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基于BPMN的设备管理系统

分析与建模

指导教师：肖红彦
武汉理工大学管理学院

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2023.12
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1 文献综述 3
2 项目背景概述 4
3 系统需求 4
4 管理方法与模型 5
4.1 相关表单设计 5
4.2 数据解决方法 5
4.3 相关管理与决策模型 5
5 应用BPMN对设备管理子系统建模 6
5.1 设备管理子系统总体分析 6
5.2 设备管理子系统一业务流程建模 6
5.3 设备管理子系统二业务流程建模 6
5.4 设备管理子系统三业务流程建模 6
6 数据模型 7
7 后记 8
7.1 对本次作业的收获、感想、意见和改善建议 8
7.2 对信管专业的结识、本课程的意见和改善建议 8
参考文献目录 9
l 作业文档清单（分组按项目序号+项目名称打包） 10
XX管理系统开发项目计划 10
基于BPMN的XX管理系统分析与建模 10
BPMN建模源文献 10
参考文献原文 10
专业文献阅读与翻译原文与译文 10
l 打包文献命名格式 10

1 文献综述
由查阅文献与归纳整理我们可以得到，作为公司管理的重要组成部分，公司设备管理具有信息源多、类型广、解决复杂和记录量大的特点，随着生产方式的变更，原有的传统管理模式由于解决速度慢，解决方式陈旧，其准确性、可靠性及经济性都大受影响，因而难以适应现代管理的需要。面对市场千变万化的需求和客户订单，采用计算机管理，从纸面档案式转换为数据库联网共享，为公司决策提供参考和依据，是设备管理的发展方向。
依据公司的生产经营目的，通过一系列的技术、经济和组织的措施，对设备寿命周期内的所有设备物质运动状态和价值运动状态进行的综合管理工作。广义上来讲，有效使用从设备的调查、研究、设计、制作、安装开始，通过运转、保全，最后到废弃的设备的一生，是指提高公司生产性的活动。 狭义的设备管理，指设备安装完毕后的设备保全管理。
设备管理子系统重要是针对公司内部设备的采购运送维修等活动进行综合的安排与管理，大约的研究内容与工作流程有：1）事后维修：设备发生故障后再进行维修。 2 ）防止维修：以防止为主，加强平常和定期检查和维护保养。 3 ）生产维修：根据设备重要性选择不同的维修方法。 4 ）维修防止：在设备的设计和制造阶段就考虑维修问题，提高设备的可靠性和易修性 5 ）设备综合管理：在设备维修防止的基础上，从行为科学、系统理论的观点出发，对设备进行全面管理：设备执行，预设设备的使用周期，有效管理设备的使用频率，防止超负荷运营，增长设备的使用寿命。设备维护验收，定期维护设备，并记录维护数据。设备盘点，按周期生产盘点计划，形成设备的盘点盈亏表。设备异常解决，跟设备的工控程序做无缝对接，随时监控设备异常，及时对异常进行解决。设备点检，可随时对设备进行检查，记录检查数据。设备查询，对设备整体的属性进行查询。设备作业历，查询设备生产过的批次、产品编码、数量及时间等。设备使用有效期提醒，根据设备启用日期，对设备预设一个有效的使用日期，到期的设备系统提醒。设备待检清单，设立设备的检查计划，按照点检的周期来进行定期检查。设备异常记录，随时监控设备的状态，自行记录设备的的异常记录等等一系列的设备相关活动。
设备管理作为子系统，与质量、工艺、生产、安全、环保同样，构成了整个公司管理的大系统，缺一不可，并且互相影响，互相依存。 设备管理模式的形成过程所谓设备综合管理的模式，其内容涉及坚持依靠技术进步，促进生产发展和以防止为主的方针；在设备全过程管理工作中，坚持设计、制造与使用相结合；维护与计划检修相结合；修理、改造与更新相结合；专业管理与群众管理相结合；技术管理与经济管理相结合的原则。运用技术、经济、法律的手段管好、用好、修好、改造好设备，不断改善和提高公司技术装备素质，充足发挥设备效能，以达成良好的设备投资效益。

