1. 項(xiàng)目背景

在中國(guó)，高昂的維修費(fèi)用占航空公司的支出費(fèi)用高可達(dá)到百分之二十，這是一個(gè)十分沉重的負(fù)擔(dān)，在航空器的使用過(guò)程中，維修成本可達(dá)整個(gè)購(gòu)買費(fèi)用的三分之二。目前，331家國(guó)外/地區(qū)的維修單位，包括35家運(yùn)輸航空公司的維修單位在的 389 家國(guó)內(nèi)維修單位得到了中國(guó)民用航空器的批準(zhǔn)。我國(guó)民用航空業(yè)的增速較快，實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，目前我國(guó)民用航空器超過(guò)了1300余架，在整體維修保養(yǎng)方面的費(fèi)用可達(dá)上百億人民幣。航空公司的安全準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)離不開飛機(jī)的維修保養(yǎng)，良好的維修保養(yǎng)可以大大降低航空公司的運(yùn)營(yíng)成本。優(yōu)秀的飛機(jī)維修團(tuán)隊(duì)是一個(gè)航空公司成功的重要因素。

基于 RFID 的飛機(jī)維修工具管理可以成為*航空公司的重要組成部分，可以使得整體維修工作高效、快捷，是航空公司持續(xù)安全準(zhǔn)點(diǎn)的運(yùn)營(yíng)的重要保證。而在工具管理中，工具識(shí)別是重要、核心的問(wèn)題。飛機(jī)維修企業(yè)進(jìn)行正常工作的物質(zhì)先決條件是飛機(jī)維修工具管理。同時(shí)它也是各項(xiàng)維修工作順利開展和航班正常運(yùn)行的安全保證。維修工具的種類、數(shù)量都是由一個(gè)航空公司的機(jī)隊(duì)規(guī)模和維護(hù)水平?jīng)Q定的，飛機(jī)維修工作的現(xiàn)代化管理也是各大航空公司的重要實(shí)力之一。

工具、量具設(shè)備的管理是否科學(xué)，在很大程度上決定了機(jī)務(wù)維修的可靠性與效率的高低。當(dāng)前世界各國(guó)航空市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，包括 A380、B787 等新機(jī)型陸續(xù)投入使用，維修工具不管是數(shù)量還是種類都不斷增加，它們的使用、保養(yǎng)，還有各種借還記錄等工作十分繁瑣復(fù)雜，時(shí)常出現(xiàn)各種差錯(cuò)，工具的借出和歸還需要花大量的時(shí)間清點(diǎn)檢查。目前各大航空企業(yè)在工具管理上都不同程度存在重視前期配備、輕視后期管理的現(xiàn)象，只有部分工具使用頻繁，甚至有少量工具存在從未使用過(guò)的情況。針對(duì)這些現(xiàn)場(chǎng)，就需要有一個(gè)完善的工具管理方法來(lái)進(jìn)行科學(xué)化的管理，也就是工具管理要有計(jì)劃性、要能自動(dòng)化。另外，隨著航空企業(yè)對(duì)空防安全要求的日益提高，對(duì)借出的在飛機(jī)上使用的工具進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理也將成為一種需要。

在非接觸式識(shí)別技術(shù)中，除了 RFID 外，還有條碼技術(shù)，它擁有成熟的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。但是機(jī)務(wù)工作的特殊性，應(yīng)用條碼技術(shù)的話有許多不足之處。RFID 是一種新的技術(shù)用以識(shí)別不同的物品。無(wú)線射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的信號(hào)交互，都是應(yīng)用了無(wú)限射頻的識(shí)別原理。RFID 的大優(yōu)點(diǎn)是：物品的識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，易于實(shí)現(xiàn)智能管理，屬于非接觸式，非可視識(shí)別；較遠(yuǎn)的閱讀距離，提高了識(shí)別的速度，實(shí)現(xiàn)在工具間內(nèi)工具的快速借用與歸還；同時(shí)可讀取多個(gè)目標(biāo)，使得大量的工具可以方便在工具間進(jìn)行借用和歸還工作，*自動(dòng)化的信息收集，盡量減少人為干預(yù)，為工具管理提供了良好的技術(shù)支持以便于它的自動(dòng)、智能化。

