摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，其中射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）和Zigbee技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中扮演著舉足輕重的作用。企業(yè)設(shè)備管理與維護(hù)一直是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)之一。本文提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在設(shè)備管理與維護(hù)上，這樣能夠更好地對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合管理，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率進(jìn)而提高企業(yè)的效益。
　　
　　引言
　　
　　企業(yè)的設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的保障，是企業(yè)生存發(fā)展的利器。企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，要有各個(gè)方面的管理，而設(shè)備維護(hù)是企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理基礎(chǔ)的管理之一。在這個(gè)過(guò)程中對(duì)于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)起關(guān)鍵性作用，企業(yè)中由于設(shè)備的老化、不及時(shí)維修和保養(yǎng)，造成生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量差、經(jīng)濟(jì)效益低等諸多問(wèn)題。因此，如何搞好企業(yè)設(shè)備管理與維護(hù)工作，對(duì)提高企業(yè)設(shè)備管理、技術(shù)水平和生產(chǎn)率，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　
　　本文提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在企業(yè)設(shè)備管理與維護(hù)上，探討其在設(shè)備管理與維護(hù)中發(fā)揮的巨大優(yōu)勢(shì)。
　　
　　1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
　　
　　“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，物聯(lián)網(wǎng)的一般定義為：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。總的說(shuō)來(lái)物聯(lián)網(wǎng)可以概括為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是對(duì)物體進(jìn)行全面感知，即對(duì)其繼續(xù)識(shí)別或是數(shù)據(jù)采集。網(wǎng)絡(luò)層是可靠傳遞層，通過(guò)現(xiàn)有多種的有線和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將信息進(jìn)行可靠傳輸。應(yīng)用層是智能處理層，對(duì)采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和展示。物聯(lián)網(wǎng)定義圖如下圖所示：　　
　　物聯(lián)網(wǎng)把新一代的IT技術(shù)充分運(yùn)用到不同的行業(yè)中，具體說(shuō)來(lái)，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)等各種物體中，然后將物聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能夠滲透到各行各業(yè)。
　　
　　2、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)
　　
　　2.1RFID技術(shù)
　　
　　射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdentification，縮寫(xiě)RFID）是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的技術(shù)。從信息傳遞的基本原理來(lái)說(shuō)，射頻識(shí)別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級(jí)與次級(jí)之間的能量傳遞及信號(hào)傳遞），在高頻段基于雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的空間耦合模型（雷達(dá)發(fā)射電磁波信號(hào)碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達(dá)接收機(jī)）。
　　
　　RFID系統(tǒng)包括：電子標(biāo)簽、天線、讀寫(xiě)器三個(gè)部分。標(biāo)簽具有*的識(shí)別號(hào)，另外電子標(biāo)簽還可以存儲(chǔ)少量電子信息。天線作用是在電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器之間傳遞射頻信號(hào)。讀寫(xiě)器是讀取或?qū)懭腚娮訕?biāo)簽的設(shè)備。
