區(qū)塊鏈技術(shù)在工程設(shè)備管理中應(yīng)用

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區(qū)塊鏈技術(shù)在工程設(shè)備管理中的應(yīng)用研究摘要：在現(xiàn)代化施工領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)備的普及率越來(lái)越高，一個(gè)工程中使用的設(shè)備數(shù)量占據(jù)很大比例。但是企業(yè)原有的設(shè)備管理系統(tǒng)僅能用來(lái)做報(bào)表使用，而且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)依賴于數(shù)據(jù)中心，無(wú)法滿足更多的管理需求。區(qū)塊鏈技術(shù)針對(duì)以上問(wèn)題均有有效的解決方案。例如在設(shè)備采購(gòu)和租賃、合同簽訂、日常使用、維修保養(yǎng)、結(jié)算、報(bào)廢處理等。并且對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用的場(chǎng)景進(jìn)行詳細(xì)描述。

0引言

在2019年習(xí)近平總書(shū)記就強(qiáng)調(diào)要把區(qū)塊鏈技術(shù)作為核心科技發(fā)展，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)區(qū)塊鏈應(yīng)用的各項(xiàng)政策和指導(dǎo)意見(jiàn)也相應(yīng)出臺(tái)。機(jī)械設(shè)備從生產(chǎn)制造到現(xiàn)場(chǎng)施工需要跨行業(yè)、跨地域，在生產(chǎn)效率、施工成本、現(xiàn)場(chǎng)管理等多方面都存在提升空間。比如，設(shè)備供應(yīng)鏈較長(zhǎng)，生產(chǎn)廠家較多，采購(gòu)時(shí)效加長(zhǎng)等問(wèn)題凸顯。設(shè)備全過(guò)程管理缺乏有效的組織手段，利用區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、透明、安全等特點(diǎn)重新構(gòu)建工程設(shè)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(shù)就是運(yùn)用分布式記賬方式，以時(shí)間作為記錄先后基準(zhǔn)，通過(guò)加密技術(shù)將數(shù)據(jù)串聯(lián)起來(lái)，多方維護(hù)，具有數(shù)據(jù)無(wú)法篡改，可追溯的特點(diǎn)。

2區(qū)塊鏈的特征

(1)去中心化:就是不依賴于某個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)中心，在區(qū)塊鏈中會(huì)產(chǎn)生許多的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，并且這些機(jī)構(gòu)之間互不認(rèn)識(shí)，即便某個(gè)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)遭到破壞，整個(gè)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(kāi)放性:任何一個(gè)個(gè)體只要能接入互聯(lián)網(wǎng)就可以接入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，作為區(qū)塊鏈的一個(gè)參與者和維護(hù)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(yuǎn)都不可篡改。(4)可追溯性:在區(qū)塊鏈上每一筆交易均會(huì)蓋上時(shí)間戳，并和前后交易首尾相接，所以每個(gè)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(shù)

3.1密碼學(xué)原理

區(qū)塊鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)將輸入的信息進(jìn)行哈希運(yùn)算得出一個(gè)固定位數(shù)的哈希值，該套算法是不可逆的，也就是說(shuō)用戶根本不可能通過(guò)哈希值逆向算出原始信息。

3.2非對(duì)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(jìn)行查閱，私鑰是涉及安全等問(wèn)題僅有擁有者才能解密查看。

3.3共識(shí)機(jī)制

共識(shí)機(jī)制指的是參與各方依靠共同的規(guī)則來(lái)維護(hù)整個(gè)區(qū)塊鏈架構(gòu)，通過(guò)共識(shí)機(jī)制，建立信任度，多方共同維護(hù)。

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(gè)時(shí)間點(diǎn)或者事件發(fā)生時(shí)便可觸發(fā)響應(yīng)的鏈上交易，比如火車(chē)延誤險(xiǎn)，將訂單、火車(chē)票等信息輸入?yún)^(qū)塊鏈，設(shè)置觸發(fā)條件，當(dāng)延誤的時(shí)候就會(huì)自動(dòng)理賠?？s短了雙方的時(shí)間成本。

4設(shè)備管理的現(xiàn)狀

由于我國(guó)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(jī)械設(shè)備種類(lèi)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(shè)備管理仍然存在不足之處。

