氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

時(shí)間:2022-11-01 03:13:27

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氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

隨著北京市危險(xiǎn)化學(xué)品集中管理體系建設(shè)工作的深入開(kāi)展,通過(guò)試點(diǎn)企業(yè)推進(jìn)數(shù)字化信息管理系統(tǒng)與北京市危險(xiǎn)化學(xué)品交易信息管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接的方式,采集企業(yè)在工業(yè)氣體生產(chǎn)、充裝、銷(xiāo)售、配送、回收等環(huán)節(jié)的信息,對(duì)工業(yè)氣體流通全過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管,并逐漸擴(kuò)大監(jiān)管范圍,最終實(shí)現(xiàn)全市工業(yè)氣體相關(guān)企業(yè)全部納入體系的目標(biāo)。本項(xiàng)目旨在通過(guò)氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)的建設(shè),在滿(mǎn)足政府職能部門(mén)監(jiān)管要求的同時(shí),利用數(shù)字化信息管理系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),使企業(yè)氣瓶管理工作邁上一個(gè)新的臺(tái)階。通過(guò)規(guī)范氣瓶充裝作業(yè)流程,有效避免了氣瓶錯(cuò)充及超期使用所引發(fā)的安全事故,降低職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,規(guī)避了氣瓶流失的現(xiàn)象,減少企業(yè)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1項(xiàng)目實(shí)施背景

1.1國(guó)家政策。(1)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局第46號(hào)文《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》(2003-04-24)第二十七條規(guī)定,“鼓勵(lì)采用條碼等先進(jìn)信息化手段對(duì)氣瓶進(jìn)行安全管理”。(2)2004年國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局下發(fā)《關(guān)于氣瓶普查整治工作抽查辦法的通知》,要求逐步推廣氣瓶使用電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)。(3)2005年8月17日,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局和國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局聯(lián)合頒發(fā)的《關(guān)于發(fā)展危險(xiǎn)化學(xué)品氣瓶安全專(zhuān)項(xiàng)檢查整治工作的通知》中,明確要求各充裝單位切實(shí)落實(shí)各項(xiàng)安全管理制度,采用電子標(biāo)簽等信息化手段對(duì)氣瓶實(shí)施安全管理。(4)2013年11月6日,北京市人民政府通過(guò)《北京市人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)建立危險(xiǎn)化學(xué)品集中管理體系若干意見(jiàn)的通知-京政辦發(fā)〔2013〕57號(hào)文》要求“健全本市危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)管工作機(jī)制,完善危險(xiǎn)化學(xué)品安全監(jiān)管職能,運(yùn)用信息化和數(shù)字化手段,建立以交易信息管理平臺(tái)為核心的危險(xiǎn)化學(xué)品集中管理體系”、“建立全市統(tǒng)一的危險(xiǎn)化學(xué)品交易信息管理平臺(tái),鼓勵(lì)和引導(dǎo)危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)進(jìn)入交易信息管理平臺(tái)進(jìn)行交易”(5)2014年11月24日,國(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備局下發(fā)的《質(zhì)檢總局特種設(shè)備局關(guān)于開(kāi)展“移動(dòng)式壓力容器公共服務(wù)信息平臺(tái)”應(yīng)用試點(diǎn)的通知(質(zhì)檢特函〔2014〕43號(hào))》中,決定以上海、江蘇、山東作為全國(guó)移動(dòng)式壓力容器公共信息服務(wù)平臺(tái)的試點(diǎn)省份,于2015年6月1日前將試點(diǎn)情況上報(bào)至國(guó)家總局。1.2公司管理現(xiàn)狀。北京首鋼氣體有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)公司)目前正處于由國(guó)企經(jīng)營(yíng)模式向市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)模式的產(chǎn)業(yè)調(diào)整過(guò)渡階段,由于長(zhǎng)期適應(yīng)了生產(chǎn)、不計(jì)成本的銷(xiāo)售模式,工作重點(diǎn)大多放在產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)等方面,而對(duì)產(chǎn)品的包裝物———?dú)馄糠炊P(guān)注較少,成本意識(shí)不強(qiáng),因客戶(hù)回瓶不及時(shí)甚至長(zhǎng)期拖欠造成的氣瓶流失現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。隨著我國(guó)政府監(jiān)管部門(mén)對(duì)氣體生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)管力度不斷加強(qiáng),如何加強(qiáng)氣瓶的日常管理、規(guī)范充裝作業(yè)、減少氣瓶流失造成的經(jīng)濟(jì)損失、規(guī)避氣瓶流失期間發(fā)生事故對(duì)企業(yè)帶來(lái)的影響等,已成為企業(yè)日常管理中必須加以考慮的問(wèn)題。因此,實(shí)現(xiàn)氣瓶的數(shù)字化信息管理,對(duì)氣瓶進(jìn)行全流程監(jiān)管,成為公司努力提高管理水平的主要工作方向。

