区块链技术在工程设备管理中应用

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区块链技术在工程设备管理中的应用研究摘要：在现代化施工领域，机械设备的普及率越来越高，一个工程中使用的设备数量占据很大比例。但是企业原有的设备管理系统仅能用来做报表使用，而且数据存储依赖于数据中心，无法满足更多的管理需求。区块链技术针对以上问题均有有效的解决方案。例如在设备采购和租赁、合同签订、日常使用、维修保养、结算、报废处理等。并且对区块链技术可以应用的场景进行详细描述。

0引言

在2019年习近平总书记就强调要把区块链技术作为核心科技发展，促进相关产业和技术的发展。针对区块链应用的各项政策和指导意见也相应出台。机械设备从生产制造到现场施工需要跨行业、跨地域，在生产效率、施工成本、现场管理等多方面都存在提升空间。比如，设备供应链较长，生产厂家较多，采购时效加长等问题凸显。设备全过程管理缺乏有效的组织手段，利用区块链技术的去中心化、透明、安全等特点重新构建工程设备区块链，建立高效协同生态

1区块链的概念

区块链技术就是运用分布式记账方式，以时间作为记录先后基准，通过加密技术将数据串联起来，多方维护，具有数据无法篡改，可追溯的特点。

2区块链的特征

(1)去中心化:就是不依赖于某个统一的数据服务中心，在区块链中会产生许多的数据存储机构，并且这些机构之间互不认识，即便某个存储机构遭到破坏，整个区块链信息仍然是完整的，这是区块链最显著的特征。(2)开放性:任何一个个体只要能接入互联网就可以接入区块链网络，作为区块链的一个参与者和维护者。(3)安全性:由于区块链采用了哈希加密算法，哈希算法具有不可逆的特征，这使得数据链永远都不可篡改。(4)可追溯性:在区块链上每一笔交易均会盖上时间戳，并和前后交易首尾相接，所以每个参与分布式记账的组织都可以查看所有的交易账单。

3区块链的核心技术

3.1密码学原理

区块链是通过将输入的信息进行哈希运算得出一个固定位数的哈希值，该套算法是不可逆的，也就是说用户根本不可能通过哈希值逆向算出原始信息。

3.2非对称加密

区块链具备公钥和私钥，公钥是可以将一些数据公布供大家进行查阅，私钥是涉及安全等问题仅有拥有者才能解密查看。

3.3共识机制

共识机制指的是参与各方依靠共同的规则来维护整个区块链架构，通过共识机制，建立信任度，多方共同维护。

3.4智能合约

智能合约是指在区块链中可以加入特定的规则，在某个时间点或者事件发生时便可触发响应的链上交易，比如火车延误险，将订单、火车票等信息输入区块链，设置触发条件，当延误的时候就会自动理赔。缩短了双方的时间成本。

4设备管理的现状

由于我国基建行业仍然是飞速发展阶段，施工单位作为基建行业的主体，其施工机械设备种类和数量也在日益增多，这种情况下就要求施工单位具有更好的管理模式和安全防控水平，但是现阶段设备管理仍然存在不足之处。

4.1设备采购手续繁琐，厂家参差不齐

在传统的设备采购环节，一般是通过采购招标平台进行集中采购，招标方和投标方均需要在统一平台进行注册才可以参与招投标活动。在这个过程中需要对双方的信息进行验证，审查各方资质文件。在这一过程中其实信息并不是完全公开透明的，供应商的资质文件并不能有效验证，而且如果采用网上开标的方式，由于招投标网站是中心化的数据存储，标的很容易被不明身份人员查阅或篡改，专家评分时也可以人为操纵评标分数。对于众多的设备生产商而言，如何将他们的生产信息进行有效整合，简化采购程序是最需要解决的问题。

4.2设备数量众多，管理困难

现在施工行业中，设备使用费用约占总造价的30%，特别是对施工安全和效率有较高要求的现代化施工领域，每个工点均有大量的机械设备，而现场设备管理人员水平参差不齐，对每台设备的名称、型号、工作地点、状态、运行记录等信息掌握不全，造成设备使用率和完好率低下，安全状态也无法有效保障。而且一般设备是由上级主管部门采购和管理，对于二级单位或者现场施工人员而言，设备的登记信息不准确，存着管理偏差。

