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第二期矿用设备查询：大型矿用轮胎维修管理、检测修复及制造技术研究经历

大家知道矿用设备查询，当年安太堡矿通过引进国外先进管理模式及先进的大型采矿设备，使得我国的煤炭工业一下字跨越了30年。当然，也极大地促进了矿用装备制造技术的引进及国产化重型设备的研制进程。因此，笔者在研究安太堡轮胎跟踪管理的基础上，还全面跟踪了解了各轮胎制造商的轮胎故障检测诊断技术、大型轮胎修复工艺、矿用轮胎的制造技术、轮胎制造厂供应链等运营管理模式及做法。

一、矿用轮胎全生命跟踪管理软件方面

目前，世界上各主要品牌轮胎制造供应商都拥有其自主开发的“轮胎跟踪台管理系统”。各轮胎制造商一般采用的是“客户订单驱动”的轮胎制造方式，每个轮胎在制造过程中就赋予了终身唯一的系列编号，以便对每个轮胎进行全生命周期跟踪管理。在轮胎交付客户以后，我们企业用户也应该规划实施专有软件或自行开发轮胎运维全过程跟踪系统，我们应该将每个轮胎当成一个“设备部件”实体进行全面跟踪管理, 例如：记录跟踪轮胎当前状态——新轮胎在材料库存的待用状态、安装在哪个设备及其位置（左前轮、右后轮等）并处于作业状态、设备整机维修状态或轮胎在修状态、轮胎修复以后的在库流转备用状态、轮胎的报废处置及已报废状态矿用设备查询；记录跟踪轮胎的各类作业信息（例如：作业地点、作业人、作业量）矿用设备查询；记录跟踪轮胎故障历史信息（故障类别、故障原因）；记录轮胎维修工作单、以及修复历史及成本等信息。

另外，安太堡矿外方引进的“轮胎跟踪系统（TTS）”停用以后，安太堡矿轮胎车间还曾经使用过一套石桥（BRIDGESTONE）厂家提供的轮胎管理软件。该软件具有WINDOWS界面，主要运行在石桥厂家的笔记本电脑上。其简要功能如下：

第一部分“日常业务数据输入部分”：

（1）日常业务记录输入：轮胎的拆卸与安装：该功能可以输入设备编号、型号、类型、轮胎位置（共6个位置）、轮胎系列号、沟深、运行小时数、运行公里数、安装日期、供应厂商、轮胎尺寸、状态（新旧）。

（2）轮胎沟深登记：定期检查轮胎的沟深并按照设备号或轮胎编号输入系统：检查日期、轮胎状态、外侧沟深（RTD OUT）、内侧沟深（RTD IN）等数据。

（3）轮胎气压登记：定期检查轮胎的气压并按照设备号或轮胎编号输入系统：检查日期、轮胎状态、气压读数等数据。

（4）轮胎检查、修补、报废、换胎、调拨等信息输入。

（5）轮胎库存管理（主要是周转及修复轮胎管理）：用于输入轮胎的基本信息及库存管理信息，例如：轮胎系列号、轮胎类别、制造商、尺寸、接收日期、是否寄售、来自哪个制造商、代理商或其它用户、订单号、订单日期、接收单号、接收日期。

（6）设备运行小时表读数输入。

（7）设备运行小时表读数修改。

（8）轮胎运维成本核算。

（9）系统维护等。

第二部分“客户化设置”：该功能用于对新用户作用户化设置, 即输入用户的基本信息等, 从而形成具有个性化特色的用户专属系统。

第三部分“系统信息查询”：该功能用各种形式在屏幕上查询系统中轮胎的相关信息。

第四部分“系统统计报表”：该功能用各种形式打印出查询及统计报表，例如：轮胎安装及拆卸月报表、轮胎报废卡片、本月报废轮胎分原因平均寿命报表、报废轮胎统计报表、轮胎（36.00R51）及其以上轮胎修理情况明细表、轮胎使用及库存数量明细表、轮胎平均数量统计表、按设备种类的月轮胎统计报表。

以上所有的轮胎跟踪系统功能都体现了设备及其部件全生命周期跟踪的管理理念、管理方式及管理手段，而这些对于轮胎采购计划、轮胎维修计划、轮胎流转历史跟踪、轮胎成本核算分析、各供应商轮胎性能价格比分析等，都具有很重要的意义。但可惜的是：由于种种原因，安太堡矿CMMS（EAM）系统中的轮胎运维跟踪系统（TTS）在外方撤出不久就停止使用了。后来，轮胎制造厂家人员就用制造商的轮胎跟踪软件记录一些轮胎状态及运维历史信息，因此，安太堡矿关于轮胎的运维跟踪详实信息，可能还是轮胎驻矿服务商比安太堡矿掌握的更多一些。毋庸讳言，目前设备整体维修外委、设备反承包、设备对外租赁方式，特别是针对外委维修商的有些“以包代管”方式，对我们CMMS（EAM）的规范应用有一定的负面影响。如果有些设备一旦全部实施“反承包”或外委维修了，我们对设备维修保养的信息采集及跟踪工作自然就会受到相应的影响。如果我们平朔的EAM系统中采集不到及时、准确、完整的设备状态及其维修保养数据，我们又如何利用大数据全面做好设备维修管理工作呢？