2 项目背景概述
公司背景概述：
本项目旨在为出行不利或需要代步的人士，设计一种基于arduino系统的多功能智能轮椅-艾维奇尔。目前市场上没有任何一款可由语音控制的智能轮椅，绝大多数的市场份额由电动轮椅和普通轮椅占据，它们或存在着操作不便、价格昂贵、功能单一、智能化限度低等问题。艾维奇尔多功能智能轮椅可完美解决上述问题，且可折叠，方便携带。
下面来介绍公司所属行业背景：
近年来，我国轮椅行业保持快速发展。但是，行业产品结构单一，绝大分产品为一般轮椅、产品价格低。高端产品如电动轮椅和运动轮椅研发投入局限性，技术水平与国外相差很大，运动轮椅则重要依靠进口。
行业特点：
近年来，中国一直致力于优化医疗器械的进出口结构，越来越多中端产品加入到出口行列。目前，中国有生产类的医疗器械公司1.5万家、营销类的30多万家。2023年至2023年期间，中国将扶植形成8至10家产值超过50亿元人民币的大型医疗器械产业集团。
公司环境：
本公司产品是基于arduino系统的多功能智能轮椅，目的使用人群为行动不便或需要代步的人士。艾维奇尔多功能智能轮椅采用自主创新的移动载运工具的智能算法和自动避碰技术，通过高效的语音辨认模块和摇杆对执行部分进行各种灵活控制。
目的：
人口老龄化地区转移趋势正好与目前各大轮椅厂家的经销商分布情况吻合，预计未来的十年这种趋势逐渐向西部发达城市转移如昆明、西安、兰州、南宁、乌鲁木齐、拉萨。
市场定位：
初涉市场，在技术性能上较老产品有明显优势，而在公司投入上却存在批量小、成本大、宣传费等期间费用高的劣势，该类公司定价决策时要考虑公司自身的竞争实力和新产品科技含量，若新产品具有高品质且不易模仿特点，通过撇脂定价策略，产品打入市场，迅速收回投资成本。选择较为温和的满意定价策略，通过制定适中的价格使生产者和消费者都能较为满意，巩固公司的市场地位，稳定市场效益的同时进一步发展公司，强化生产水平和能力，为将来开拓更大的市场打好基础。

