第一章 緒  論 

1.1 研究背景 
隨著我國經(jīng)濟(jì)的增長，制造業(yè)迅速發(fā)展，逐漸成為國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)[1]。目前中國裝備制造業(yè)的規(guī)模已處于世界第一。制造業(yè)是為各個行業(yè)提供生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備的企業(yè)，是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。裝備制造業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)具有很大的關(guān)系，制造業(yè)的發(fā)展對推動技術(shù)創(chuàng)新，加速產(chǎn)業(yè)融合，實現(xiàn)信息管理等方面都有很大的幫助。 由于產(chǎn)業(yè)分工與技術(shù)發(fā)展，21 世紀(jì)后，制造業(yè)的逐漸成熟使生產(chǎn)利潤越來越低，導(dǎo)致以生產(chǎn)為主的制造業(yè)開始向服務(wù)主導(dǎo)方向轉(zhuǎn)變，使制造服務(wù)逐漸轉(zhuǎn)化為設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)有效的利潤增長點[2]。服務(wù)是提供給消費者產(chǎn)品以外的一種利益，制造服務(wù)就是給消費者提供產(chǎn)品的追加服務(wù)。伴隨著銷售競爭的日趨激烈，單憑產(chǎn)品本身已經(jīng)不能提供足夠的競爭優(yōu)勢，制造服務(wù)逐漸成為設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)新的競爭手段與盈利方式[3]。 近年來，人們開始將對產(chǎn)品設(shè)計制造的研究轉(zhuǎn)向?qū)Ξa(chǎn)品生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）[4]的研究。產(chǎn)品的生命周期一般來說可以分為初始階段、中期階段、末期階段[5]。初始階段主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品的設(shè)計與制造，中期階段主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品的使用與維修，產(chǎn)品末期階段主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品的回收與再利用。我國現(xiàn)階段的制造服務(wù)能力比西方發(fā)達(dá)國家還有很長的距離，因為在過去的很長一段時間，我國的制造業(yè)在理論與應(yīng)用的研究大多數(shù)都是設(shè)計與制造方面，使用與維修階段的研究相對較少。PLM 對全生命周期的信息進(jìn)行了集成，覆蓋了產(chǎn)品從設(shè)計和生產(chǎn)到服務(wù)和回收的完整業(yè)務(wù)[6]。對于整個產(chǎn)品生命周期來說，中期的使用與服務(wù)時間跟初始階段與末期階段相比要長很多。產(chǎn)品生命中期產(chǎn)生的使用與維修數(shù)據(jù)不僅能為初始階段的產(chǎn)品設(shè)計提供幫助，還能為產(chǎn)品末期的回收提供支持。因此，使用與維修是全生命周期的重要環(huán)節(jié)，進(jìn)而出現(xiàn)了對 MRO(Maintenance，Repair  and Overhaul/Operation)服務(wù)的研究。MRO 是產(chǎn)品在使用和維護(hù)階段所進(jìn)行的各種維護(hù)、維修和大修等制造服務(wù)活動的總稱[7]，是產(chǎn)品生命中期階段重要的業(yè)務(wù)[8]。面向裝備生產(chǎn)企業(yè)的 MRO 系統(tǒng)是制造服務(wù)的典型代表，隨著裝備日益的精密化與復(fù)雜化，對裝備的服務(wù)要求也越來越高，能否保證產(chǎn)品高效運行，對MRO 服務(wù)來說非常關(guān)鍵。 
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1.2 研究意義
隨著制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向服務(wù)化方向發(fā)展，利潤從制造階段向研發(fā)階段與服務(wù)階段轉(zhuǎn)移[11]，產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)這種新的經(jīng)濟(jì)模式到了迅速的發(fā)展，研究面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的MRO 系統(tǒng)對產(chǎn)品服務(wù)系中生產(chǎn)者與消費者雙方都有著重要的意義。 對生產(chǎn)企業(yè)來說，制造業(yè)原有的盈利模式競爭力已經(jīng)越來越小，通過降低生產(chǎn)成本、提升設(shè)備質(zhì)量、改進(jìn)設(shè)備性能等方法對提高競爭力已經(jīng)越來越難，MRO 服務(wù)將成為設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)主要的競爭優(yōu)勢，服務(wù)部門可以通過挖掘客戶需求，取得客戶信任，進(jìn)一步建立長期合作關(guān)系，創(chuàng)造的價值將超過生產(chǎn)銷售部門，為公司創(chuàng)造更多的利益[12]；生產(chǎn)企業(yè)在服務(wù)的過程中，可以對產(chǎn)品的運行狀態(tài)、故障情況、維修狀況進(jìn)行全面的了解，總結(jié)使用與維護(hù)過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，改進(jìn)生產(chǎn)與設(shè)計，促進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，節(jié)約制造成本，生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。 對消費者來說，先進(jìn)設(shè)備的維修越來越復(fù)雜，需要較高的專業(yè)技能，導(dǎo)致用戶自我維修的難度增大，選擇生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行服務(wù)對設(shè)備的正常運行有著很好的保障作用；目前我國設(shè)備維修主要還是由使用企業(yè)承擔(dān)，投入大，效率低[13]，因此優(yōu)秀的服務(wù)可以有效降低設(shè)備的故障率，保證設(shè)備的順利運行，為自身創(chuàng)造更多的財富；當(dāng)通過優(yōu)秀的服務(wù)使用戶與企業(yè)建立長期合作關(guān)系，也更容易保護(hù)用戶自身的利益[14]。 此外，隨著市場競爭的激烈，社會資源越來越緊缺，，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，制造業(yè)向服務(wù)化發(fā)展還可以在促進(jìn)產(chǎn)品升級的過程中，降低能源消耗，實現(xiàn)原材料的高效利用，延長產(chǎn)品壽命，通過回收利用使產(chǎn)品可以循環(huán)利用，減少物質(zhì)資源的浪費，進(jìn)而減少廢棄設(shè)備造成的環(huán)境污染[15-17]。 
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第二章 面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)的基本框架 