4.3设备供应链溯源较为传统

我们知道一台机械设备所需要的零部件是非常多的，比如一台汽车的零部件就多达1万个。这些零部件供应商来自世界各地，传统验收模式是由生产商提供构件合格证明即可，但是对于该构件的原材料是否合格，生产商家的质量体系是否健全，以及物流运输的环节和代理关系等都无法详细查询。目前工程设备生产企业采购链太长，上下游产业链沟通不畅通；在采购、物流、储存、组装等环节存在信息不对称，设备缺乏全生命周期的档案建立。

4.4付款缺乏契约精神

设备采购一般付款分为3部分，即预付款、进度款和保证金。在合同中每个环节付款时效都有明确的时间节点，但是在合同的实际执行中，供应商为了维系好和采购商的关系，不得不频繁的延迟收款，缺乏的就是契约精神。而在支付款项的时候，一般都是由银行进行公对公转账交易，银行作为第三方金融机构，存在着很多的限制条件，并且本身银行的数据库就是中心化的，遇到不可抗力有极大的可能瘫痪，或者遭到人为篡改数据库，这些都是传统付款模式下的弊端。

5引入区块链的可行性

其实近几年区块链已经被广泛应用在了医药行业，比如我们购买的药品都会印上溯源码，通过扫描条形码可以知道该批药品的生产商、生产日期、有效期等关键信息。在设备管理中可以引进区块链技术，将全流程打通。基于产业公有链建立产业链高效协同业务生态，鼓励全产业链采购、物流、生产、质检等业务上链，建立设备管理、付款、维修保养、售后等业务下链，实现企业间、用户间互信支撑平台。

5.1采购过程更加便捷

由政府建立企业信息链，完成对设备生产企业的生产资格、生产体系的认证。由行业建立联盟链，可以将企业信息链直接引入联盟链。在该联盟链中所属企业必须遵守联盟链准则，比如可以在联盟链中加入智能合约，企业必须每年主动提供财务报表，认证信息等内容，否则将会被联盟链剔除。而在采购环节中则不需再对供应商进行信息核查，因为供应商的信息已经存在于联盟链上了，随时可以查询。采购方只需在联盟链中发布招标公告，招标公告进行加密运算后被永久保存于联盟链上。联盟链、区块和公告信息得结构关系如下图1。招标公告1通过Hash运算得出Hash值，该Hash值和时间戳与公告2相连继续进行Hash运算，以此类推，使用该种方法可以有效防止招标公告被篡改。使用该种方法可以对供应商信息、投标文件、评标文件进行加密成链，并永久保存，为以后的信息审查提供依据。

5.2设备管理更规范

由于前期已经在联盟链中加入了企业信息链和设备采购信息，所有在设备具体管理过程中，设备的采购信息也会一并跟随，这使得设备管理更加规范。建立施工企业设备管理区块链技术平台，将设备的运转数据、性能参数、维修保养、操作人员、负责人等信息加入到区块链平台，利用去中心化模式，可以实时掌握设备的各项性能指标，智能分析设备的使用时间、完成工作量、运转效率等信息，对于状态欠佳或存着不安全隐患的设备及时维修或更新。

5.3供应链可追溯

不仅仅是设备制造商要被加入企业信息链，对于原材料或零部件供应商同样也需要加入企业信息链，这样就形成了企业信息闭环。对于原材料的生产加工、采购物流、组装试运行等环节，均需要在每一步加入区块链中进行信息备案，比如一台装载机的油缸，每一步均需要在区块链中进行信息备案。之后由哪个企业进行加工制造，最终进哪个物流公司托运到了设备生产企业，最终由哪个工人组装完成等信息，均可以在区块链进行查询。由于区块链的不可篡改的特性，这使得造假成本变得极高甚至不可能，因为每一步都是环环相扣的，篡改一处数据就需要对真个供应链条进行修改，再加上区块链是人人可维护可查阅的，所以这使得整个供应链溯源更为方便。

5.4付款将不再依赖银行

在招标完成后可以在区块链中签订合同，依靠智能合约在合同中约定付款事项，当合同中约定预付款的时候，在合同双方签订后付款机制随即发生，在设备交货验收合格之后，进度款也会随即发生，这个过程是瞬时的，排除了人为控制，充分体现了契约精神，实现商品流与资金流的同步。

6结语

区块链技术是最近这几年发展最为迅猛的产业之一，它能简化采购流程，提供设备管理水平，消除资金付款等的一些信任问题，随着设备管理水平的提高，区块链技术在设备管理中的应用将会越来越广泛。

作者:袁宇超 单位:中铁二十四局集团北京分公司