“化学公司”)成为首批试点单位之一。
化学公司是大化肥生产企业,因此化工设备的管理成为化学公司企业生产管理的关键。能否科学准确的对该企业设备数据进行收集与整理,能否建立一套科学的设备预防性维修体系,通过ERP手段的实现,保证化工生产设备安全、稳定、长时间、满负荷以及优良的运行,是化学公司领导最为关心和重视的问题,也成为了化学公司本次ERP项目建设的最为引人关注的重点和难点。针对前期项目中存在的问题,为保障设备预防性维修体系和数据质量、进而保障项目的核心目标,2005年9月份,化学公司决定聘请中华咨询公司为其设备数据收集和设备预防性维修体系建立提供咨询服务。
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| 二、 项目目标及内容: |
本项目目标是指导化学公司完成PM、MM等核心模块的数据整理工作,负责为化学公司建立设备预防性维修体系框架及完成相关内容的编制,同时协助化学公司进行高质量的项目决策、保障项目的进程和质量。
项目主要内容包括:负责ERP实施计划的审核,向化学公司按时提交实施过程中各阶段的资源配置方案;负责数据分类、编码规则和数据准备模板的制订与审核,并在确定后指导、汇同化学公司人员一起按照既定规范和模板收集、整理和准备设备功能位置、设备分类及特性值、设备BOM、物资等ERP系统所需的主数据;在实施商将整理好的主数据导入ERP系统后,指导、汇同化学公司人员一起对导入数据进行检查、测试、验证;指导、汇同化学公司人员一起建立设备预防性维修体系并进行相关内容的编制;协助化学公司关键用户设计测试案例、参与系统测试、报告反馈测试结果、准备最终用户手册、进行最终用户培训、提供上线支持。 |
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在本项目启动阶段,中华咨询的顾问首先与客户设备管理专业人员一起组织了针对设备信息数据收集以及设备预防性维修体系的调研,并针对大化肥企业生产的工艺特点和不同的设备管理要求,在国内首次系统、科学的提出了设备静态数据整理的一套完整的方法论以及设备预防性维修体系的管理框架。现将本项目ERP系统中PM模块静态数据整理方法论及设备预防性维修体系的管理框架及基本内容编制概述如下:
1、设备静态数据的整理
在ERP系统中,数据信息分为静态和动态两类,PM模块所涉及到的设备数据也分为设备静态数据和动态数据(即基础数据和业务数据)两部分。化学公司设备的静态数据主要是关于设备管理对象(如系统、装置、设备、仪器仪表和零部件等)的物理和管理属性,如位置、名称、分类和规格型号等。
化学公司设备静态数据整理的方法论可以归纳为如下三个互相联系的逻辑,即:设备静态数据对象收集的次序关系逻辑;设备静态数据对象的数据结构逻辑;数据对象收集的通用步骤逻辑。下面对这三个逻辑进行总结和阐述:
1.1 设备静态数据对象收集的次序关系逻辑
化学公司ERP系统中PM模块要收集的静态数据有三类,分别为设备的功能位置数据、设备的分类及特性值描述数据以及设备的零部件数据,如图1:
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图1 化学公司设备静态数据整理的数据对象及整理步骤
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在进行数据整理时,我们首先进行了设备功能位置数据的整理;然后依据设备功能位置数据,在工厂设备一览表(设备清单)的指导下收集设备分类及特性值描述信息;之后再通过设备分类描述信息指导收集相关设备的零部件数据;最后零部件数据与库房的备品备件通过相关属性进行挂接,获得物料编码。
这个逻辑由中华咨询的顾问首次提出,是国内到目前为止首次清晰提出并进行了科学阐释的关于设备信息数据收集的次序关系的方法论,是化学公司设备数据收集的总的指导原则。这个逻辑的提出纠正了前期项目实施中的问题,对化学公司设备数据收集工作起到了关键推进作用,保证了化学公司设备数据的科学性及正确性。
