提高马拉维希雷河谷改造项目设备物资管理水平的途径分析

提高马拉维希雷河谷改造项目设备物资管理水平的途径分析

王钰瑾

中国水利水电第九工程局有限公司

摘要：为提升工程建设项目的设备物资管理水平，本文将马拉维希雷河谷改造项目作为研究对象，提出运用信息化相关技术建立设备物资管理系统的观点。在研究过程中，本文简要介绍了设备物资管理系统的总体架构，从采购管理、设备管理、仓库管理、系统管理等多个方面探索开发设备物资管理系统功能模块。研究认为设备物资管理系统的应用，能推动马拉维希雷河谷改造项目传统设备物资管理模式的信息化转型，在提高管理效率和管理决策准确性的基础上，有利于减少设备物资管理的人力投入。

关键词：马拉维希雷河谷改造项目；设备物资管理；系统开发

引言：设备物资管理是工程建设项目的重要内容，其工作重点在于通过采购、保管等操作，影响工程建设项目的计划管理、施工建设等一系列活动。设备物资管理水平的高低，直接影响一个工程建设项目的整体质量和综合效益，如何提升设备物资管理水平已经成为工程建设领域关注的重点[1]。从国内研究工程建设项目设备物资管理的情况来看，不少学者都围绕设备物资管理信息化建设或数字化转型进行了研究，不少学者都提出开发建设设备物资管理系统的观点。本文在借鉴国内学者研究成果的基础上，立足于马拉维希雷河谷改造工程的实际情况，探索设备物资管理系统的开发建设路径。

一、工程概况

马拉维希雷河谷改造项目位于马拉维南部奇夸瓦区，距布兰太尔市约60km，位于希雷河下游河谷，项目由水电九局、电建市政公司负责实施，以满足马拉维西南部高原22万余人用水需求和区域灌溉需求为目标导线，是马拉维最大的引水民生工程，工程内容主要包括MC1主渠道施工、MC2分渠道施工、虹吸管工程、结构建筑物工程、供水工程、其他附属工程等，工程规模庞大，设备物资种类丰富、数量庞大，主要设备物资大类见表1。

表1 马拉维希雷河谷改造项目主要设备物资大类

二、马拉维希雷河谷改造项目设备物资管理水平提升途径

（一）设备管理水平提升思路

马拉维希雷河谷改造项目设备物资管理范围大、管理数量庞大，涉及的组织结构较多，现场施工中设备物资信息共享不到位，相关负责人和管理人员无法第一时间掌握设备物资的信息。基于上述情况，本文根据马拉维希雷河谷改造项目设备物资管理策划方案的要求，为提升设备物资管理水平提出开发设备物资管理系统的观点。

（二）设备物资管理系统总体架构

根据马拉维希雷河谷改造项目对设备物资管理的需求，本文设计的设备物资管理系统，以5G技术为基础，将工程范围内所有设备物资作为管理对象，以TSN、POC UA等传感器作为基础，建立了一套由数据层、网络层和用户层组成的设备物资管理系统[2]。

1、数据层

数据层由地理信息、传感器、图像识别等技术构成，设置在马拉维希雷河谷改造项目施工建设区域，负责实时采集设备物资的信息，为设备物资管理提供依据。设备物资管理平台采用4G技术架构，能对进入施工现场的设备物资关键参数进行自动化监控、提取、分析、编码、归类和信号传输，与系统数据库和预警机制连接。

2、网络层

网络层具备5G传输功能，主要负责传输设备物资数据参数、工艺数据、产品质量、采购数据、三维空间、知识图谱等信息，依靠本地4G网络进行数据采集与传输。

3、用户层

用户层主要根据设备物资管理需求，设置设备物资采购管理、质量管理、仓库管理、报表管理等功能模块，其中采购管理和质量管理是用户层的核心功能模块，前者通过供应商管理、采购计划管理、采购流程审批等子功能规范设备物资采购管理行为，后者通过台账管理、运行管理、故障管理等功能，支持用户实时查看设备物资的状态，在无线网络的支持下通过系统对设备物资进行远程调度。