另外，如果我们平朔公司的三个露天矿没有统一的轮胎跟踪管理系统，而微机上的轮胎跟踪管理软件各自独立运行在平朔矿区的三个轮胎车间（安太堡轮胎车间、安家岭轮胎车间、东露天轮胎车间），并且该轮胎跟踪管理软件与设备作业运行调度系统、轮胎检测及故障诊断系统、设备维修系统、成本核算系统相互独立、互不集成的话，那么，这些多个独立的“轮胎跟踪软件”就需要分别采用人工方式输入很多相关信息，而轮胎跟踪信息则处于相互分散、无法集成、无法信息共享的状况，而这在“大数据时代”对于我们平朔公司的轮胎集中集成管理是非常不利的。据笔者了解：有些集团公司在其各井工矿都部署了很多同质化的硬件平台及其小软件，这些软件也是由于相互独立、无法集成、信息无法共享而影响了其实施及应用效果。为什么我们不能在平朔集团公司层面上统一规划实施一套软件而统一管理各个矿的相关业务呢？

长期以来，新轮胎的领用费用通过领料系统很容易直接核算到相应的成本中心，但是新轮胎及其修复成本如何有效地按照相关设备的运行小时数，并通过同期分配/不同期分摊核算方式精准地核算到相应的单台设备上，而这对于在各设备之间流转的轮胎来说确实比较困难麻烦。虽然笔者研究出了轮胎采购成本及维修保养费用的分配/分摊规则及软件设计方案，但却由于种种原因而未能实施。TTS系统中的轮胎维修费用人工估算并输入系统的方法，在我们中方人员来看很难坚持下去。以上诸多原因也是TTS系统始终没有恢复起来的重要原因，也是笔者没有强烈建议恢复TTS系统应用，并花大力气对其进行改造的主要原因之一。

其实，轮胎跟踪系统的设计原理很简单，就是将轮胎的全生命周期的点滴“行为”——基本采购信息（轮胎型号、形状、价值）、流转信息（安装及流转位置、作业小时数、形态变化等）、点检巡检信息、维修保养信息（故障原因、维修内容等）、维修成本（维修费用、费用分摊等）全部跟踪起来，并与设备作业调度、设备维修跟踪、备品备件采购库存、单台设备成本核算等系统集成起来，实现信息的实时查询及统计，并最终形成轮胎大数据体系及系统，从而为打造轮胎运维智能分析“知识库”打下良好的基础。

鉴于单台设备轮胎生产作业运行、修复保养及其成本核算跟踪的重要性，为此，笔者当年曾建议安太堡矿管理会计（成本会计）人员、维修计划人员好好探讨一下轮胎跟踪系统的恢复应用问题。目前，我们应该在平朔公司层面及三个露天矿（安太堡、安家岭、东露天）全面集中统一规划同一套轮胎跟踪管理系统，并有针对性地集成开发、或者将轮胎跟踪管理系统与其他相关的系统集成起来（最起码建立集成数据接口），这样才能使轮胎跟踪管理系统更为严谨、业务更为流畅、操作更为简便、信息更为共享，为未来轮胎跟踪管理大数据体系做好必要的准备工作。

值得一提的是：一直以来，在当今市面上众多的ERP/EAM软件供应商商品化套件中，均不包含专门针对轮胎跟踪专业管理功能模块，但安太堡矿早在30多年前的CMMS（EAM）系统就含有与其他功能模块高度集成的“轮胎跟踪管理系统（TTS）”了，这是安太堡矿设备维修跟踪管理系统的一大特色，但可惜的是我们在外方撤离以后并没有传承并发扬起来，因此我们平朔公司应该考虑基于现有的ERP/EAM系统而自主或委托集成开发具有平朔特色的“轮胎跟踪管理系统”。

二、矿用轮胎检测及故障诊断方面

笔者在2001年曾经在自己的专业博客上采用实名发表了一篇文章《设备状态预知维修管理》，后来文章及其观念被人们广泛转载及引用。在撰写此文章之前，笔者根据有些矿用设备信息集成控制及智能性能的提升及发展，在研究“设备维修跟踪管理系统（CMMS）”的基础上，针对安太堡矿电铲、矿用卡车、发动机、轮胎等设备或部件的状态检测及故障诊断（还包括：油样检测分析、部件内伤探测等）进行了调查研究，为此笔者还走访了一些驻矿设备厂家，通过技术交流并获取了一些设备状态预知维修的相关英文技术资料。另外，笔者还在法国、西班牙实地了解了米其林轮胎公司的一些轮胎状态检测及故障诊断等技术及应用情况。