1.1.1 功能位置数据
功能位置一般指设备安装的位置,以“功能”为原则对技术系统进行划分。功能位置的定义常见有三种原则:流程导向(如“化肥生产”,“甲醇生产”)、职能导向(如“油罐”,“输油泵站”)和空间导向(如“海上平台”,“平台上的电气室”)。化学公司设备功能位置是流程导向的功能位置。
ERP系统内按照树状结构描述功能位置,技术上可以无限细化功能位置的层次。但实践中并不鼓励囊括所有资产和非常详细的做法,而是采取“必要的详细”方针,其中判断的关键点在于业务需求。为此,化学公司设备数据组制定了如下原则,当出现下列情况时,我们就需要在系统中收集和维护功能位置数据了:
1) 技术系统需要进行计划和维护,并进行结构化管理;
2) 需要对运行状态和运行历史进行分析;
3) 需要对统计维护成本进行分析和绩效考核;
4) 需要对设备的运行环境进行故障敏感性分析。
经过进一步的分析,确定了工艺装置上有位号的,都要依据位号进行功能位置数据的收集。
功能位置数据的典型特征是结构化,系统通过编辑逻辑掩码(即功能位置码)来表现结构体系。功能位置码由分段组成,通过短横线区隔符分开。每一段代表一个层次,由多位组成,每位可以是字符、数字或者混合符号,如图2: |

图2 化学公司设备功能位置数据编码及体系示意图
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化学公司所有设备功能位置码的最后一个分段均为相应的位号。从另一个意义上来说,化学公司的功能位置码是对位号的标准化、系统化和扩充,在原有位号信息的基础上增加了装置、单元、台套、主设备、子设备的层次结构信息,使得能够表达更多原有位号信息无法表达的内涵。
1.1.2设备分类及特性值描述数据
设备是独立的维护单元,被维修、测试、检查的技术对象,设备可以在功能位置上安装、拆卸和修理,并可以存放在库存里面。
设备和功能位置都可以是维护的对象。一般情况下,功能位置是层次化功能体系,而设备指单台的可移动设备。设备和功能位置是分配和被分配,也就是安装和拆卸的关系。如将某规格型号铸钢泵由某工艺单元的功能位置上拆卸下来,修复后重新安装上去。在指派维护任务执行时,可以同时指定二者均为维护对象,功能位置为执行场所,设备为执行的具体对象。这种双重指定和互联的关系可以支持管理人员做出如下分析:是安装在该功能位置的设备经常发生问题,还是该设备无论安装到那里都经常出现问题。
当需要管理单台设备的技术参数、失效、维护、移动、成本、评估和统计运行时间等信息的时候,才需要在ERP系统内维护设备的分类及特性值描述信息。从这个意义上说,不是所有功能位置上的装备都需要进行设备的数据统计和特性值描述。化学公司ERP系统中功能位置的数量大于设备统计数量。
1.1.3 设备零部件数据
在设备信息统计完成后,依据设备的装配图,对设备进行分解,形成相关设备的零部件信息。并与库房管理的备品备件进行挂接,赋予物料编码。独立进行设备的零部件信息的统计源于设备与配件管理方式上的不同。设备损坏后首先是修理,而不是更换,配件则相反。
1.2 设备静态数据对象的数据结构逻辑
设备静态数据的三类对象不是分散的毫无关联的各自独立的存在形式,这些内容之间具有很强的内在联系,并在系统中构成一个数据的结构层次清晰的系统。具体说就是由功能位置数据决定并引导设备数据的产生,由设备数据决定并引导设备零部件数据的产生。这个关联关系是通过功能位置码贯穿建立的,如图3:图中黄色背景的内容即为功能位置编码。 |

图3 化学公司设备静态数据整理的数据结构
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| 通过功能位置编码,在ERP系统建立了一个结构化的设备静态数据信息体系,如图4: |