2. 現(xiàn)狀分析

航空維修是一項(xiàng)精細(xì)作業(yè)，工具的質(zhì)量、精度、完整性等都影響飛機(jī)維修的質(zhì)量，以至于影響飛行安全。工具的科學(xué)管理可以保證工具有效可用，并保證工具完好，不會(huì)缺失，所以要進(jìn)行工具科學(xué)管理的研究。在飛機(jī)維修過(guò)程中使用的各種工具，同資料、設(shè)備一樣，是飛機(jī)維護(hù)人員的左膀右臂。在日常的維護(hù)工作中，經(jīng)常使用成百上千件工具，它們的種類繁多、規(guī)格復(fù)雜、數(shù)量很大。因此工具的科學(xué)管理，對(duì)單位的安全生產(chǎn)、提高勞動(dòng)效率、改善維護(hù)質(zhì)量、減小勞動(dòng)強(qiáng)度、加速流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)，都有著十分重要的意義。

目前，維修單位工具管理的主要任務(wù)是將合適的工具供應(yīng)給各維護(hù)隊(duì)伍；做好工具的分類編號(hào)；建立健全工具的清點(diǎn)制度；對(duì)需要修復(fù)、更換的工具，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)更換。但是由于缺乏足夠的信息化手段，還停留在人工管理的初級(jí)階段，各維修單位歷來(lái)丟失的工具不在少數(shù)。

3. 技術(shù)簡(jiǎn)介

RFID 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)是利用雷達(dá)反射原理，通過(guò)天線向電子標(biāo)簽發(fā)出微波查詢信號(hào)，電子標(biāo)簽被讀寫器微波能量激活，接受到微波信號(hào)后應(yīng)答并發(fā)出帶有標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息的回波信號(hào)。射頻識(shí)別技術(shù)的基本特點(diǎn)是采用無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止的或移動(dòng)的物體進(jìn)行識(shí)別，達(dá)到確定待識(shí)別物體的身份、提取待識(shí)別物體的特征信息（或標(biāo)識(shí)信息）的目的。

通過(guò)射頻識(shí)別系統(tǒng)采集到的待識(shí)別物體的特征信息通常情況下先由中間軟件進(jìn)行處理，或直接將采集到的識(shí)別信息通過(guò)計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)（如數(shù)據(jù)庫(kù)技 術(shù)等）及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Intranet & Internet 技術(shù)）實(shí)現(xiàn)信息的融合、共享、遠(yuǎn)距離傳送等直接服務(wù)于有關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，如RFID飛機(jī)維修管理系統(tǒng)。

4. 系統(tǒng)總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)

銓順宏在前面介紹的理論基礎(chǔ)上，分析了飛機(jī)維修工具管理的現(xiàn)狀，并且針對(duì)維修工具管理的需求，提出了基于RFID的飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案；描述了本系統(tǒng)的總體構(gòu)架及其需求分析；還詳細(xì)地給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，并描述了工具管理操作的完整流程。

4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)本文的核心基礎(chǔ)是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)。銓順宏結(jié)合現(xiàn)有飛機(jī)維修工具管理方法的飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)主要由手持電子標(biāo)簽讀寫器、工具電子標(biāo)簽、維修人員電子標(biāo)簽、主機(jī)管理系統(tǒng)四大部分組成。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖：

系統(tǒng)主要采用有銓順宏RFID 發(fā)卡器、RFID 固定式讀寫器、RFID 手持機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器等構(gòu)成。在航空維修工具管理系統(tǒng)中，RFID 發(fā)卡器完成電子標(biāo)簽的初始化，固定式讀寫器來(lái)實(shí)現(xiàn)工具的批量出入庫(kù)管理，在盤點(diǎn)的時(shí)候可以采用手持機(jī)管理。

固定式的讀寫器安裝在工具庫(kù)門的兩側(cè)，構(gòu)成掃描通道，當(dāng)貼有標(biāo)簽的工具通過(guò)大門時(shí)，讀寫器讀取工具的電子標(biāo)簽相關(guān)信息，把數(shù)據(jù)上傳給后臺(tái)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，中心數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行處理，進(jìn)行記錄，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)航材的管理。