　　
　　RFID技術(shù)和條形碼技術(shù)相比，具有一些優(yōu)點(diǎn)：1）無(wú)需接觸、自動(dòng)化程度高。RFID完成識(shí)別工作無(wú)需人工參與，應(yīng)用便利。2）耐用可靠，適應(yīng)各種工作環(huán)境。RFID標(biāo)簽可應(yīng)用到環(huán)境比較惡劣的情況下。3）識(shí)別速度快、可實(shí)現(xiàn)高速和多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別。大大加快了工作流程。
　　
　　RFID以上優(yōu)點(diǎn)使其被不同部門(mén)接納，被應(yīng)用到物流管理，物品管理當(dāng)中。
　　
　　2.2Zigbee技術(shù)
　　
　　傳感和控制設(shè)備的通信并不需要高的帶寬，但是要求低的反應(yīng)時(shí)間，非常低的能量消耗，以及大范圍的設(shè)備分布。Zigbee協(xié)議正是為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳感和控制設(shè)備之間的通信提供了一個(gè)*的解決標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　Zigbee一是一種短距離、架構(gòu)簡(jiǎn)單、低消耗功率與低傳輸速率的無(wú)線通信技術(shù)，其傳輸距離約為幾十米，使用頻段為免費(fèi)的2．4GHz頻段，傳輸速率為20-250KB/S網(wǎng)路架構(gòu)具有Master/Slave屬性，并可雙向通信。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂方面，主要是IEEE802.15.4小組與ZigbeeAlliance兩個(gè)組織，兩者分別制訂硬件與軟件標(biāo)準(zhǔn)。Zigbee聯(lián)盟制訂Zigbee可支持星形、樹(shù)形和網(wǎng)狀3種網(wǎng)路架構(gòu)。相對(duì)于其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它更適合于組建大范圍的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，將Zigbee技術(shù)應(yīng)用到狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中將有非常誘人的前景。Zigbee模塊如下圖所示：　　　　
　　3、設(shè)備管理與維護(hù)系統(tǒng)
　　
　　鑒于設(shè)備在企業(yè)中的重要地位，建立設(shè)備管理與維護(hù)系統(tǒng)勢(shì)在必行。設(shè)備管理與維護(hù)系統(tǒng)的目標(biāo)是建立一個(gè)企業(yè)設(shè)備管理和維護(hù)信息管理的工作平臺(tái)，使企業(yè)通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)管理的運(yùn)作過(guò)程中，獲得以下效益：
　　
　　（1）提高設(shè)備綜合利用率，挖掘設(shè)備生產(chǎn)潛力，增加其有效生產(chǎn)時(shí)間；
　　
　　（2）避免頻繁的維修系統(tǒng)對(duì)設(shè)備過(guò)度維修造成的浪費(fèi)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少維護(hù)成本；
　　
　　（3）減少停機(jī)時(shí)間，降低正常運(yùn)行期間的物耗損失；
　　
　　（4）提高管理和維修人員工作效率，充分有效的利用企業(yè)資源；
　　
　　（5）有效收集各類(lèi)維修數(shù)據(jù)，為預(yù)防性維護(hù)建立打下基礎(chǔ)。
　　
　　設(shè)備管理與維護(hù)系統(tǒng)主要工作是對(duì)企業(yè)所有的設(shè)備進(jìn)行綜合管理，并運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將設(shè)備信息與互聯(lián)網(wǎng)融合。
　　
　　3.1設(shè)備管理
　　
　　3.1.1設(shè)備管理概述
　　
　　企業(yè)的設(shè)備管理內(nèi)容主要包括：設(shè)備預(yù)算管理、固定資產(chǎn)管理、備件管理和工單管理。通過(guò)設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)設(shè)備從采購(gòu)、轉(zhuǎn)資到報(bào)廢的全生命周期的經(jīng)濟(jì)管理。預(yù)算管理主要完成設(shè)備采購(gòu)和維護(hù)等的費(fèi)用預(yù)算管理；固定資產(chǎn)管理的任務(wù)是對(duì)企業(yè)設(shè)備的資產(chǎn)進(jìn)行合理的記錄；備件管理主要完成設(shè)備備件的采購(gòu)存儲(chǔ)等工作；工單管理的任務(wù)是計(jì)算備件、材料、人工費(fèi)用，隨時(shí)掌握實(shí)際維修費(fèi)用，將費(fèi)用細(xì)化到單臺(tái)設(shè)備上。本文主要對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的備件管理做著重介紹。
　　
　　3.1.2設(shè)備管理的實(shí)現(xiàn)
　　