3 系统需求
设备管理系统重要涉及如下子系统：设备标准子系统、备件管理子系统、采购管理子系统、供应商管理子系统、预算/成本管理子系统、维修计划管理子系统、点检诊断管理子系统、润滑管理子系统、运营监视管理子系统、工程管理子系统、评价分析管理子系统等。具体的系统极其需求介绍如下：
1、设备标准子系统
实现设备编码、设备档案管理、备件编码、设备标准状态参数设立、故障模式编码、故障因素编码、供应商编码、用户编码、权限设立等基础数据字典定义功能，各编码定义涉及各种基本参数设立。
2、维修计划子系统
实现维修计划编制、审批及维修计划实行过程的跟踪、评价功能。 该子系统根据生产计划、设备维修周期规定，制定大修建议计划；根据设备点检记录、设备标准状态参数、实行状态数据记录及预定义的维修策略条件进行维修预警和告知，并给出参考维修策略。
3、点检诊断子系统
本子系统提供将点检业务流程、点检部位及标准、点检计划、点检结果等信息输入设备管理系统的功能。同时，系统及时把输入的点检结果与标准进行比对，进行倾向管理和残存寿命预测，辅助维修决策和修正维修计划。
4、运营监视子系统
此系统对设备运营状态进行监视，与点检诊断系统结合，实时发现设备状态异常，并启动告知预警流程，及时告知有关部门/人员，采用相应的措施。
5、工程管理子系统
此系统涉及工程申请的审批、拟定、劳力安排、作业计划、检查、成绩评价及作业效率评估等。
6、备件管理子系统
根据维修计划制定备品备件供应计划，进行备品备件收支管理、库存盘点、备品备件使用追溯。应用适当的库存模型，优化库存量以达成减少库存、节约开支的目的。
7、采购管理子系统
与生产计划、维修计划和备件管理子系统结合，进行采购计划评审，采购实行过程监视，并与供应商管理子系统进行对接，将采购实行、入库验收过程作为供应商管理子系统的输入条件。
8、供应商管理子系统
以采购管理子系统和备品备件使用评价管理作为输入，根据系统设立的供应商准入/评价标准、方法，进行供应商准入、供应商评价管理。
9、预算成本管理子系统
以维修计划和备件管理子系统为基础，系统生成未来周期的预算方案。对设备维护维修成本-收益进行跟踪、评估分析，并对设备维护保障关键成本费用进行管理。
10、 润滑管理子系统
此系统将润滑点信息、润滑工作计划信息录入系统，记录润滑工作记录，根据润滑油品、脂品质量信息及设备点检记录信息，制定、修改润滑计划，进行润滑工作效率评价、润滑油品、脂品供应商评价。
11、 评价分析子系统
该系统对维修活动结果进行分析评价，维修时间评价、维修间隔时间评价、维修后设备运营效率评价、同类设备维修效果评价、设备同期维修保障效率评价、设备故障模式-故障机理映射分析、故障因素推断、设备维修辅助决策分析。

设备管理系统功能的设计是围绕设备管理活动而进行的，整体上基于如下原则：
1. 以设备管理为中心，建立设备的组成结构，提供对设备的点检、维修、
润滑等标准信息的维护功能；
2. 以业务流程为依据，实现围绕这些标准展开的设备运营、维修、故障
解决等方面的管理活动所需功能；
3. 以客户需求为出发点，提供便捷、准确、实用、及时的分析、监视、
告知、查询、报表机制。
设备管理系统整合、运用公司目前现有的信息系统来达成最大的效益、最小的成本。
设备管理的功能：
（1） 对于一些彻底损坏的设备作报废解决，同时具体的记录的
有关的信息。
（2） 对于有严重问题的要及时修理，并记录修理日期、设备名、
修理厂家、修理费、负责人等。
（3） 对于急需但又缺少的设备需以“申请表”的形式交上级领
导批准购买。新设备购入要进行登记（涉及类别、设备名、型号、规格、单价等）并能按系统的类别自动顺序编号，形成设备号。
（4） 随时对现有设备及其修理、报废情况进行记录、查询，能
按类别和时间段（某日期之前）查询。