RFID手持機(jī)是倉(cāng)庫(kù)管理員用來(lái)盤點(diǎn)庫(kù)存工具，或者進(jìn)行一些移動(dòng)數(shù)據(jù)采集作業(yè)。手持機(jī)讀到的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳到后臺(tái)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相關(guān)交換。

4.2 系統(tǒng)流程

4.2.1 發(fā)卡系統(tǒng)

發(fā)卡系統(tǒng)是用來(lái)將工具信息與電子標(biāo)簽信息綁定，并錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。主要方式是使用 RFID 發(fā)卡器，將工具信息進(jìn)行編碼后寫入到電子標(biāo)簽中，然后將電子標(biāo)簽安裝到工具上，完成綁定。基本流程如下：

4.2.2 工具借用

借用是工具使用的開始，是指維修人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，提出借用工具的需求，經(jīng)過(guò)維修人員找到工具、讀取工具信息進(jìn)行登記、生成工具借用單、借出工具等一系列使用環(huán)節(jié)構(gòu)成的操作過(guò)程。這里借出工具主要是對(duì)工具從工具庫(kù)借出到維修人員使用而言，要對(duì)其進(jìn)行查找、登記、借出等操作處理。工具借出流程如下：

操作流程：維修人員根據(jù)生產(chǎn)需求得出相應(yīng)的工具需求，登錄系統(tǒng)查找所需工具是否在工具庫(kù)內(nèi)，如果查找結(jié)果為所需工具均有庫(kù)存，則由維修人員根據(jù)存放位置領(lǐng)出相應(yīng)的工具，在經(jīng)過(guò)庫(kù)門時(shí)，批量讀出所有借出工具的信息并進(jìn)行登記，生產(chǎn)工具借用單，給出提示，并由維修人員核對(duì)無(wú)誤后借出工具業(yè)務(wù)完成。

4.2.3 工具歸還

工具歸還主要負(fù)責(zé)登記歸還工具時(shí)的工具信息與借用單上的信息相對(duì)應(yīng)，如果有工具損壞再填寫工具損壞報(bào)告單轉(zhuǎn)入工具存儲(chǔ)管理流程。

工具歸還必須由被*維修人員歸還，工具管理人員在登記歸還工具時(shí)，整張借用單上的工具均歸還到位，系統(tǒng)才能關(guān)閉該借用單。工具歸還流程圖如下：

該流程操作與工具借出類似，由維修人員攜帶需歸還工具通過(guò)庫(kù)門掃描通道，系統(tǒng)自動(dòng)讀取所有工具信息，并在后臺(tái)與借出單核對(duì)，歸還結(jié)果交由維修人員確認(rèn)后，自動(dòng)關(guān)閉工具借用單，完成工具借還過(guò)程。

4.2.3 工具盤點(diǎn)

工具盤點(diǎn)主要是由倉(cāng)管人員定期對(duì)庫(kù)存工具進(jìn)行清點(diǎn)盤存的作業(yè)。倉(cāng)管人員將系統(tǒng)中的庫(kù)存工具清單下載到RFID手持機(jī)中，持手持設(shè)備，到相應(yīng)的庫(kù)房對(duì)工具進(jìn)行清點(diǎn)。

4.3 關(guān)鍵設(shè)備部署

在各存放工具的庫(kù)房門口部署RFID固定式讀寫器，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行射頻規(guī)劃，多支持在左右安裝四個(gè)天線，形成掃描通道。在安裝有電子標(biāo)簽的飛機(jī)維修工具單個(gè)或批量進(jìn)出各庫(kù)房大門時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)進(jìn)出各倉(cāng)庫(kù)的工具信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)工具信息的實(shí)時(shí)管控。

存放在庫(kù)房?jī)?nèi)的工具，當(dāng)需要階段性資產(chǎn)盤點(diǎn)時(shí)，可通過(guò)RFID手持設(shè)備批量、遠(yuǎn)距離讀取庫(kù)房?jī)?nèi)所有工具上的電子標(biāo)簽信息，快速高效的完成資產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。