2.1 引言 
設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在 MRO 服務(wù)的過程中除了需要對維修業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，還需要管理維修過程中所用到的企業(yè)自身資源，隨著設(shè)備故障造成的損失越來越大，對設(shè)備運行狀態(tài)的管理需求也變得必不可少，同時令系統(tǒng)的功能變得復(fù)雜。因此需要對系統(tǒng)的基本框架與功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)資源與業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理。 本章重點介紹面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)框架、業(yè)務(wù)流程與相關(guān)技術(shù)。 
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2.2 面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求
要將 MRO 業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，首先需要對 MRO 系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析。通過了解MRO 系統(tǒng)具體的業(yè)務(wù)需求，可以設(shè)計并建立統(tǒng)一的框架來管理系統(tǒng)。 MRO 系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)是對生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)與維修。目前主要的維修方式有以下三種： (1)事后維修，是指在設(shè)備出現(xiàn)故障以后才進(jìn)行的非計劃維修。這種維修的顯著特點是“壞了再修、不壞不修”，不能對設(shè)備的故障進(jìn)行預(yù)測[34]，大多數(shù)情況下發(fā)現(xiàn)故障時設(shè)備已經(jīng)無法正常的運行，對工作造成了較大影響，并且維修所占用的時間已經(jīng)嚴(yán)重妨礙到生產(chǎn)，使消費者的利益受到了損失。 (2)定期維修，維修人員通過制定的維修計劃對設(shè)備進(jìn)行周期性維修。這種維修方式可以減少維修的盲目性、消除部分潛在故障，但是通常情況下維修計劃較為固定，很少考慮到設(shè)備的負(fù)荷情況與實際工作狀態(tài)，容易造成維修計劃不準(zhǔn)確，導(dǎo)致維修不足或者維修過度，為企業(yè)造成不必要的損失。 (3)狀態(tài)維修，根據(jù)實時的運行數(shù)據(jù)對設(shè)備的狀態(tài)做出判斷與預(yù)測，然后制定計劃進(jìn)行維修。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)開始重視每臺設(shè)備的具體使用情況，對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，同時分析監(jiān)測數(shù)據(jù)以判斷設(shè)備是否正常，僅在必要時進(jìn)行維修。狀態(tài)維修可以在故障未發(fā)生時進(jìn)行維修，消除隱患，避免維修不足與維修過度，延長工作時間，使消費者的利益最大化[35]。 通過分析可以看出，事后維修是被動的維修方式，定期維修是一種主動地維修方式，但是不能對設(shè)備的故障進(jìn)行預(yù)防，而狀態(tài)維修是一種有效地主動維修手段[36]。在設(shè)備日益精細(xì)化、復(fù)雜化的今天，實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)維修成為一個必然的趨勢。 
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第三章 MRO 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 .... 13 
3.1 引言 ........ 13 
3.2 MRO 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型 ..... 13 
3.3  維修 BOM ...... 14 
3.4  維修 BOM 數(shù)據(jù)模型 ....... 14
3.4.1 維修 BOM 關(guān)聯(lián)對象模型 ........ 14 
3.4.2 維修 BOM 樹形結(jié)構(gòu)模型 ........ 16 
3.5  中性 BOM 數(shù)據(jù)模型 ....... 16 
3.6  本章小結(jié) ........ 17 
第四章 關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程研究 .......... 19 
4.1  引言 ....... 19 
4.2  設(shè)備運行流程 ......... 19 
4.3  設(shè)備維修流程 ......... 21 
4.4  維修知識庫 .... 23
4.5  工作流 ............ 24 
4.6  本章小結(jié) ........ 25 
第五章  面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的 MRO 系統(tǒng)設(shè)計 ...... 27 
5.1  系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 .......... 27 
5.1.1 設(shè)計原則 ..... 27 
5.1.2 設(shè)計要求 ..... 28 
5.1.3 功能模塊的設(shè)計 ........... 28 
5.2  數(shù)據(jù)庫設(shè)計 .... 36
5.3 本章小結(jié) ......... 41 

