精益卫士助力烟草物流设备管理数字化升级

一、烟草物流设备管理背景

烟草物流系统包含的物流设备数量多、关联性强，任何一台设备出现故障将不同程度影响物流系统整体运行，关键部位的损坏会导致整个物流系统停滞，影响整个卷烟厂的生产。

国内烟草物流尚没有统一的故障统计方式以及成套故障管理信息系统，故障统计方式也多以手工为主。因此，利用数据库、SCADA系统、手机APP等技术，建立一个较为完善的设备故障管理信息系统，对设备故障信息进行分析、预测及有效指导设备维修是非常必要和迫切的。

1、制丝设备故障管理不适用于物流设备

制丝车间设备具有典型的流水线生产特点，工艺流程图如下图所示：

烟叶从开包机进入叶片加工段开始，经过真空回潮、松散回潮、贮叶柜、加温加湿机、切丝机、烘丝机、四掺、贮丝柜等多个生产加工环节，在统计停机率和设备运行效率时，只要有设备出现问题就会影响全局，都将计入影响生产的停机时间，纳入停机率考核，不适用于物流设备。

2、卷包设备故障管理不适用于物流设备

卷包车间主要生产工艺流程可以分为三个步骤，工艺流程图如下图所示：

首先是将经加工完成的成品烟丝、卷制成卷烟烟支；其次是将醋酸纤维过滤嘴棒与烟支拼接，形成成品烟支；最后是将成品烟支按规格要求包装成小盒包装，再将小盒包装按规格要求包装成条盒包装，最终将条盒包装按规格装入烟箱包装，作为成品件烟运输至下一环节。卷接包生产机组是相对独立的，任何一组设备出现故障时，不会造成其他机组设备停机。在统计停机率和设备运行效率时，由于各机组之间、卷烟机与包装机之间是独立控制系统，各机组设备的停机率与运行效率，可以单独计算，不适用于物流设备。

3、动力设备故障管理不适用于物流设备

动力车间依据不同的能源类型划分为多个供给模块，并通过管线实现能源的传递转化，使各模块有机的结合起来，为企业的正常生产提供有力的能源保障，工艺流程图如下图所示：

在统计设备运行效率时，动力设备的侧重点在于计算能源转化率，如汽水比、汽电比、温湿度达标率等，具有鲜明的车间特色。由于设备冗余度高，只能做单机故障统计，故障率的统计在一定程度上仅是作为车间内部对维修操作人员考核指标，不适用于物流设备。

4、迫切需要建立具有物流特色的设备故障管理体系

物流系统主要有原料配方高架库，辅料平衡高架库、成品综合高架库、箱式储丝库和箱式储叶库，主要的高架库物流设备有堆垛机、AGV、机器人、入库分拣系统、出库分拣系统、货架、输送类设备等，在生产运行时，物流设备既有像堆垛机这样有多个设备同时运行，可以互为备用，也有像出库分拣系统这样独立运行的设备，以成品库为例，工艺流程图如下图所示：

物流设备主要以系统为组成形式，设备之间关联度大。整个物流系统的设备环节环环相扣。大都以系统形式出现，具有流水线设备的特点，但物流系统同时具备单机生产的特点，单机设备主要是堆垛机、机器人等设备，多台同时运行的设备较少，且在设计规划时，一般是多台设备同时运行才能满足生产需求，多台同时运行的设备也为不完全备用设备，具有流水线和互为备用设备的双重特点。

二、物流设备管理现状与精益卫士提供的解决方案

1、物流设备运行数据统计方法不科学

烟草行业制丝设备具有流水线特点，卷接包设备各机台相对独立，机台之间没有关联，动力车间主机设备为一用多备，侧重点在于能源转化率，而且经过几十年的经验积累，都形成了完整的数据采集和统计方法，唯有物流设备即具有流水线又具有互为备用的双重特点，故障统计极其复杂，至今在国内乃至国外都没有成熟的统计数据模型，无法支撑物流设备管理体系建设。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士既能满足流水线的工艺设备管理要求，又能够兼顾互为备用的特点，它能够适用于全制造业基于设备维度的科学管理和设备保障体系的建立，通过算法计算出影响设备性能的各种科学指标：MTTR、MTBF、MRT、故障停机时间、设备可用度等来评估设备性能和产品交付能力，基于精益卫士产品价值数据模型的角度来提升设备管理水平，降低设备部门运营费用，并有效评估设备部门工作成效，帮助设备部门实现价值转型，从而辅助设备部门从财务角度出发持续地为企业降本增效。

精益卫士提供的设备管理看板自动输出的大数据决策指标来辅助企业领导科学地指导工厂的每一台设备是应该大修、还是升级改造、换代，自动告诉决策者整个工厂或者某条产线的瓶颈设备，下一阶段需要重点关注哪些设备，哪些设备是影响整个生产产能的关键设备，从而有针对性地对这些关键瓶颈设备进行重点优化和改善。

2、物流设备运行数据信息采集不全面

物流设备建设之初就采用了先进的科学技术，实现了高度的自动化和信息化，底层采用现场总线、管理层采用工业以太网络，但各高架库系统相互独立，没有业务和数据关联，因此，要把各系统的运行数据采集上来就必须在现有的设备基础上重新搭建数据采集网络，并且要具备预防计算机病毒功能。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士通过二维码技术实现工业设备互联，导入设备台账后自动给每台设备生成唯一身份标识的二维码来管理设备全生命周期履历，基于二维码的故障报修、故障维修、主动式的预防性维修和预测性维修通道全覆盖，从而大大地降低了数据采集成本，有效地防止计算机病毒的入侵。