2項(xiàng)目?jī)?nèi)容簡(jiǎn)介

針對(duì)現(xiàn)有氣瓶管理中反應(yīng)出的問(wèn)題,公司相關(guān)人員走訪了和氣體有關(guān)的企業(yè),對(duì)管理系統(tǒng)前端標(biāo)識(shí)的選擇上,摒棄了一維條碼與電子標(biāo)簽的劣勢(shì),與有一定技術(shù)能力的企業(yè)進(jìn)行合作,成功開(kāi)發(fā)出集一維條碼與二維碼于一體的陶瓷復(fù)合二維碼(圖1),既解決了一維碼信息密度低、存儲(chǔ)量小、無(wú)法有效加密、極易被破解后進(jìn)行仿造等的不足,又解決了電子標(biāo)簽射頻信號(hào)容易被金屬材質(zhì)物體屏蔽,對(duì)于惡劣環(huán)境適應(yīng)能力不強(qiáng),生產(chǎn)和使用成本較高的問(wèn)題,陶瓷復(fù)合二維碼在安裝維護(hù)、信息存儲(chǔ)量、信息加密、容錯(cuò)性、環(huán)境適應(yīng)性、生產(chǎn)和使用成本控制等方面完全滿(mǎn)足實(shí)際使用要求。在后臺(tái)系統(tǒng)的選擇上,氣瓶管理系統(tǒng)不但要實(shí)現(xiàn)初期氣瓶管理的提升,同時(shí)還要考慮到后期系統(tǒng)的延展性、兼容性、可健壯性等多個(gè)指標(biāo)。為此,公司與工業(yè)氣體協(xié)會(huì)、市安監(jiān)、質(zhì)監(jiān)等部門(mén)多次進(jìn)行溝通,反復(fù)研究該系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能,最終確定了符合要求的管理系統(tǒng)方案,并立即著手組織系統(tǒng)的建設(shè)工作,在公司多個(gè)充裝現(xiàn)場(chǎng)及瓶庫(kù)安裝了服務(wù)器、架設(shè)基站、敷設(shè)光纜,并組織職工進(jìn)行培訓(xùn)及前期系統(tǒng)數(shù)據(jù)的錄入,通過(guò)大量的基礎(chǔ)工作,達(dá)到了系統(tǒng)運(yùn)行所需的條件。2016年3月系統(tǒng)正式投入試運(yùn)行,到目前為止系統(tǒng)運(yùn)行正常,基層職工反映良好,勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低,充裝記錄的準(zhǔn)確率較以往有了顯著提升,氣瓶流轉(zhuǎn)已實(shí)現(xiàn)全過(guò)程監(jiān)控,未發(fā)生一起因錯(cuò)充引發(fā)的質(zhì)量事故及安全事故,也未發(fā)生氣瓶丟失的現(xiàn)象。