4.1設(shè)備采購(gòu)手續(xù)繁瑣，廠家參差不齊

在傳統(tǒng)的設(shè)備采購(gòu)環(huán)節(jié)，一般是通過(guò)采購(gòu)招標(biāo)平臺(tái)進(jìn)行集中采購(gòu)，招標(biāo)方和投標(biāo)方均需要在統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)才可以參與招投標(biāo)活動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中需要對(duì)雙方的信息進(jìn)行驗(yàn)證，審查各方資質(zhì)文件。在這一過(guò)程中其實(shí)信息并不是完全公開(kāi)透明的，供應(yīng)商的資質(zhì)文件并不能有效驗(yàn)證，而且如果采用網(wǎng)上開(kāi)標(biāo)的方式，由于招投標(biāo)網(wǎng)站是中心化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，標(biāo)的很容易被不明身份人員查閱或篡改，專家評(píng)分時(shí)也可以人為操縱評(píng)標(biāo)分?jǐn)?shù)。對(duì)于眾多的設(shè)備生產(chǎn)商而言，如何將他們的生產(chǎn)信息進(jìn)行有效整合，簡(jiǎn)化采購(gòu)程序是最需要解決的問(wèn)題。

4.2設(shè)備數(shù)量眾多，管理困難

現(xiàn)在施工行業(yè)中，設(shè)備使用費(fèi)用約占總造價(jià)的30%，特別是對(duì)施工安全和效率有較高要求的現(xiàn)代化施工領(lǐng)域，每個(gè)工點(diǎn)均有大量的機(jī)械設(shè)備，而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理人員水平參差不齊，對(duì)每臺(tái)設(shè)備的名稱、型號(hào)、工作地點(diǎn)、狀態(tài)、運(yùn)行記錄等信息掌握不全，造成設(shè)備使用率和完好率低下，安全狀態(tài)也無(wú)法有效保障。而且一般設(shè)備是由上級(jí)主管部門(mén)采購(gòu)和管理，對(duì)于二級(jí)單位或者現(xiàn)場(chǎng)施工人員而言，設(shè)備的登記信息不準(zhǔn)確，存著管理偏差。

4.3設(shè)備供應(yīng)鏈溯源較為傳統(tǒng)

我們知道一臺(tái)機(jī)械設(shè)備所需要的零部件是非常多的，比如一臺(tái)汽車(chē)的零部件就多達(dá)1萬(wàn)個(gè)。這些零部件供應(yīng)商來(lái)自世界各地，傳統(tǒng)驗(yàn)收模式是由生產(chǎn)商提供構(gòu)件合格證明即可，但是對(duì)于該構(gòu)件的原材料是否合格，生產(chǎn)商家的質(zhì)量體系是否健全，以及物流運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)和代理關(guān)系等都無(wú)法詳細(xì)查詢。目前工程設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)采購(gòu)鏈太長(zhǎng)，上下游產(chǎn)業(yè)鏈溝通不暢通；在采購(gòu)、物流、儲(chǔ)存、組裝等環(huán)節(jié)存在信息不對(duì)稱，設(shè)備缺乏全生命周期的檔案建立。

4.4付款缺乏契約精神

設(shè)備采購(gòu)一般付款分為3部分，即預(yù)付款、進(jìn)度款和保證金。在合同中每個(gè)環(huán)節(jié)付款時(shí)效都有明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，但是在合同的實(shí)際執(zhí)行中，供應(yīng)商為了維系好和采購(gòu)商的關(guān)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(xiàng)的時(shí)候，一般都是由銀行進(jìn)行公對(duì)公轉(zhuǎn)賬交易，銀行作為第三方金融機(jī)構(gòu)，存在著很多的限制條件，并且本身銀行的數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)，這些都是傳統(tǒng)付款模式下的弊端。

5引入?yún)^(qū)塊鏈的可行性

其實(shí)近幾年區(qū)塊鏈已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在了醫(yī)藥行業(yè)，比如我們購(gòu)買(mǎi)的藥品都會(huì)印上溯源碼，通過(guò)掃描條形碼可以知道該批藥品的生產(chǎn)商、生產(chǎn)日期、有效期等關(guān)鍵信息。在設(shè)備管理中可以引進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)，將全流程打通?；诋a(chǎn)業(yè)公有鏈建立產(chǎn)業(yè)鏈高效協(xié)同業(yè)務(wù)生態(tài)，鼓勵(lì)全產(chǎn)業(yè)鏈采購(gòu)、物流、生產(chǎn)、質(zhì)檢等業(yè)務(wù)上鏈，建立設(shè)備管理、付款、維修保養(yǎng)、售后等業(yè)務(wù)下鏈，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間、用戶間互信支撐平臺(tái)。