相关的具体流程图分析如下：

设备管理系统流程分析

设备管理系统的方法
1. 专管与群管相结合
 各公司应当按照上级规定，根据本单位生产规模与实际需要，建立一支强有力的设备专门管理系统。建立优化组合的组织机构及专业设备管理队伍，制定切实可行的管理制度。公司经理和生产厂长等重要领导干部要把设备管理工作列入重要议事日程，对设备管理的方针、目的做出决策。要有一名副经理（副厂长）主管设备工作，同时根据需要设立总机动师或分设总机械师和总动力师。总机械师和总动力师在主管经理（厂长）和总工程师领导下，负责设备技术管理工作。车间由一名副主任主管设备，并配备管理设备的专职工程技术人员；工段、班组也有兼职设备员；形成一个设备管理网。并建立相应的管理制度和规程，以使工作有章可循。
2. 技术管理与经济管理相结合
设备综合管理是广义的设备管理，即设备的技术和经济的全面管理，要做到技术上先进，经济上合理。设备管理本质上是设备运动过程的管理。设备的运动有两种形态：一是设备的物质运动形态，涉及设备的研究、设计、试制、生产、购置、安装、使用、维修、改造、更新直至报废；二是设备的价值运动形态，涉及设备的投资、折旧、维修费用支出与核算、更新改造资金的筹措和经济效果分析等。前一种运动形态的管理称技术管理，后者称为经济管理。它们分别受技术规律和经济规律的支配。据此，设备管理要最终取得两个成果：技术成果和经济成果。即一方面规定经常保持设备良好的技术状态，另一方面规定节约设备维修与管理的经费支出。技术管理与经济管理两者必须紧密结合，以求获得设备寿命周期费用最低，设备综合效能最高
3. 设备管理与生产相结合
设备管理工作，必须适应公司经营方向的变化，为生产服务。随着公司产品结构的变更、市场需求的变化和用户在不同时期的不同规定，公司的经营方向，在不同时期会有不同的侧重点。当公司经营方向转变的时候，公司的设备管理工作也应及时地调整、改善和提高，以适应变化了的经营方向对设备管理工作的规定。应当树立重视设备管理、加强设备管理为生产服务的思想。要根据公司的生产任务、品种质量、设备修理工作的难度，拟定重点设备。对重点设备实行维护、修理、备件供应、改造、更新五优先，保证公司生产任务的完毕。
4. 设计、制造与使用相结合
设备的设计、制造过程由设计、制造部门管理；设备的使用过程由使用单位管理。两者应当密切结合，互遇信息。设计、制造部门不能只顾减少设备成本而忽略设备的可靠性、耐久性、维修性、环保性、安全性及节能性等。要熟悉使用单位的工艺规定和使用条件，要考虑到设备运营阶段的管理和维修费用，使研制出来的设备符合用户规定。在设备制造出厂后，研制人员要参与设备的安装、调试、使用、并做好技术服务工作。用户应及时地把安装、调试、使用中发现的问题向设计、制造部门进行信息反馈，以便改善设备的设计。
5. 设备维护保养与计划检修相结合
生产实践证明，设备管理工作应执行以“维修为主，检修为辅”的原则。没有对的的维护保养，就不也许有周到的计划检修。
设备的维护保养和计划检修之间常会出现一些矛盾。假如计划检修只是抢进度，忽视检修质量而遗留下设备隐患，就会加大维护保养的工作量。反之，假如维护保养不精心，发现问题不及时解决，操作人员不严格执行规章制度，就不仅会带来“小洞不补，大洞吃苦”的后果，并且会加大检修工作量，正常计划被打乱，甚至会导致严重后果。
6. 设备维修与技术改造相结合
在此后相称长的时期内，规定集中力量对现有公司进行设备更新与技术改造工作。只有把设备的更新与改造工作做好，才干克服现有公司花费高、能耗大、质量差等弊端。此外设备的更新与改造也是科学技术迅速发展的客观规定。

检索工具选择：期刊网、万方数据库包库、人大复印资料（全文）、文库、百科等

4 管理方法与模型
4.1 相关表单设计
该部分重要是记录业务活动信息的相关账簿、表单、单据格式描述，对于设备管理子系统来说，重要用到的相关表单如下：

设备明细表
设备明细表
制造商
设备名称
型号
制造日期
购入日期
价钱
存放地点

设备年度保养计划
设备年度保养计划
部门： 年
月份
保养内容
负责人
追踪状况
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

设备月度保养计划
设备月度保养计划
日期
保养项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
…
30
31
对水压气压标得全检