3項(xiàng)目的具體實(shí)施

3.1項(xiàng)目前期準(zhǔn)備。在市區(qū)質(zhì)監(jiān)、安監(jiān)部門(mén)的積極推廣之下,公司結(jié)合自身管理中存在的不足進(jìn)行了大量的市場(chǎng)調(diào)研。項(xiàng)目啟動(dòng)之初,公司在工業(yè)氣體協(xié)會(huì)的組織下利用行業(yè)協(xié)會(huì)年會(huì)的機(jī)會(huì),與部分氣體從業(yè)單位進(jìn)行了多次交流,詳細(xì)了解他們?cè)跉馄抗芾砉ぷ鞣矫娴慕?jīng)驗(yàn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,為公司后續(xù)氣瓶管理提供借鑒。由于氣瓶信息管理系統(tǒng)的目的就是要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)危化品承裝容器(移動(dòng)式壓力容器)的追根溯源,使其在使用中的各個(gè)環(huán)節(jié)都有據(jù)可查,并能迅速保存至數(shù)據(jù)庫(kù)。因此,除了要求服務(wù)系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)支持外,還要求前端的電子標(biāo)識(shí)(標(biāo)簽)具有一定的可靠性和唯一性。目前國(guó)內(nèi)已有多種技術(shù)能夠滿(mǎn)足不同的使用環(huán)境,但缺乏具有多樣優(yōu)勢(shì)特征的綜合性解決方案。(1)在前端電子標(biāo)識(shí)(標(biāo)簽)的選擇上,RFID(RadioFre-quencyIdentification,電子標(biāo)簽)的優(yōu)勢(shì)在于,既可支持只讀工作模式,又可支持讀寫(xiě)工作模式,且無(wú)需接觸或瞄準(zhǔn)。讀取可在移動(dòng)過(guò)程完成,存儲(chǔ)信息可更改,也可進(jìn)行高度的數(shù)據(jù)集成,而且由于該技術(shù)很難被仿造,使RFID具備了極強(qiáng)的安全防護(hù)能力,但缺點(diǎn)是射頻信號(hào)容易被金屬材質(zhì)的物體屏蔽,對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力差,生產(chǎn)和使用成本高。而陶瓷一維碼的優(yōu)勢(shì)在于使用方便,耐受高溫、腐蝕、刮擦等苛刻的使用環(huán)境,并且生產(chǎn)成本較低,但其同樣具有信息密度低,存儲(chǔ)量小,無(wú)法有效的進(jìn)行加密,極易被破解并且可被仿造的不足之處。通過(guò)對(duì)兩種標(biāo)識(shí)的優(yōu)劣進(jìn)行分析并結(jié)合公司實(shí)際情況,與相關(guān)制作標(biāo)簽的廠家成功研發(fā)出陶瓷復(fù)合二維碼標(biāo)簽,該類(lèi)型標(biāo)簽在安裝維護(hù)、信息存儲(chǔ)量、信息加密、容錯(cuò)性、環(huán)境適應(yīng)性、生產(chǎn)和使用成本控制等方面完全滿(mǎn)足公司使用需求。(2)在后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)的選擇上,由于氣瓶管理系統(tǒng)不但要實(shí)現(xiàn)初期氣瓶管理的提升,同時(shí)還要考慮到后期系統(tǒng)的延展性、兼容性、可健壯性等多個(gè)指標(biāo)。為此,公司與工業(yè)氣體協(xié)會(huì)、市安監(jiān)、質(zhì)監(jiān)等部門(mén)多次溝通,反復(fù)研究系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能,最終確定了管理系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。在方案確定之后,公司通過(guò)與國(guó)內(nèi)相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)公司展開(kāi)合作,最終開(kāi)發(fā)出一套滿(mǎn)足公司實(shí)際需求的氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)成型后,公司立即著手與市質(zhì)監(jiān)、安監(jiān)以及承接北京市管理平臺(tái)搭建的北京石油交易所進(jìn)行對(duì)接,在數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)接口協(xié)議、通信傳輸?shù)确矫孢M(jìn)行反復(fù)確認(rèn),最終決定按照云端存儲(chǔ)的模式進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)施,確保數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享。