區(qū)塊鏈技術在工程設備管理中應用

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區(qū)塊鏈技術在工程設備管理中的應用研究摘要：在現(xiàn)代化施工領域，機械設備的普及率越來越高，一個工程中使用的設備數(shù)量占據(jù)很大比例。但是企業(yè)原有的設備管理系統(tǒng)僅能用來做報表使用，而且數(shù)據(jù)存儲依賴于數(shù)據(jù)中心，無法滿足更多的管理需求。區(qū)塊鏈技術針對以上問題均有有效的解決方案。例如在設備采購和租賃、合同簽訂、日常使用、維修保養(yǎng)、結算、報廢處理等。并且對區(qū)塊鏈技術可以應用的場景進行詳細描述。

0引言

在2019年習近平總書記就強調要把區(qū)塊鏈技術作為核心科技發(fā)展，促進相關產業(yè)和技術的發(fā)展。針對區(qū)塊鏈應用的各項政策和指導意見也相應出臺。機械設備從生產制造到現(xiàn)場施工需要跨行業(yè)、跨地域，在生產效率、施工成本、現(xiàn)場管理等多方面都存在提升空間。比如，設備供應鏈較長，生產廠家較多，采購時效加長等問題凸顯。設備全過程管理缺乏有效的組織手段，利用區(qū)塊鏈技術的去中心化、透明、安全等特點重新構建工程設備區(qū)塊鏈，建立高效協(xié)同生態(tài)

1區(qū)塊鏈的概念

區(qū)塊鏈技術就是運用分布式記賬方式，以時間作為記錄先后基準，通過加密技術將數(shù)據(jù)串聯(lián)起來，多方維護，具有數(shù)據(jù)無法篡改，可追溯的特點。

2區(qū)塊鏈的特征

(1)去中心化:就是不依賴于某個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務中心，在區(qū)塊鏈中會產生許多的數(shù)據(jù)存儲機構，并且這些機構之間互不認識，即便某個存儲機構遭到破壞，整個區(qū)塊鏈信息仍然是完整的，這是區(qū)塊鏈最顯著的特征。(2)開放性:任何一個個體只要能接入互聯(lián)網就可以接入區(qū)塊鏈網絡，作為區(qū)塊鏈的一個參與者和維護者。(3)安全性:由于區(qū)塊鏈采用了哈希加密算法，哈希算法具有不可逆的特征，這使得數(shù)據(jù)鏈永遠都不可篡改。(4)可追溯性:在區(qū)塊鏈上每一筆交易均會蓋上時間戳，并和前后交易首尾相接，所以每個參與分布式記賬的組織都可以查看所有的交易賬單。

3區(qū)塊鏈的核心技術

3.1密碼學原理

區(qū)塊鏈是通過將輸入的信息進行哈希運算得出一個固定位數(shù)的哈希值，該套算法是不可逆的，也就是說用戶根本不可能通過哈希值逆向算出原始信息。

3.2非對稱加密

區(qū)塊鏈具備公鑰和私鑰，公鑰是可以將一些數(shù)據(jù)公布供大家進行查閱，私鑰是涉及安全等問題僅有擁有者才能解密查看。

3.3共識機制

共識機制指的是參與各方依靠共同的規(guī)則來維護整個區(qū)塊鏈架構，通過共識機制，建立信任度，多方共同維護。

3.4智能合約

智能合約是指在區(qū)塊鏈中可以加入特定的規(guī)則，在某個時間點或者事件發(fā)生時便可觸發(fā)響應的鏈上交易，比如火車延誤險，將訂單、火車票等信息輸入區(qū)塊鏈，設置觸發(fā)條件，當延誤的時候就會自動理賠。縮短了雙方的時間成本。

4設備管理的現(xiàn)狀

由于我國基建行業(yè)仍然是飛速發(fā)展階段，施工單位作為基建行業(yè)的主體，其施工機械設備種類和數(shù)量也在日益增多，這種情況下就要求施工單位具有更好的管理模式和安全防控水平，但是現(xiàn)階段設備管理仍然存在不足之處。

4.1設備采購手續(xù)繁瑣，廠家參差不齊

在傳統(tǒng)的設備采購環(huán)節(jié)，一般是通過采購招標平臺進行集中采購，招標方和投標方均需要在統(tǒng)一平臺進行注冊才可以參與招投標活動。在這個過程中需要對雙方的信息進行驗證，審查各方資質文件。在這一過程中其實信息并不是完全公開透明的，供應商的資質文件并不能有效驗證，而且如果采用網上開標的方式，由于招投標網站是中心化的數(shù)據(jù)存儲，標的很容易被不明身份人員查閱或篡改，專家評分時也可以人為操縱評標分數(shù)。對于眾多的設備生產商而言，如何將他們的生產信息進行有效整合，簡化采購程序是最需要解決的問題。

4.2設備數(shù)量眾多，管理困難

現(xiàn)在施工行業(yè)中，設備使用費用約占總造價的30%，特別是對施工安全和效率有較高要求的現(xiàn)代化施工領域，每個工點均有大量的機械設備，而現(xiàn)場設備管理人員水平參差不齊，對每臺設備的名稱、型號、工作地點、狀態(tài)、運行記錄等信息掌握不全，造成設備使用率和完好率低下，安全狀態(tài)也無法有效保障。而且一般設備是由上級主管部門采購和管理，對于二級單位或者現(xiàn)場施工人員而言，設備的登記信息不準確，存著管理偏差。

4.3設備供應鏈溯源較為傳統(tǒng)