拉线的护理

试水台的保养

打包机的保养

水电气的防漏

负责人

设备维修登记表
设备维修登记表
设备
名称
设备
编号
故障因素
电气
故障
机械
故障
维修内容及
所更换零件
维修时间（分）
维修者

备注：

检测设备清单
检测设备清单
序号
名称
规格/型号
产地
校准形式
校准周期
单位
数量
备 注

记录: 截止日期:
数据解决方法：
对表单中数据解决方法的简朴描述：
1、设备明细表：根据实际情况、实际资料，对的的录入制造商，设备名称，型号，制造日期，购入日期，价钱，存放地点等数据，
2、设备年度保养计划表：根据保养内容的不同，指派不同的负责人，并且如实的录入设备的追踪状况。
3、设备月度保养计划：根据保养项目的不同，详尽到每一天的如实录入设备的保养计划
4、设备维修登记表：根据表单栏目进行如实填写记录，将特殊情况或者需要额外说明的在底部进行备注。
5、检测设备清单：将设备的序号、名称、规格型号、产地、校准形式、校准周期、单位、数量依据实际数据进行如实的录入。
4.2 相关管理与决策模型
基于资源优化目的的相关管理模型、决策模型、优化模型、资源控制模型描述。

设备管理系统管理模型：

图1-设备磨损补偿模型

图2-设备管理系统管理模型

决策模型：

图3-决策模型

优化模型：

图4-优化模型

资源控制模型：

图5-资源控制模型
5 应用BPMN对成本管理系统建模
5.1 设备管理系统总体分析
设备管理系统的重要工作流为：设备采购、领用过程的流程化管理；设备台帐管理；设备运营维护管理等3大子系统。
因此对整个设备管理系统的BPMN建模如下图5.1-1所示：

5.2 设备管理系统设备采购、领用管理子系统一业务流程建模

5.3 设备管理系统设备台账管理子系统二业务流程建模

5.4 设备管理系统设备维修管理子系统三业务流程建模

6 数据模型
局部E-R图：

图6-局部E-R图

全局E-R图：

图7-全局E-R图

7 后记(规定每个小组成员独立发言)

7.1 对本次作业的收获、感想、意见和改善建议
李志红: 通过一个学期对ERP的学习，我学到了很多关于公司的信息化管理，及其应用软件的知识，对ERP的原理及应用有了一定的了解和掌握，使我受益匪浅。ERP原理与应用是前沿的学科，它可以有效的提高公司的解决订单过程以及解决订单成本，ERP体现了世界最先进的公司管理理论，并提供了公司信息化集成的最佳方案。但任何事物都有它的两面性，目前ERP还存在着一些缺陷。一方面一点，由于它是依托于计算机的软件所以一旦公司的计算机系统的安全遭到威胁或者病毒入侵等，会给公司带来相称严重的危害，不仅对公司的正常经营会带来严重危害，并且还会使公司信息系统的丢失或外流。此外它实行成本高昂，大多数ERP系统的实行都超过了预期的成本和项目期限。尚有就是由于组织流程和结构的变化，导致公司内部员工的悲观抵触，经常与公司的战略冲突等问题的出现。 从缺陷着手，去改善解决，从而更好地实现ERP在公司的功能，充足发挥ERP的作用！

张尧: 通过一个学期对ERP 的学习，对ERP的理解更进一步，了解到ERP是通过对始终以提高效率为宗旨，为客户提供快速、精确的数据解决流程，优化公司信息化流程，为公司管理者带来360度全方位的业务运营可视性，简化管理，提高效率的管理系统。通过学习，我认为重要存在以下的障碍：
一方面，决策层的意见不明确。来自决策层的清楚、一致的意见，是项目成功的前提和保障。另一方面，ERP软件没有针对公司量身定做。并不是所有的公司都适应于通用的ERP，每个公司有自己独特的操作流程与加工细节。再次，缺少对转变的有效管理。这些障碍应当得到公司足够的重视，只有克服这些障碍，才干发挥ERP真正的功能和作用！！