（三）主要功能模块

1、采购管理

设备物资管理系统中采购管理模块是重要功能模块，其功能架构见图1。

图1 采购管理模块功能架构

（1）供应商管理：供应商管理子模块负责记录供应商信息，根据工程采购标准进行维护，为设备物资采购提供决策依据。

（2）采购计划管理：该子模块用于采集和传输采购计划相关信息。采购计划管理模块具备设备物资请购功能，用户可以从设备物资请购窗口查看和填写采购申请需要提供的信息，如请购类型、编制人、编制状态、说明、合计等。

（3）采购流程审批：负责接收上传的设备物资采购计划，由审批人员对审批计划作出决策，并及时将审批结果传回申请单位。采购流程审批可以通过请购查询窗口获取申请人的基本信息，了解请购申请的具体情况，并根据得出的审批结果，从请购控制窗口给出采购审批结果，采购审批结果自动传回请购申请窗口供请购单位查看。

（4）订单管理：负责管理工程项目的设备物资采购订单，记录设备物资基本信息、采购人员基本信息等。订单管理子模块具备询价功能，可以向接受请购单的供应商询价，要求供应商及时作出回应[3]；订单管理还具有报价功能，由供应商端进行操作，在接收施工单位提交的询价单后，由供应商及时提交回馈单据，为施工单位采购设备物资提供决策依据。

（5）合同管理：负责存储采购合同基本信息，通过与合同管理系统连接，支持用户直接调取和打印合同信息。

2、质量管理

设备物资质量管理模块主要针对进入工程现场的设备物资进行管理，其功能架构见图2。

图2 质量管理模块功能架构

（1）设备台账管理：负责记录工程设备物资状况，反映工程项目中设备物资类型、数量、分布、变动等情况，采用设备分类编号台账。

（2）设备运行管理：负责监控设备物资在工程项目中的实施状况，主要利用传感器、高清相机等采集设备物资运行参数、环境信息等，利用智能算法解析数据，获取设备运行状态。设备物资运行管理子模块具备设备物资进/退场报审验功能，选择需要进场的设备物资即可执行设备物资进场操作，同时也可以删除或编辑设备物资，在系统中点击保存将进场设备信息保存，点击发送进入审批流程，而设备退场后也可以通过退场库再次申请进场[4]。

（3）设备故障管理：负责采集和记录设备故障、维修数据，自动划分不同等级的故障类别，支持通过扫描设备测定设备物资的具体故障，判断设备物资故障后自动调整设备在系统内的状态，如维修状态、报废状态等。

（4）设备维修管理：负责记录设备维修数据，打印设备维修票据，自动生成设备维修报表。

（5）设备报废管理：负责记录设备使用时间、使用状态等，对超过使用年限或故障无法维修的设备物资提供报废申请服务，记录报废设备信息。

3、仓库管理

仓库管理主要由仓库基本信息管理、入库管理和出库管理三个部分组成。

（1）仓库基本信息管理：负责管理工程项目的仓储设备物资基本信息，包括设备物资在仓库内的分类、位置、状态等。

（2）入库管理：对所采购设备物资进行入库管理，主要结合采购计划或订单盘点、检验质量等信息入库，入库时自动记录不同物资设备的名称、入库数量、入库时间等，为后期查询和入库奠定基础。