在航空業(yè)高速發(fā)展的今天，把射頻識(shí)別技術(shù)很好的應(yīng)用于飛機(jī)維修工具管理上有很重要的意義。利用其對(duì)管理維修工具的管理和控制，可以保障整個(gè)維修工作的順利開展，保證航空器運(yùn)行的安全。

5. 核心設(shè)備選型

5.1 RFID 讀寫器

FU-M6-A 是一款以ThingMagic優(yōu)異的M6e-A模組為核心集成的工業(yè)級(jí)的四通道固定式讀寫器。采用優(yōu)質(zhì)鈑金外殼，提供4路 TNC天線接口，支持4路獨(dú)立天線，提供工業(yè)的通信及電源接口，外觀小巧，安裝便捷。IP56防護(hù)等級(jí)適應(yīng)各類工業(yè)和商業(yè)環(huán)境使用，滿足高低溫惡劣工作環(huán)境。

廣泛適應(yīng)于醫(yī)療、酒店洗滌、智慧倉(cāng)儲(chǔ)、新零售等各類工業(yè)和商業(yè)環(huán)境下使用。

5.1.1 FU-M6-A 充分發(fā)揮了Thingmagic RFID模組算法優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)異的標(biāo)簽芯片兼容性，支持Alien H3 、Impinj M系列、NXP G2x* & G2i*系列 、ID Cool Log標(biāo)簽芯片，標(biāo)簽兼容性行業(yè)。 支持多協(xié)議包括EPC Gen2 &ISO 18000-6C、EPC ISO 18000-6B、IP-X 多種RFID協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

5.1.2 FU-M6-A全面支持ThingMagic Mercury API 嵌入式操作系統(tǒng)，提供Java 的SDK ，可以輕松的自定義接口，從而對(duì)閱讀器進(jìn)行所需要的控制。

5.1.3 FU-M6-A支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和串口進(jìn)行固件升級(jí)，并支持二次開發(fā)。

5.2 手持設(shè)備

本系統(tǒng)中，手持設(shè)備主要用來(lái)進(jìn)行貨物信息的快速識(shí)別、定位和盤點(diǎn)，其涉及到的功能比較多，應(yīng)用范圍廣，這就對(duì)設(shè)備中的 RFID 讀取模塊提出了更高的要求。

W6100 RFID智能手持機(jī)是一款基于安卓系統(tǒng)開發(fā)，集 1D 或 2D 條形碼掃描、4G 全網(wǎng)通、GPRS 、 WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一體的便攜式智能數(shù)據(jù)采集設(shè)備；界面友好，操作簡(jiǎn)便，集成 ThingMagic 高性能模組，具備高效盤點(diǎn)、遠(yuǎn)程掃描、精準(zhǔn)讀取等優(yōu)勢(shì)；

適應(yīng)于倉(cāng)儲(chǔ)物流、珠寶門店、檔案圖書等多場(chǎng)景應(yīng)用。 

5.3 RFID盤點(diǎn)箱

超高頻RFID盤點(diǎn)箱是一款基于無(wú)線射頻識(shí)別RFID技術(shù)，專為珠寶首飾、貴金屬快速盤點(diǎn)打造的，以自動(dòng)識(shí)別和信息化管理為目標(biāo)的智能化設(shè)備。該設(shè)備搭載ThingMagic高性能的M6e模組，接收靈敏度高、識(shí)別速度快，多標(biāo)簽處理能力強(qiáng)。

箱體內(nèi)接四路天線，空間全覆蓋，識(shí)別*，同時(shí)采用金屬殼體，充分利用材料特性，大限度的提升設(shè)備的讀取能力，克服珠寶、貴金屬等物品本身材料帶來(lái)識(shí)別困難的問(wèn)題，并能從容應(yīng)對(duì)小標(biāo)簽、弱標(biāo)簽的讀取挑戰(zhàn)，使RFID盤點(diǎn)箱具備整箱單次盤存超過(guò)400PCS物品的能力，為珠寶、貴金屬等行業(yè)提供高效、簡(jiǎn)便的資產(chǎn)盤存新方式，大幅提升盤點(diǎn)效率，縮短盤點(diǎn)時(shí)間，提高資產(chǎn)的保*力。