　　本文主要提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的備件管理方式如下：全廠或車(chē)間共用備件庫(kù)，對(duì)于新購(gòu)買(mǎi)的備件進(jìn)入備件庫(kù)，對(duì)其添加RFID標(biāo)簽，并在RFID標(biāo)簽中記錄備件的基本信息，同時(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加備件信息如：備件名稱(chēng)、ERP編號(hào)、規(guī)格、價(jià)格、數(shù)量、儲(chǔ)存地點(diǎn)、購(gòu)入地點(diǎn)、購(gòu)入時(shí)間、用途、維修記錄等。設(shè)備上的器件發(fā)生故障需要維修的時(shí)候，可以通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)備件庫(kù)存信息進(jìn)行查詢(xún)。使用備件替換發(fā)生故障的器件時(shí)，需要使用RFID讀寫(xiě)器在RFID標(biāo)簽中記錄備件的上線、下線的相關(guān)信息。經(jīng)過(guò)維修的器件放入備件庫(kù)存，也要將備件的維修信息記錄到標(biāo)簽或數(shù)據(jù)庫(kù)中。直至備件無(wú)法維修進(jìn)行報(bào)廢處理時(shí)，才將RFID標(biāo)簽摘除。摘除后的RFID標(biāo)簽可以貼到新的設(shè)備上繼續(xù)使用，標(biāo)簽里的原有信息進(jìn)行清空。每次RFID標(biāo)簽內(nèi)信息更改都要同步更新數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)的信息。備件管理流程如圖所示：　　
　　上圖是備件管理框架圖，工作平臺(tái)通過(guò)多個(gè)的讀寫(xiě)器對(duì)備件進(jìn)行上下線登記管理，將信息存入到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，在WEB服務(wù)器中，通過(guò)編寫(xiě)WEB程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取，只要在能夠上網(wǎng)的PC上獲得權(quán)限后即可對(duì)備件的所有信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的查詢(xún)管理，并進(jìn)行合理的調(diào)度使用。
　　
　　通過(guò)這種方式的備件管理并不需要人工查看備件的條碼而節(jié)省的勞動(dòng)力成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)備件的實(shí)時(shí)定位、追蹤和監(jiān)控。因此，RFID技術(shù)的應(yīng)用將有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、透明、可視的供應(yīng)鏈管理。
　　
　　3.2設(shè)備維護(hù)
　　
　　3.2.1設(shè)備維護(hù)的發(fā)展階段
　　
　　設(shè)備維護(hù)自產(chǎn)生以來(lái)經(jīng)歷了以下幾個(gè)不同的階段：（1）事后維修階段，事后維修其特點(diǎn)是在發(fā)生故障以后才進(jìn)行維修。優(yōu)點(diǎn)是充分利用系統(tǒng)部件。直到現(xiàn)在，對(duì)于因設(shè)備故障停運(yùn)后不會(huì)造成太大損失的場(chǎng)合，仍然使用這種維修方式。（2）預(yù)防性維修階段，預(yù)防性維修特點(diǎn)是通過(guò)采用各種預(yù)防措施，將故障消除于萌芽。其目的是防止設(shè)備突然發(fā)生事故并停車(chē)，在一個(gè)經(jīng)濟(jì)的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)一些部件或單元進(jìn)行更換的方式。預(yù)防性維修包括3方面：設(shè)備的日常維護(hù)如清潔、潤(rùn)滑和保養(yǎng)；對(duì)設(shè)備周期性的檢查，及時(shí)掌握設(shè)備的劣化狀況；對(duì)設(shè)備劣化采取復(fù)原活動(dòng)。預(yù)防式維修要慎重，防止維修過(guò)剩不經(jīng)濟(jì)和維修不到位出事故。（3）生產(chǎn)維修階段，它是一種生產(chǎn)效率zui高、經(jīng)濟(jì)*的維修模式。對(duì)重點(diǎn)要害設(shè)備采取預(yù)防式維修，而對(duì)一般設(shè)備則采取事后維修。它是維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一切費(fèi)用以及設(shè)備退化導(dǎo)致的一切損失之和。（4）全公司全員生產(chǎn)維修階段，它是包含全公司生產(chǎn)管理人員、維修人員、生產(chǎn)操作人員等全員參加的覆蓋設(shè)備生命周期全過(guò)程的生產(chǎn)維修模式。（5）預(yù)測(cè)性維修階段，其特點(diǎn)是將重點(diǎn)放在狀態(tài)檢測(cè)和診斷上，只有在證明必要時(shí)才維修。預(yù)測(cè)維修根據(jù)對(duì)設(shè)備退化狀況和性能狀況的診斷，來(lái)確定和進(jìn)行維修活動(dòng)。因此，它是要求能夠地檢測(cè)和掌握設(shè)備退化狀態(tài)，而到確實(shí)需要維修時(shí)再進(jìn)行維護(hù)的概念。它是定量掌握設(shè)備狀態(tài)的設(shè)備診斷技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。
　　
　　這整個(gè)發(fā)展過(guò)程體現(xiàn)了機(jī)械故障診斷管理體系中維修管理的優(yōu)化性，即zui大限度地減少事故，換句話說(shuō)，就是追求“*”。
　　