图4 ERP系统中实现的设备静态数据信息体系 |
这是一种清晰准确的数据信息的树状结构,这种结构使得数据的查询和使用变得非常轻松而容易,同时为以后的数据维护提供了简洁而有效的平台,进而实现了设备静态数据信息的集中管理与使用。
1.3 数据对象收集的通用步骤逻辑
化学公司在进行任何一类设备静态信息(功能位置数据、设备分类及特性描述数据、设备零部件数据)的收集时,都遵循了如下科学的收集方法,如图5:
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图5 化学公司设备静态数据整理遵循的方法 |
第一步是确定某类数据收集的范围。比如功能位置数据,首先确定了仅收集化肥一部、化肥二部以及工程公司设备的功能位置数据,并将收集功能位置的粒度确定为有位号信息的就进行功能位置的收集。
第二步是制定某类数据收集的标准模板。这一步的工作至关重要,模板制定的水平是保证各类数据收集质量、保证数据应用信息完备的根本,直接影响着数据收集的效果和效率,是避免多次无谓返工的最为关键的因素。在中华咨询顾问及专家的参与下,化学公司设备数据收集组经过多次认真的讨论,先后按收集的阶段制定了功能位置收集模板、设备分类及特性值收集模板以及设备零部件收集模板。这些模板的指导,科学的指导了化学公司设备静态数据的收集工作,保证了收集数据的标准化和数据质量,同时确保的数据收集的效率。
第三步是具体数据的收集工作。这一步工作是数据整理工作的实施主体。化学公司为了进行设备静态数据的收集工作配备了大量专业技术人员,持续工作时间近9个月。这种大规模参与,持续有效进行了数据收集工作,保证了化学公司设备静态数据的全面性,准确性。
第四步是数据的查重、查错工作。在数据主体收集工作结束后,化学公司设备数据组专职人员再接再厉,在各生产部门专业技术人员的参与下,进行了认真的数据查重与查错工作,由于为了不影响企业的生产,这部分工作大部分是利用周末加班进行的。这项工作的进行对提升数据质量起到了决定性的作用。
第五步是将收集的数据导成进入系统的格式。按照系统要求,将收集的各类数据,完整正确的转化成能够导入系统的格式,是在已有的数据基础之上,加上系统已定义好的各种组织值,以便确保这些数据进入系统后能够在相关业务中使用。
第六步是将数据导入系统。在数据正式导入系统前,组织进行了两次数据的模拟导入。模拟导入数据是为了进一步规范化已收集的数据,如所收集的设备相关属性的长度是否超长,使收集的数据能在最后成功导入到生产系统中去,也是为了发现系统在配置时是否考虑周全,如系统内定义数字的范围能否适合收据数据的范围。通过模拟导入,确保正式导入工作的成功,使得前期收集的数据全部准备的成为了系统使用的数据,这项工作完成,标志着化学公司设备静态数据收集工作顺利结束。
2、设备预防性维修内容编制
2.1 化学公司设备预防性维修体系的框架
在充分调研考察的基础上,中华咨询顾问与客户一起创造性的提出了设备预防性维修管理的理论框架。这个框架是在认真研究了目前国内、国际关于设备管理最新理论的基础上形成的一个先进的、严密的体系,不但对化肥生产,同时对所有化工生产单位的设备管理都具有普遍的指导意义。
这个预防性维修体系包含两大主要内容:设备的维护和设备的计划检修。设备维护包含巡检、日常维护、定期检查、状态检测四个部分;设备的计划检修包含设备大修、中修以及小修三个部分,如图6: |

图6 化学公司设备预防性维修体系框架 |
它不同于以往化肥行业的设备计划检修体系,化学公司预防性维修体系强调的是设备的维护,即巡检、日常维护、定期检查、状态检测,通过有效率的设备维护,减少计划检修的工作量,促进计划检修的准确度。通过设备维护与设备计划检修的相互促进,达到逐步减少设备故障抢修的目标,并最终使由于设备事故、故障而造成的意外停车趋向于零。这个理念的重点是加强设备维护工作,即加强巡检、日常维护、定期检查、状态检测的工作,并使这些工作能够在ERP系统中实现。