3.2項(xiàng)目實(shí)施階段。前期準(zhǔn)備工作完成后,公司立即對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施,包括基站的選址安裝、光纖敷設(shè)、服務(wù)器調(diào)試、掃碼器測(cè)試等系統(tǒng)硬件的搭建工作,最終建立起氣瓶信息化系統(tǒng)(圖2)。由于信息管理系統(tǒng)在正式運(yùn)行時(shí),將對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的氣瓶信息進(jìn)行分析判斷,因此需要大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持,針對(duì)公司現(xiàn)有氣瓶的數(shù)量規(guī)模,建立這樣的數(shù)據(jù)庫(kù),首次需要大量的人工錄入。為此公司內(nèi)部召開(kāi)多次專(zhuān)題會(huì)議進(jìn)行反復(fù)協(xié)調(diào),最終在多的通力配合下,根據(jù)氣瓶流轉(zhuǎn)的周期,合理安排標(biāo)簽安裝及信息錄入的時(shí)間,集中組織力量對(duì)流轉(zhuǎn)回公司的氣瓶進(jìn)行了陶瓷復(fù)合二維碼標(biāo)簽的安裝,順利完成了前期的數(shù)據(jù)采集錄入工作,崗位職工也利用這一機(jī)會(huì),熟練掌握了氣瓶掃碼的操作,為系統(tǒng)的上線試運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。3.3系統(tǒng)試運(yùn)行。通過(guò)前期各部門(mén)的通力合作,在完成公司各站點(diǎn)設(shè)備安裝及軟件系統(tǒng)調(diào)試工作的基礎(chǔ)上,對(duì)石景山廠區(qū)內(nèi)2個(gè)基站進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)而推廣到順義地區(qū)的5個(gè)基站,基本達(dá)到預(yù)期的管理要求,解決了以前在管理中所存在的問(wèn)題:(1)實(shí)現(xiàn)了氣瓶信息唯一“身份”標(biāo)識(shí),一瓶一碼,通過(guò)身份標(biāo)識(shí)能唯一確認(rèn)到氣瓶實(shí)體,便于日后查詢(xún),同時(shí)可以方便掌握公司鋼瓶的數(shù)量及流轉(zhuǎn)情況。(2)建立了充裝站標(biāo)準(zhǔn)充裝流程(圖3),規(guī)范了充裝站現(xiàn)場(chǎng)充裝作業(yè),對(duì)充前檢查、充裝中檢查、充裝后復(fù)檢等環(huán)節(jié)明確了管理要求,不僅提高了工作效率,同時(shí)減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。(3)對(duì)過(guò)期報(bào)廢氣瓶設(shè)置自動(dòng)提醒功能,避免此類(lèi)氣瓶進(jìn)入充裝環(huán)節(jié),同時(shí)也規(guī)避了人工肉眼識(shí)別可能帶來(lái)的準(zhǔn)確性不高和責(zé)任心不強(qiáng)的問(wèn)題。(4)實(shí)時(shí)接收監(jiān)控氣瓶外部收發(fā)及內(nèi)部充裝等環(huán)節(jié)信息,形成氣瓶充裝追溯數(shù)據(jù)鏈,真正做到可追溯管理,實(shí)現(xiàn)了分工到崗,責(zé)任到人。(5)形成企業(yè)內(nèi)部資產(chǎn)管理,統(tǒng)計(jì)外部客戶(hù)存瓶信息,內(nèi)部庫(kù)存信息等,實(shí)時(shí)掌握各充裝點(diǎn)、用戶(hù)在用鋼瓶情況,通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的提示功能,及時(shí)與客戶(hù)聯(lián)系,有效杜絕氣瓶流失的情況。