四大核心優(yōu)勢(shì)

高性能讀取核心 ——基于嵌入式內(nèi)嵌ThingMagic-M6e高性能模組，具備讀取速度快、靈敏度高，多標(biāo)簽讀取能力強(qiáng)等典型特征；

大容量支持更大盤存量——盤點(diǎn)箱擁有超過(guò)350x250mm的內(nèi)部空間，配合ThingMaic高性能模組，可提供單次超過(guò)400PCS的盤點(diǎn)量。

便攜式設(shè)計(jì)——盤點(diǎn)箱采用便攜式把手設(shè)計(jì)，不受時(shí)間空間的限制，滿足任何場(chǎng)景下的盤存需求。

全金屬磁吸式屏蔽簾——采用金屬纖維編織屏蔽簾，內(nèi)部逢制磁鐵片，屏蔽簾放下可自動(dòng)吸附在金屬壁上。操作便捷，屏蔽效果優(yōu)良。

5.4 工具車

銓順宏智能工具車是一種基于無(wú)線射頻識(shí)別RFID技術(shù)，并利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別和信息化管理于一體的智能化硬件解決方案。該方案在傳統(tǒng)工具的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，保留工具車原有全部屬性，集成ThingMagic核心模組，性能優(yōu)異，讀取穩(wěn)定可靠，應(yīng)用于可移動(dòng)式盤存讀取，可實(shí)現(xiàn)工器具的快速領(lǐng)用、歸還、清點(diǎn)，同時(shí)，工器具遠(yuǎn)程可監(jiān)控，大大提高工具的使用安全性。

技術(shù)特性

5.4.1 內(nèi)嵌ThingMagic-Micro高性能模組，具備讀取速度快、靈敏度高，工具信息批量獲取能力強(qiáng)等典型特征；

5.4.2 可全自動(dòng)記錄工具的取用情況，免人工登記操作，提高效率，減少出錯(cuò)率；

5.4.3 一鍵盤點(diǎn)，快速實(shí)現(xiàn)工具車內(nèi)所有工具的盤存；

5.4.4 未歸還工具預(yù)警，快速鎖定未歸還工具，提醒及時(shí)處理，避免工具丟失以及可能造成的安全隱患；

5.4.5 工具使用記錄可查詢，使用人員信息可追蹤；

5.4.6 工具車自帶大容量可充電電池，可持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，滿足全天候工作要求；

核心功能

• RFID工具車能大限度的簡(jiǎn)化工具借還使用流程，簡(jiǎn)化操作，提高效率；

• 能有效預(yù)防和減少工具的丟失，更能避免因工具遺留作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)的安全隱患；

• RFID工具車的應(yīng)用，能有效減少人工操作，減少差錯(cuò)率，避免庫(kù)存缺失或管理疏忽;

• 追蹤和定位遺失的工具;

• 通過(guò)降低工具更換成本，管理的時(shí)間成本以及效率的提高而達(dá)到適當(dāng)?shù)耐顿Y回報(bào)。

應(yīng)用場(chǎng)景

聲明：該文為銓順宏原創(chuàng)，如想轉(zhuǎn)載請(qǐng)告知我們，偽創(chuàng)必究。

深圳市銓順宏科技有限公司作為 RFID --ThingMagic 代理商，在向 各大運(yùn)營(yíng)商、集成商提供 ThingMagic 全系列產(chǎn)品的同時(shí)，公司也一直以專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為廣大客戶提供全面的RFID設(shè)備解決方案建議和高質(zhì)量的售后服務(wù)。公司核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)均有多年的RFID領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，基于ThingMagic產(chǎn)品，可靈活的根據(jù)客戶需求，提供合適的硬件選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議。目前，公司配合各大運(yùn)營(yíng)商、集成商已成功的將 ThingMagic RFID 設(shè)備，運(yùn)用在珠寶管理、生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)管理、航空航運(yùn)、服裝零售、防偽溯源等多個(gè)領(lǐng)域各種應(yīng)用中