多年来，我们平朔公司已经采用了矿用轮胎的温度和气压检测技术，但有些检测及诊断技术我们还有待于进一步提升。随着移动互联网、物联网、以及远程状态检测及故障诊断技术的提高，如果我们认为有必要的话，目前我们完全可以实现矿用移动轮式设备在运行中轮胎的在线实时状态检测，只不过投资大、维护能力有限、运维费用高，我们没有必要太过于追求所谓的“智能化”及自动化而已。其实，设备系统越智能化，设备应用就越便捷，同时系统维修维护的重要性及复杂性就越高，设备维修人员的综合知识及专业技能也显得更为重要。

互联网上设备维修管理专业李葆文教授有篇文章，就充分说明了“设备技术进步对设备维修工作提出的新要求”——近几十年，设备的技术进步呈几何级数发展。一些半自动化设备逐渐变成全自动化设备，离散的设备逐渐集成为一体，流程化的生产线日益增多，计算机、单板单片机、可编程控制器PLC逐渐取代了传统的控制体系。设备的运行速度越来越快，设备的产出规模越来越大，设备的体积、重量也越来越大，设备的精度和复杂性也越来越高。人类研究的最新成果几乎随时都能集成在现代化的设备上。反过来，这样的设备一旦出现故障，其生产损失也变得越来越大，而且对企业上下游设备工作状况造成影响，对安全和环境的作用也越来越明显，维修难度也越来越高。传统设备比较简单，很多问题是机械钳工就可以解决的。但当代的设备几乎都是机电一体化的实体，对维修技术的要求越来越高。就拿修理汽车为例，以前的汽车修理以钳工为主。当代汽车的控制线路十分复杂，几十条的线束控制着汽车的启动、照明、空调、后视镜、倒车、音响、加速、刹车、玻璃上下、雨刮、座椅位置、门锁等等，传统的钳工面对这样的汽车已经无能为力了。生产设备的智能化维修也是如此，需要机电一体化人才和新的维修检测及故障诊断新技术支撑。

目前，国家已经启动了《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》国家标准项目计划，在制定在乘用车辆上强制安装“轮胎气压监测装置”也已经成为大多数车辆的标配及大家的共识，而这样的话可能就会大幅度减少因爆胎而发生的车辆事故。记得安太堡矿最初由专门的维修人员在矿坑中跟踪检查矿用设备轮胎完好状态并现场测量轮胎的气压，后来则在矿用卡车在加油罐加油时顺便检查轮胎完好状态并检测登记其轮胎气压表数。而现在我们家用汽车上则安装了轮胎气压实时检测及报警装置，在很大程度上减少了因轮胎爆胎而引发的恶性事故。

目前，人工智能AI虽然发展很快，但有很多地方仍然需要人工的经验及技能，人工智能是我们的好帮手，但不可能完全代替人工的所有的行为，何况人工智能机器人的设计制造及维护一定需要更高素质的人呢。人工智能就是想利用机器去模仿人的智能行为。人的智能行为大体上把它分成三类，头一类叫理性行为，推理、决策、规划、诊断等等；第二个就是感知，就是我们熟悉的的视觉、听觉、触觉、味觉，通过感官去感知周围的世界；第三个是就动作，也就是说手的操作，脚的行走。最后这个我们用机器来实现它，又叫它机器人。我们的常识来源于生活，很难用语言去教给计算机。人类最大的优点是小错不断，大错不犯。而机器是小错不犯，一犯就是大错。因此，目前来讲机器是我们人类最好的助手，但却不能代替我们各类的维修工作，恰恰相反提升了我们相关维修工作的重要性及负责性。

总之，维修工作需要先进智能的诊断和分析能力及手段，需要不断地学习，需要对经验的总结和提炼。设备的故障千变万化，需要维修人员清醒地分析和判断，需要灵活的运用已有的经验和机电一体化知识来解决。由此看来，我们全面强化轮胎检测、故障诊断、修复工艺及制造技术、轮胎实时跟踪云平台、以及轮胎运维大数据系统的跟踪研究，充分发挥基层维修技术人员的积极性，全面提高轮胎检测及维修技能水平，确保企业设备管理水平持续提高。