4取得效果

該系統(tǒng)投入運(yùn)行后對(duì)氣瓶的安全和質(zhì)量的管理水平有了明顯提升。經(jīng)過(guò)近兩年的試運(yùn)行,該系統(tǒng)對(duì)公司的氣瓶管理工作起到了極大的促進(jìn)作用。截止到目前,系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),已實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、充裝、銷(xiāo)售、配送、回收等環(huán)節(jié)的全過(guò)程管理。崗位職工在記錄環(huán)節(jié)中的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低,準(zhǔn)確率得到極大提升,充裝作業(yè)非常規(guī)范,氣瓶超期服役及過(guò)期使用的情況得到有效的杜絕,錯(cuò)充引發(fā)的質(zhì)量事故及安全事故為零,取得的各類(lèi)經(jīng)濟(jì)效益約313.6萬(wàn)元人民幣,測(cè)算情況如下。4.1錯(cuò)充引發(fā)的質(zhì)量事故。以公司目前的充裝規(guī)模,以每年20000只氣瓶的充裝量,按氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)投入使用前每年發(fā)生的質(zhì)量事故的幾率5%計(jì)算,可減少因此造成的質(zhì)量損失為1000瓶,以充裝介質(zhì)分別為氖(25%)、氦(20%)、氪(4.5%)、氙(0.5%)、氬(30%)、高氮(20%)占比考慮,根據(jù)當(dāng)期的市場(chǎng)價(jià)格,預(yù)計(jì)減少質(zhì)量原因造成的損失為306.6萬(wàn)元人民幣。其中氖氣45萬(wàn)元人民幣;氦氣12萬(wàn)元人民幣;氪氣16.2萬(wàn)元人民幣;氙氣210萬(wàn)元人民幣;氬氣9萬(wàn)元人民幣;高氮14.4萬(wàn)元人民幣。4.2氣瓶流失帶來(lái)的損失。參考系統(tǒng)投入運(yùn)行前我公司氣瓶流失的情況,以每年減少氣瓶流失200只,按每只氣瓶350元人民幣計(jì)算,可減少損失7萬(wàn)元人民幣。4.3安全事故帶來(lái)的損失。管理系統(tǒng)投入運(yùn)行后,可以有效降低安全事故的發(fā)生,由此所產(chǎn)生的減損收益包括人員傷亡的賠償、設(shè)備損毀、行政處罰等,這部分效益雖然不易量化,但并不影響該系統(tǒng)投入運(yùn)行后對(duì)日常管理水平的提高所帶來(lái)的促進(jìn)作用。4.4社會(huì)效益。該套管理系統(tǒng)是在北京市質(zhì)監(jiān)、安監(jiān)、運(yùn)管等部門(mén)聯(lián)合推動(dòng)下開(kāi)展的,政府監(jiān)管部門(mén)也將公司作為行業(yè)的榜樣進(jìn)行宣傳推廣。2015年11月18日,由上述3家監(jiān)管部門(mén)聯(lián)合組織北京東方醫(yī)用、普萊克斯、華宇晨等氣體單位到公司進(jìn)行實(shí)地考察,聽(tīng)取了公司氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)情況的匯報(bào),并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行了觀摩。2017年2月14日,海淀質(zhì)監(jiān)局特設(shè)科組織轄區(qū)內(nèi)8家氣體從業(yè)單位到公司進(jìn)行考察,開(kāi)始啟動(dòng)海淀區(qū)范圍內(nèi)的氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)建設(shè)工作。這些推廣宣傳活動(dòng)為公司贏得了很高的榮譽(yù),樹(shù)立了良好的企業(yè)形象,也為企業(yè)今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,氣瓶數(shù)字化信息管理系統(tǒng)的投入運(yùn)行,為企業(yè)帶來(lái)的收益是多方面的,該系統(tǒng)的投入為規(guī)范充裝作業(yè)流程創(chuàng)造了前提條件,使崗位職工的素質(zhì)得到明顯提升,規(guī)范作業(yè)已成為一種習(xí)慣,進(jìn)而從源頭對(duì)一些危險(xiǎn)因素實(shí)現(xiàn)了有效的控制和監(jiān)管。后期公司將結(jié)合實(shí)際情況,及時(shí)對(duì)現(xiàn)有信息化管理系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和維護(hù),確保該系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行,為企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。

作者:李 磊 周 豐 毛宇鋒 王 偉 孔 迪 單位:北京首鋼氣體有限公司