（3）出库管理：工程项目中使用的设备物资在出库管理中心一次出库，细化对设备物资的管理，避免设备物资浪费。

4、报表管理

报表管理分为供应商评估、采购风险评估、成本分析、综合查询、报表管理五个子模块。

（1）供应商评估：负责根据供应商交易历史、交易方式、供应商信誉等，评估供应商情况，生成供应商评估报表。

（2）采购风险评估：负责预测设备物资采购风险，提供设备物资采购相关信息，评估不同类别设备物资的采购风险高低，生成采购风险评估报表。

（3）成本分析：负责统计设备物资采购成本相关数据，计算各类设备物资的采购成本，生成成本分析报表。

（4）综合查询：为设备物资采购人员、管理人员提供设备物资信息查询功能，根据用户需求生成设备物资信息报表。

（5）报表管理：负责数据统计和报表打印，为设备物资管理提供直观的数据信息支持。

三、马拉维希雷河谷改造项目设备物资管理系统功能优化

（一）信号采集

在开发设备物资管理系统的过程中，设备物资采购后的现场管理是设备物资管理的重点，决定了各类设备物资能够在施工建设中发挥相应的作用。因此，在设备物资管理系统设计中，需要重点提取设备物资的状态参数，根据设备物资类型确定被检测的信号参数，在统筹兼顾设备物资使用适用性及经济性的条件下，结合施工作业和相关技术标准进行管理[5]。本文在开发设备物资管理系统的过程中，为提升设备物资管理水平，在系统数据层引入传感器、地理信息、图像识别等现代化技术，利用各类技术采集设备物资的信息参数，包括了解设备物资分布情况的三维空间图像，基于设备物资基本数据的采集和提取，支持用户通过移动终端、PC终端或人机交互界面实时动态查看设备物资的状态。在设备物资管理中，系统可以通过信号提取和特征分析，支持用户根据多源异构数据更全面地掌握设备物资的情况。例如，在施工过程中，系统可以通过设备物资的历史监测数据、故障监测图谱等，自动评估不同设备的故障状态，为故障诊断和定位提供支持，并通过与设备物资的维修知识图谱进行比对，自动生成设备物资的维修方案。在设备物资管理平台的支持下，用户不仅能对设备物资的健康状态进行诊断，还可以运用数据挖掘和数据分析等技术，结合马拉维希雷河谷改造项目的后期施工内容，对设备物资后续使用情况进行预测，以便及时预警，降低故障隐患可能对设备物资正常使用造成的影响，强化设备物资对马拉维希雷河谷改造项目的支持。

（二）特征提取

为提升马拉维希雷河谷改造项目的设备物资管理水平，本文在开发设备物资管理系统的同时，引入特征提取技术，利用4G信号提高特征提取的准确性，通过在系统数据层与网络层之间开发特征库的方式，提取和记录不同设备物资的典型特征，结合提取信号类型选择特征筛选备用，从特征库中选择构成特征向量的数据，并通过对应计算IP实施数据预处理，再结合选择的特征数据进行特征计算。系统还可以采用三维可视化技术进行设备特征的空间视景动态同步，通过人机交互界面多层次全方位展示，实现设备物资的动态可视化展示，通过系统人机交互界面增强用户的现场体验，为更好地了解设备物资的状态和制定设备物资管理决策提供支持，提高设备物资的质量、安全和现场调度管理水平。

（三）建立知识图谱

设备物资管理核心在于施工现场的故障诊断与维修保养。本文前期开发的设备物资管理系统的主要作用在于数据信息采集、传输和存储等，设备物资管理决策对人力的依赖性较强，难以实现设备物资故障诊断和维修保养决策的自动化生成。为优化系统功能，改进设备物资管理系统存在的不足，本文提出在系统中建立知识图谱的观点，通过调查典型案例中的故障模型，对设备物资故障后果及严重度进行分析，对典型设备物资的故障进行定量与定性分析，明确设备物资故障模式及相关数据，输入设备物资管理系统的维修知识图谱，为监测设备物资和设备物资远程调度提供保障[6]。此外，系统开发过程中还可以引入专家经验完善知识图谱，采用神经网络等智能算法提升知识图谱的推理能力，以便提升设备物资管理的自动化和智能化水平。

结语：综上所述，本文为提升马拉维希雷河谷改造项目的设备物资管理质量，从设备物资采购管理、质量管理、仓库管理和报表管理等功能维度，探索了开发设备物资管理系统的路径，并提出在设备物资管理系统中引入前沿信号采集技术和特征提取算法，建立知识图谱等观点，实现设备物资管理的自动化和智能化，以便在马拉维希雷河谷改造项目施工中能实时动态监测设备物资运行状态，及时发现故障和识别隐患，确保设备物资始终处于正常运行状态，最大限度降低设备物资可能对施工质量、进度、成本造价等造成的影响。

参考文献

[1]李俊君,程雅琪.设备物资管理对市政管网工程施工成本的影响分析[J].四川水利,2024,45(S1):129-132.

[2]何晶平.基于数据驱动的设备物资管理策略研究[J].中国物流与采购,2024,(09):99-100.

[3]李宏伟,思皓天.基于创新用工模式的设备物资管理机制研究[A]中国电力企业管理创新实践（2022年）[C].《中国电力企业管理》杂志社,2024:3.

[4]李亚平,鹿重阳.施工企业设备物资管理模式存在的问题及优化策略[J].中国储运,2023,(04):104-105.

[5]王健.设备物资管理在施工项目成本管理中的作用[J].大众标准化,2022,(12):98-100.

[6]钟杰.矿山设备物资管理信息系统研究[J].采矿技术,2022,22(03):186-189.