第六章  面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的 MRO 系統(tǒng)實現(xiàn)

6.1  系統(tǒng)開發(fā)原則 

面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求會隨著生產(chǎn)企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷拓展而增加，因此需要可以方便的增加新業(yè)務(wù)的功能模塊，同時不對原有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)造成破壞。采用模塊化的思想進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)時，建立功能模塊管理子系統(tǒng)是非常必要的，這樣可以方便系統(tǒng)管理員有效的地增加、刪除、編輯功能模塊，增加系統(tǒng)功能，根據(jù)業(yè)務(wù)需求有效的集成單個功能模塊，保證系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。保持系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)展性，可以不斷增加功能模塊，方便地擴(kuò)展系統(tǒng)功能。通過功能模塊不斷增加的迭代開發(fā)，可以使設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的 MRO 系統(tǒng)的生命周期管理不斷完善。MRO 系統(tǒng)需要處理海量的數(shù)據(jù)，還需要能夠快速地處理用戶信息，完成 MRO 服務(wù)，因此系統(tǒng)的可靠運行非常重要。MRO 服務(wù)信息化以后，系統(tǒng)的可靠性決定了 MRO服務(wù)業(yè)務(wù)是否可以正常運作，以及客戶對 MRO 服務(wù)是否滿意。因此，在系統(tǒng)開發(fā)過程中，采取提高系統(tǒng)可靠性的技術(shù)和方法應(yīng)當(dāng)有針對性、有目的性，而且根據(jù)系統(tǒng)需求在MRO 系統(tǒng)開發(fā)結(jié)束后執(zhí)行嚴(yán)格的功能測試，包括單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試等。 系統(tǒng)需要具有很好的易用性。系統(tǒng)的易用性可以使員工能夠通過簡單易懂的界面處理復(fù)雜的 MRO 業(yè)務(wù)操作，使企業(yè)不用為員工學(xué)習(xí)如何使用系統(tǒng)而耗費過多的培訓(xùn)時間，盡可能地滿足用戶實際工作要求。采用交互式設(shè)計開發(fā)的系統(tǒng)，可需要保證友好的人機(jī)界面，同時操作方便，便于維修管理人員迅速掌握。

 

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總結(jié) 

本文針對設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)信息難以實現(xiàn)共享，缺乏對設(shè)備運行狀態(tài)管理，業(yè)務(wù)流程復(fù)雜多變等問題，提出了面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的 MRO 系統(tǒng)的系統(tǒng)框架，并且在此框架的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型與業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了分析與研究，最終實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。本文的研究成果總結(jié)如下： 
（1）本文首先分析了設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，在此基礎(chǔ)上提出了 MRO系統(tǒng)的系統(tǒng)框架，并對系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了概述。 
（2）為了實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)各個業(yè)務(wù)之間的信息共享，本文研究了 MRO 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型，并利用維修 BOM 模型對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。 
（3）本文對設(shè)備生產(chǎn)企業(yè) MRO 系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了分析與研究，介紹了業(yè)務(wù)過程管理中的工作流模型。 
（4）在以上研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對面向設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的 MRO 系統(tǒng)的功能模塊與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了設(shè)計，并最后對 MRO 系統(tǒng)進(jìn)行了實現(xiàn)。
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參考文獻(xiàn)(略)

本文編號：84447