3、物流设备运行数据分析系统缺失

目前国内大多数烟草行业的物流设备运行和故障统计还停留在人工记录阶段，所有的分析数据都来自交接记录本，人为主观性强，没有很高的参考价值，而且没有科学的数据统计模型，仍然采用最大停机时间或平均停机时间等传统的统计方法，分析结果往往不能反映设备运行的真实情况，远远落后于当代先进的数据统计发展水平。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士提供了微信小程序来模拟仿真记录设备开停机状态，所有的故障报修、维修数据都通过工业APP来记录，各个故障报修、维修的关键时间节点都由系统自动记录，有效防止人为主观修改，从而保证了数据的科学性。

人员在完成了业务活动操作之后系统自动根据大数据分析平台输出相应的智能决策看板，对设备故障的统计分析已经上升到通过MTTR平均故障修复时间、MTBF平均故障间隔时间、MRT平均维修响应时间、设备可用度等高级别的科学指标来计算分析，从而能够更加科学客观地反映设备运行的真实状况和对生产的保障能力。

4、物流设备故障处理响应不及时

由于物流高架库具有占地面积大、设备分散广等特点，当设备出现问题时，很难被及时发现，经常是物料断料后才被操作工发现，再通知维修工处理已经为时已晚，耽误了宝贵的维修窗口期，影响生产的正常进行，大多数烟厂都给维修人员配备了对讲机，但碍于车间面积太大，设备噪音大等因素，造成维修人员还是不能及时发现问题，因此当设备出现故障时，能够第一时间自动通知维修工及时维修已经是当务之急。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士通过移动终端实现端到端的快速报修、维修，从而规避了传统的电话报修、纸质工单报修的缺陷，再忙也不会遗忘工作，点巡检、检维修、预防维修到期自动下发，执行完成自动循环，故障远程报修、移动派单、停机故障自动监控，维修完成后自动输出统计分析结果，反馈评价执行效果，从而协助企业持续降本增效。

精益卫士人工智能实时监控系统通过电子监控大屏或者大电视的形式来实时监控现场报修的故障和异常反馈，并提供了人工智能语音播报功能、故障响应和维修超时人工智能预警提醒功能，通过故障维修看板、点检异常反馈看板、预防维修待办看板、人员动向看板来全面实时地监控现场的故障维修、预防维修、异常处理情况。

5、物流设备维修经验不能固化共享

由于维修人员的技术水平参差不齐，当设备出现问题后，每个人对故障的理解和维修方法都不相同，有些技术水平不高的维修人员经常在分析和查摆问题时出现偏差，不能及时找到问题原因，造成维修时间过长耽误了生产，而技术水平高的维修人员由于经验丰富，可以快速排除故障，虽然车间经常开展“大讲堂”、师带徒等活动，但仍然解决不了维修经验共享问题，因此有必要在系统中加入维修经验共享功能，当设备出现问题时，除了第一时间推送故障信息外还能够推送解决问题的经典经验，可以指导维修人员快速处理问题。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士提供了人工智能维修辅助功能的深度学习算法自动对故障进行识别，自动输出系统学习到的类似故障维修经验和历史维修记录来辅助维修人员进行维修，从而大幅提升故障修复效率，缩短新员工培育周期和培养成本，并将维修人员的知识经验进行沉淀和传承后转化成企业增值财富。

6、物流设备巡检考核方式不完善

虽然车间加强了设备巡检力度，要求维修人员定时到设备现场点检设备，提高预防性维修效果，但是总有一些维修人员投机取巧，不按规定时间到机台上巡检，为此还专门在机台上设置了点检卡，但仍有人钻漏洞一次填写多条巡检记录。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士对员工的点巡检要求扫码签到，并自动记录开始时间和结束时间，对要求拍照和记录数值的点检项必须按作业标准要求拍照和填写数值，否则无法提交点检任务，当提交完成后自动计算出所耗费的时间，并通过数字化看板评估点巡检的执行效果，从而有效防止投机取巧和作弊的情况出现。

人员的任务执行完成后大数据分析平台自动输出人员绩效看板统计每个员工的平均故障维修工时、预防维修完成情况和效果、点检保养完成情况和效果、人员任务综合性排行等指标来科学地评估每个员工的工作绩效，智能地分析每个员工的工作负荷程度，从而实现数字化的方式辅助决策者提升企业的整体工作绩效。

7、物流设备资料查询不便捷

物流设备技术含量高，配套资料非常多，仅设备电气图纸就有十几套，维修人员维修设备时经常往返于故障现场和资料室查询图纸资料，造成不必要的时间浪费。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士工业APP在维修人员维修设备时就提供了故障手册的实时调取，并提供了故障作业指导书、维修经验资料库、图纸资料的上传和查询，极大地方便维修人员实时调取和智能检索这些文字资料和图纸资料，降低维修时间的浪费，从而缩短故障停机时间。

精益卫士还提供了云邮消息来辅助维修人员请求专家远程指导和协助，提升疑难故障的修复速度和效率。

8、物流设备信息管理不透明

虽然维修工和操作工对设备都比较熟悉，但是记住每台设备的参数还是有一定难度，特别是在维修时，需要查询设备的功率、型号等参数，再去资料室查询说明书又会浪费宝贵的维修时间。当外来单位来厂里参观时，也会问到设备参数等问题，解说人员往往也记不住具体的数值。

精益卫士提供的解决方案：精益卫士通过唯一身份标识的二维码来管理设备全生命周期履历，扫一扫设备二维码就可以实时查看这台设备的资产台账信息、历史维修记录、点检保养记录、隐患消缺记录、备件更换记录、MTTR、MTBF、人力成本、备件成本、故障趋势、故障排查指导等，这不仅方便了员工实时查询设备的功率、型号等参数，又方便了外来单位参观时实时调取相关信息，提升了用户体验和行业口碑。