三、矿用轮胎修复工艺及制造技术方面

2000年5月，笔者与安太堡矿总调度室主任陈士强在考察完德兴铜矿GPS卡车调度系统后，在返回平朔并路过北京期间，我们还专程考察了位于北京怀柔区雁栖工业开发区内的金运通大型轮胎翻修厂，听取了厂长孙玉和的相关介绍，如：与相关矿山签定全程轮胎承包合同，实行轮胎采购、使用、管理、翻新及修补、废胎处理一条龙服务模式。2010年以后，平朔公司也成立了正嘉公司，已经实现了胶带胶管制造及轮胎翻新等项目的顺利上线运作。当然，我们还不能研发及制造平朔所需要的矿用设备轮胎。

2001年12月，笔者还与安太堡矿相关技术人员到法国、西班牙考察了米其林总部、轮胎产品研发及营销、轮胎制造及其供应链、轮胎质量控制、轮胎运维跟踪管理系统、轮胎状态检测及故障诊断、轮胎翻修技术、轮胎应用售后服务等相关情况。其实，根据企业自身轮胎消耗等实际情况，平朔公司多年前就已经制定了“大型矿用轮胎制造及修复”方面的战略规划，并建成了正嘉橡胶生产基地。我们衷心希望平朔能够形成轮胎制造修复及循环利用产业并做大做强。

2011年11月3日，笔者参与了平朔公司“轮胎翻新项目组”组织的《轮胎生产自动物流系统》技术研讨会，听取了青岛软控（MESNAC）公司的方案介绍，并就轮胎生产集成制造系统、供应链、物流仓库管理等相关企业内外部物流问题进行了交流。笔者对其生产管理、物流及与集团ORACLE ERP的业务协同及系统集成提出了一些建设性意见。此系统实际上就是轮胎生产方面的CIMS系统或“生产物流系统”，而这也表明平朔公司在非煤产业信息化方面也想有所大的突破。后来，此项目由于资金等原因而最终没有得以实施。

2012年5月17日，笔者参与了平朔公司信息管理部组织的“平朔正嘉公司轮胎项目信息化MES”技术方案评审会。由青岛软控公司全面介绍了信息化MES方案，主要内容有：（1）胶管胶带MES方案；（2）循环利用（轮胎翻新）；（3）视频监控系统；（4）调度指挥中心；（5）网络综合布线；（6）整体机房；（7）一卡通系统。其MES系统的主要功能有：物料管理、生产调度排产、工艺管理、质量管理、数据采集、设备管理、能源动力、成本核算、物料追溯、关键业绩指标（KPI）。从广义物流理念来看，生产制造也是企业物流的重要组成部分。

另外，笔者在2000年5月还曾到北京昌平“金运通轮胎翻新厂”参观其轮胎翻新工艺、2001年12月曾到米其林西班牙轮胎制造厂参观过其制造系统、轮胎监测基地及供应链管理，深刻感受到了流程制造业MES的效果。不过，轮胎制造CIMS固然重要，但负责其运维工作的员工素质则更重要。因此，平朔公司确实应该高度重视此正嘉轮胎MES等项目，并在项目筹备中尽快配齐信息化、自动化维护工作人员，以便于将来的项目实施及系统运维工作。

通过参与以上几次研讨活动，笔者感到平朔公司正在逐步向“离散制造业”、“流程型制造业”发展，因此其“ERP经典的制造计划及管理”功能模块不久的将来将要在平朔矿区全面应用。鉴于平朔公司集团化集中管控、产业多元化、专业化管理、跨地域经营（甚至跨国经营）正在全面发展，电厂、煤化工产业已经进入实质性筹备建设阶段，为此，笔者认为这些产业（尤其是煤化工）的生产计划系统、生产执行系统（MES）的信息化及自动化建设（两化融合）非常重要，因而就全面研究了ERP（SAP R/3）系统的生产计划关系原理及功能模块（SAP PP模块），并就目前的ORACLE ERP的生产管理与ERP业界人士进行了广泛深入的交流。

另外，2017年笔者还通过业界朋友全面了解了被誉为“中国轮胎智能制造的引领者”的双星轮胎的“全球轮胎行业第一个全流程工业4.0智能化工厂”的相关情况。据说：该工厂颠覆了人们的传统思维，开辟了轮胎行业全流程智能化的先河。该厂生产线上的设备80%是企业自行设计和生产的，“忍辱负重”的11种机器人中有9种也是由企业自行设计和生产的，人工效率提高了近3倍，不良率降低80%以上，据说：双星轮胎被由诺贝尔经济学奖获得者罗伯特·蒙代尔教授担任主席的“世界品牌实验室”评为“中国轮胎第一品牌”。2016年国家工信部将双星评为全国“绿色轮胎智能制造试点示范”（轮胎行业唯一）、“质量标杆”、“工业品牌培育示范”、“技术创新示范”，这是五年来中国所有企业中唯一一家全部获得以上殊荣的企业。

（吕延斌 2018年3月）