5.1采購(gòu)過(guò)程更加便捷

由政府建立企業(yè)信息鏈，完成對(duì)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)資格、生產(chǎn)體系的認(rèn)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(zhǔn)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(dòng)提供財(cái)務(wù)報(bào)表，認(rèn)證信息等內(nèi)容，否則將會(huì)被聯(lián)盟鏈剔除。而在采購(gòu)環(huán)節(jié)中則不需再對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行信息核查，因?yàn)楣?yīng)商的信息已經(jīng)存在于聯(lián)盟鏈上了，隨時(shí)可以查詢。采購(gòu)方只需在聯(lián)盟鏈中發(fā)布招標(biāo)公告，招標(biāo)公告進(jìn)行加密運(yùn)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(jié)構(gòu)關(guān)系如下圖1。招標(biāo)公告1通過(guò)Hash運(yùn)算得出Hash值，該Hash值和時(shí)間戳與公告2相連繼續(xù)進(jìn)行Hash運(yùn)算，以此類(lèi)推，使用該種方法可以有效防止招標(biāo)公告被篡改。使用該種方法可以對(duì)供應(yīng)商信息、投標(biāo)文件、評(píng)標(biāo)文件進(jìn)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(shè)備管理更規(guī)范

由于前期已經(jīng)在聯(lián)盟鏈中加入了企業(yè)信息鏈和設(shè)備采購(gòu)信息，所有在設(shè)備具體管理過(guò)程中，設(shè)備的采購(gòu)信息也會(huì)一并跟隨，這使得設(shè)備管理更加規(guī)范。建立施工企業(yè)設(shè)備管理區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)，將設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、性能參數(shù)、維修保養(yǎng)、操作人員、負(fù)責(zé)人等信息加入到區(qū)塊鏈平臺(tái)，利用去中心化模式，可以實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo)，智能分析設(shè)備的使用時(shí)間、完成工作量、運(yùn)轉(zhuǎn)效率等信息，對(duì)于狀態(tài)欠佳或存著不安全隱患的設(shè)備及時(shí)維修或更新。

5.3供應(yīng)鏈可追溯

不僅僅是設(shè)備制造商要被加入企業(yè)信息鏈，對(duì)于原材料或零部件供應(yīng)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(duì)于原材料的生產(chǎn)加工、采購(gòu)物流、組裝試運(yùn)行等環(huán)節(jié)，均需要在每一步加入?yún)^(qū)塊鏈中進(jìn)行信息備案，比如一臺(tái)裝載機(jī)的油缸，每一步均需要在區(qū)塊鏈中進(jìn)行信息備案。之后由哪個(gè)企業(yè)進(jìn)行加工制造，最終進(jìn)哪個(gè)物流公司托運(yùn)到了設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，最終由哪個(gè)工人組裝完成等信息，均可以在區(qū)塊鏈進(jìn)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?yàn)槊恳徊蕉际黔h(huán)環(huán)相扣的，篡改一處數(shù)據(jù)就需要對(duì)真?zhèn)€供應(yīng)鏈條進(jìn)行修改，再加上區(qū)塊鏈?zhǔn)侨巳丝删S護(hù)可查閱的，所以這使得整個(gè)供應(yīng)鏈溯源更為方便。

5.4付款將不再依賴銀行

在招標(biāo)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(xiàng)，當(dāng)合同中約定預(yù)付款的時(shí)候，在合同雙方簽訂后付款機(jī)制隨即發(fā)生，在設(shè)備交貨驗(yàn)收合格之后，進(jìn)度款也會(huì)隨即發(fā)生，這個(gè)過(guò)程是瞬時(shí)的，排除了人為控制，充分體現(xiàn)了契約精神，實(shí)現(xiàn)商品流與資金流的同步。

6結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)是最近這幾年發(fā)展最為迅猛的產(chǎn)業(yè)之一，它能簡(jiǎn)化采購(gòu)流程，提供設(shè)備管理水平，消除資金付款等的一些信任問(wèn)題，隨著設(shè)備管理水平的提高，區(qū)塊鏈技術(shù)在設(shè)備管理中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

作者:袁宇超 單位:中鐵二十四局集團(tuán)北京分公司