正是由于这个设备预防性维修管理框架的提出,才保证了化学公司ERP系统中PM模块实现的功能具有世界先进水平,在国内是首创。
2.2 化学公司设备动态数据产生的依据
由于化学公司设备预防性维修体系强调对设备的巡检、日常维护、定期检查、状态检测,并以此为基础促进计划性维修,所以必须对这些设备预防性维修内容进行系统的编制与整理,并以此为基础在SAP系统PM模块中形成动态数据,如图7: |

图7 化学公司设备动态数据产生的依据 |
设备数据收集的内容是不受具体ERP应用软件的影响,而只被化学公司的设备预防性维修系统所包含的内容所决定。SAP系统PM模块只有对收集的这些设备数据(静态数据及动态数据)进行充分的利用,才保证PM模块所实现的系统功能满足了化学公司设备预防性维修理念对SAP系统提出的要求。
化学公司设备预防性维修内容主要包括岗位巡检表、设备定期检查表以及设备检维修规程。正是通过对这些内容大量的编制、编写工作,最终在PM模块中生成了丰富的动态数据,保证了化学公司ERP系统PM模块在实现设备预防性维修功能时有充足的、正确的数据使用。
3、设备数据组管理组织方式
数据整理工作一般具有这样的特点,即:工作量大、工作周期长以及参加人员众多。因此数据整理工作能否成功,除了要遵循科学的方法论体系外,数据整理的组织管理工作是否科学而富有效率,就成为数据收集工作能否取得成功的一个最为关键的因素。为此,在中华咨询顾问的建议下,化学公司成立了设备数据收集项目组,设备数据项目组的组织结构,如图8: |

图8 化学公司设备数据组的组织结构及管理层次 |
整个项目期间始终按各层面人员的工作职责,进行了有序而富有效率的组织工作,这直接保证了数据收集工作的成功进行。
图中虚线部分的人员是化学公司设备数据收集工作的主体,在整个设备数据收集整理工作期间,始终投入了大量的专业技术人员进行专职工作。设备数据收集工作是一个技术专业性很强的工作,正因为化学公司熟悉现场设备的一线技术人员的直接参与,才保证了化学公司设备数据收集工作的成功完成。 |
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| 四、项目取得的成果: |
在整个项目期间通过中华咨询顾问的工作,为化学公司ERP工作形成了大量具体成果:共完成系统使用的各类数据准备10万多条;合计完成设备检维修规程117个,约80万字;提供了158个电子版参考规程,约110万字。具体概要说明工作成果如下:
1、制定了化学公司设备数据收集的各类模板公司今后的数据完善工作形成了统一的标准。
2、建立了化学公司设备功能位置结构体系,完成数据收集工作满足系统上线的需求。
3、设备主数据的收集与整理。
在与功能位置进行关联的基础上,进行了设备主数据的分类和特性值描述数据的收集工作 ,满足系统上线对设备主数据的需求。
4、完成了设备零部件数据的收集与整理,形成了设备BOM。
在与设备进行关联的基础上,进行了设备零部件BOM数据的收集及其与库房物资的挂钩 ,满足了系统上线使用的需求。
5、建立了化学公司预防性维修体系。
进行了大量的岗位巡检表和设备检维修规程的编制工作,为PM模块动态数据的生成提供了依据,满足了系统上线使用的需求。 |
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| 五、项目实施效果: |
| 化学公司设备数据收集工作在有效的组织管理下,由大量的技术专业人员,咨询顾问,行业专家在各自明确的分工下共同努力完成的。在数据整理的过程中,项目组通过不断的讨论创造性地提出了设备数据整理的多个方法论和科学的体系,在方法论的指导下所有参与人员进行了积极有效的工作,成功的完成了设备数据收集工作的任务,实现了预期的工作目标,积极支持并满足了化学公司ERP系统PM模块成功的上线实施,并顺利通过首月月结。 |