汪玲：通过学习，使我加深了对ERP的结识。ERP是在先进的公司管理思想的基础上，应用信息技术实现对整个公司资源的一体化管理。ERP是一种可以提供跨地区、跨部门、甚至跨部门整合实时信息的公司管理信息系统。它在公司资源最优化配置的前提下，整合公司内部重要或所有的经营活动，涉及财务会计、管理睬计、生产计划及管理、物料管理、销售与分销等重要功能模块，以达成效率化经营的目的。 然而由于各个公司差距较大，可以真正成功地全面实行ERP 管理系统的公司并不是很多。其因素在于：一、ERP业界对广大中国公司缺少进一步的理解，同时ERP成熟标准在我国缺少进一步实践，从而导致公司ERP 选型错乱，实行风险失控。二、一些软件厂商肆无忌惮地吹捧自己的产品，使得ERP 市场鱼目混珠，更直接导致了客户对ERP 产品的怀疑。 因此，公司应当实事求是，认真学习了解ERP，更好地发挥ERP的功能和作用！！

7.2 对信管专业的结识、本课程的意见和改善建议 很显然，信息管理与信息系统需要我们做一个信息化人才，规定我们对信息有足够的敏感性。我们要能不久地觉察到生活中哪些信息对我们是有用的，并及时地收集这些信息。信息收集完毕后要对其进行必要的分析以及整合。同时也许还需要我们查阅大量的数据，通过横向和纵向的比较，来检查收集的信息的有效性、真实性，判断它是特例还是具有普遍性。
ERP课程的学习强化了我们的管理知识，训练了管理技能，并且练习了理论与实践相结合的能力，体会到了公司管理的严密性和严谨性。从这门学科中我学习到了团队，合作，共赢是公司市场生存规则，始终贯穿整个公司生存。尚有，做事一定要有规划，不能盲目地凭着自己的意向。团队协作精神与沟通非常的重要。但是对于本课程还是有几点意见以及建议，一是老师授课时同学们的积极性不高，参与性不高。解决方法：互动式教学。二是授课的内容有点枯燥无味。解决方法：ppt增长趣味性。
: 这个专业重要是研究信息管理以及信息系统分析、设计、实行、管理和评价等 方面的基本理论和方法。通俗地讲，就是从信息中发掘财富。通过老师这一个学期的对ERP介绍和教学之后很遗憾我们不能真正的在公司中进行实际操作，但却也多多少少在模拟应用中学习到了很多东西并得到了实践。
通过ERP课程的学习，我对ERP公司资源计划系统有了一个十分深
刻的结识和了解。我体验了一个制造型公司管理的完整流程，涉及物流、资金流和信息流的协调；理解公司实际运作中各个部门和管理人员的互相配合的重要性等。但是对于本课程还是有几点意见以及建议，一是课本内容有点零散，编辑得不是很好。解决方法：参考别的书籍。二是上课的积极性不高。解决方法：

：选专业的时候，还没有了解到信息管理与信息系统是一个新名词，也是一个新的专业，它是计算机与管理互相结合的实用型专业，是一种信息管理与计算机技术、系统科学、管理学、经济学等相结合的交叉学科专业。培养目的是具有强烈事业心、观念新、思绪宽、懂信息管理策略与方法、掌握信息技术，可以承担各类信息系统建设规划、开发与管理、电子商务建设与管理工作的综合型、实用型的高级专门人才。
通过ERP课程的学习，不仅可以让我们实际模拟公司的运营情况，还可以让我们自己做出决策来决定公司的发展方向。可以说ERP就是我们学习管理学生的最佳实践课堂。但是对于本课程还是有几点意见以及建议，一是实验不够生动，单纯为了实验而实验，没有教育意义。解决方法：加强实验的实行，争取让每个学生至少会使用用友软件。二是 ERP的模拟软件模拟性十分的高，但还是有很多的情景没有涉及到。解决方法：更换其他软件，让模拟更加真实。

参考文献目录
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[12] 刘德峰. 中国公司的设备管理模式与管理体系[J]. 文章编号：1671-0711 （2023） 11-0015-03
l 作业文档清单（分组按项目序号+项目名称打包）
XX管理系统开发项目计划
基于BPMN的设备管理系统分析与建模
BPMN建模源文献
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