我們知道一臺機械設備所需要的零部件是非常多的，比如一臺汽車的零部件就多達1萬個。這些零部件供應商來自世界各地，傳統(tǒng)驗收模式是由生產商提供構件合格證明即可，但是對于該構件的原材料是否合格，生產商家的質量體系是否健全，以及物流運輸?shù)沫h(huán)節(jié)和代理關系等都無法詳細查詢。目前工程設備生產企業(yè)采購鏈太長，上下游產業(yè)鏈溝通不暢通；在采購、物流、儲存、組裝等環(huán)節(jié)存在信息不對稱，設備缺乏全生命周期的檔案建立。

4.4付款缺乏契約精神

設備采購一般付款分為3部分，即預付款、進度款和保證金。在合同中每個環(huán)節(jié)付款時效都有明確的時間節(jié)點，但是在合同的實際執(zhí)行中，供應商為了維系好和采購商的關系，不得不頻繁的延遲收款，缺乏的就是契約精神。而在支付款項的時候，一般都是由銀行進行公對公轉賬交易，銀行作為第三方金融機構，存在著很多的限制條件，并且本身銀行的數(shù)據(jù)庫就是中心化的，遇到不可抗力有極大的可能癱瘓，或者遭到人為篡改數(shù)據(jù)庫，這些都是傳統(tǒng)付款模式下的弊端。

5引入區(qū)塊鏈的可行性

其實近幾年區(qū)塊鏈已經被廣泛應用在了醫(yī)藥行業(yè)，比如我們購買的藥品都會印上溯源碼，通過掃描條形碼可以知道該批藥品的生產商、生產日期、有效期等關鍵信息。在設備管理中可以引進區(qū)塊鏈技術，將全流程打通。基于產業(yè)公有鏈建立產業(yè)鏈高效協(xié)同業(yè)務生態(tài)，鼓勵全產業(yè)鏈采購、物流、生產、質檢等業(yè)務上鏈，建立設備管理、付款、維修保養(yǎng)、售后等業(yè)務下鏈，實現(xiàn)企業(yè)間、用戶間互信支撐平臺。

5.1采購過程更加便捷

由政府建立企業(yè)信息鏈，完成對設備生產企業(yè)的生產資格、生產體系的認證。由行業(yè)建立聯(lián)盟鏈，可以將企業(yè)信息鏈直接引入聯(lián)盟鏈。在該聯(lián)盟鏈中所屬企業(yè)必須遵守聯(lián)盟鏈準則，比如可以在聯(lián)盟鏈中加入智能合約，企業(yè)必須每年主動提供財務報表，認證信息等內容，否則將會被聯(lián)盟鏈剔除。而在采購環(huán)節(jié)中則不需再對供應商進行信息核查，因為供應商的信息已經存在于聯(lián)盟鏈上了，隨時可以查詢。采購方只需在聯(lián)盟鏈中發(fā)布招標公告，招標公告進行加密運算后被永久保存于聯(lián)盟鏈上。聯(lián)盟鏈、區(qū)塊和公告信息得結構關系如下圖1。招標公告1通過Hash運算得出Hash值，該Hash值和時間戳與公告2相連繼續(xù)進行Hash運算，以此類推，使用該種方法可以有效防止招標公告被篡改。使用該種方法可以對供應商信息、投標文件、評標文件進行加密成鏈，并永久保存，為以后的信息審查提供依據(jù)。

5.2設備管理更規(guī)范

由于前期已經在聯(lián)盟鏈中加入了企業(yè)信息鏈和設備采購信息，所有在設備具體管理過程中，設備的采購信息也會一并跟隨，這使得設備管理更加規(guī)范。建立施工企業(yè)設備管理區(qū)塊鏈技術平臺，將設備的運轉數(shù)據(jù)、性能參數(shù)、維修保養(yǎng)、操作人員、負責人等信息加入到區(qū)塊鏈平臺，利用去中心化模式，可以實時掌握設備的各項性能指標，智能分析設備的使用時間、完成工作量、運轉效率等信息，對于狀態(tài)欠佳或存著不安全隱患的設備及時維修或更新。

5.3供應鏈可追溯

不僅僅是設備制造商要被加入企業(yè)信息鏈，對于原材料或零部件供應商同樣也需要加入企業(yè)信息鏈，這樣就形成了企業(yè)信息閉環(huán)。對于原材料的生產加工、采購物流、組裝試運行等環(huán)節(jié)，均需要在每一步加入區(qū)塊鏈中進行信息備案，比如一臺裝載機的油缸，每一步均需要在區(qū)塊鏈中進行信息備案。之后由哪個企業(yè)進行加工制造，最終進哪個物流公司托運到了設備生產企業(yè)，最終由哪個工人組裝完成等信息，均可以在區(qū)塊鏈進行查詢。由于區(qū)塊鏈的不可篡改的特性，這使得造假成本變得極高甚至不可能，因為每一步都是環(huán)環(huán)相扣的，篡改一處數(shù)據(jù)就需要對真?zhèn)€供應鏈條進行修改，再加上區(qū)塊鏈是人人可維護可查閱的，所以這使得整個供應鏈溯源更為方便。

5.4付款將不再依賴銀行

在招標完成后可以在區(qū)塊鏈中簽訂合同，依靠智能合約在合同中約定付款事項，當合同中約定預付款的時候，在合同雙方簽訂后付款機制隨即發(fā)生，在設備交貨驗收合格之后，進度款也會隨即發(fā)生，這個過程是瞬時的，排除了人為控制，充分體現(xiàn)了契約精神，實現(xiàn)商品流與資金流的同步。

6結語

區(qū)塊鏈技術是最近這幾年發(fā)展最為迅猛的產業(yè)之一，它能簡化采購流程，提供設備管理水平，消除資金付款等的一些信任問題，隨著設備管理水平的提高，區(qū)塊鏈技術在設備管理中的應用將會越來越廣泛。

作者:袁宇超 單位:中鐵二十四局集團北京分公司