　　3.2.2設(shè)備維修的一般方法
　　
　　目前設(shè)備維護(hù)主要采用以下方式進(jìn)行：（1）日常點(diǎn)檢，每天班前用聽(tīng)、看、摸等方法，按點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。日常點(diǎn)檢的目的是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不發(fā)生故障。點(diǎn)檢內(nèi)容包括：異聲、漏油、振動(dòng)、溫度、潤(rùn)滑和調(diào)整等。（2）定期檢查，即維修工人按計(jì)劃定期對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行的檢查。定期檢查的目的是保證設(shè)備達(dá)到規(guī)定的性能。檢查工作包括：測(cè)定設(shè)備劣化程度、確定設(shè)備性能、調(diào)整設(shè)備等。（3）計(jì)劃修理，是根據(jù)日常點(diǎn)檢、定期檢查的結(jié)果所提出的設(shè)備修理委托書(shū)、維修報(bào)告、機(jī)床性能檢查記錄等資料編制的計(jì)劃，定期進(jìn)行修理。這種修理屬于恢復(fù)性修理。（4）改善修理，是對(duì)設(shè)備的某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的修理，這種修理主要用于經(jīng)常重復(fù)發(fā)生故障的設(shè)備。（5）故障修理，是當(dāng)設(shè)備突然發(fā)生故障或由于設(shè)備原因造成廢品時(shí)必須立即組織搶修。故障修理是設(shè)備維修工作的重要環(huán)節(jié)，它直接影響故障停機(jī)時(shí)間和生產(chǎn)車(chē)間能否按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)。
　　
　　3.2.3設(shè)備維護(hù)的實(shí)現(xiàn)
　　
　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備維護(hù)是指從設(shè)備內(nèi)部植入的傳感器或外部檢測(cè)設(shè)備中獲得系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的不同部位的狀態(tài)信息：壓力、溫度、震動(dòng)頻率等，通過(guò)對(duì)這些狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)或周期性的評(píng)價(jià)，zui終得到裝備的維修需求。通過(guò)建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備狀態(tài)維修安全管理模式的基本框架，利用物聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)采集設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，通過(guò)驗(yàn)證好的設(shè)備維修管理預(yù)測(cè)和決策模型來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的維修安全管理。基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)框架如下圖所示：　　　　
　　上圖中，每一個(gè)Zigbee分節(jié)點(diǎn)安裝在或?qū)?yīng)一個(gè)設(shè)備，在此設(shè)備上的不同部位安裝多個(gè)溫度、壓力、振動(dòng)等不同的傳感器，對(duì)不同部位的各種狀態(tài)信息進(jìn)行采集，將獲得的所有信息處理之后無(wú)線傳輸給Zigbee總結(jié)點(diǎn)，每個(gè)工作車(chē)間針對(duì)設(shè)備的多少確定總節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。總節(jié)點(diǎn)獲得信息后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中繼器傳輸?shù)焦ぷ髌脚_(tái)即設(shè)備管理與維護(hù)系統(tǒng)中，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)設(shè)備傳輸上來(lái)的信息進(jìn)行分析處理，并對(duì)異常的信號(hào)給出報(bào)警信息，并將數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)的放入數(shù)據(jù)庫(kù)中，客戶(hù)端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得權(quán)限后即可通過(guò)WEB程序查看設(shè)備的狀態(tài)信息，針對(duì)不同的情況采取不同的處理方法。
　　
　　4、總結(jié)
　　
　　本文對(duì)設(shè)備管理與維護(hù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述，并提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備管理與維護(hù)構(gòu)想，此方法能夠在設(shè)備管理和維護(hù)上取得較好的效益。隨著現(xiàn)在工業(yè)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也將滲透到不同的行業(yè)，發(fā)揮其巨大的優(yōu)勢(shì)，完成現(xiàn)代信息快速共享。