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        基于RFID 技術(shù)在BTG 項目管理系統(tǒng)的開發(fā)研究

        2015-12-26 09:34:32洪曉展
        項目管理技術(shù) 2015年2期
        關(guān)鍵詞:閱讀器電站客戶端

        洪曉展

        (上海電氣電站集團(tuán),上海 201199)

        0 引言

        印度某燃煤電站鍋爐—汽輪機—發(fā)電機(Boiler,Turbine,Generator,BTG)項目是一個集電站設(shè)計、設(shè)備供貨、安裝指導(dǎo)、設(shè)備以及系統(tǒng)調(diào)試運行為一體的承包工程。該項目執(zhí)行以來,項目現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)缺件的大量產(chǎn)生以及補供,極大影響著設(shè)備的安裝進(jìn)度,業(yè)主對進(jìn)度的要求及評價,以及項目的收款工作。事實上,國外先進(jìn)的工程建設(shè)及管理公司已運用射頻識別技術(shù) (Radio Frequency Identification Technology,RFID)對設(shè)備、人員等進(jìn)行管理,有效地提高了項目管理能力和工作效率。

        目前較多在建的國內(nèi)和國外電站項目,涉及的設(shè)備多而復(fù)雜,而實際工作中遇到的產(chǎn)品缺陷、缺件補供、設(shè)備安裝、性能試驗、調(diào)試運行等大部分問題都是和設(shè)備有關(guān)。此外,項目完成后,項目經(jīng)理不能很好地總結(jié)項目中遇到的經(jīng)驗和教訓(xùn),實現(xiàn)項目知識的有效管理,當(dāng)項目人員出現(xiàn)變更時,更是如此。這樣重復(fù)了很多工作,不僅消耗了大量的人力物力,而且影響了工作效率。本文基于RFID 技術(shù)建立一套產(chǎn)品全生命周期的管理系統(tǒng),便于對項目進(jìn)行設(shè)備管理、知識管理、人員管理等。

        1 RFID 介紹

        RFID 又稱電子標(biāo)簽,是一種非接觸式的自動識別技術(shù),由電子標(biāo)簽、閱讀器、微型天線組成,具有不局限于視線,通過無線電信號自動識別,在較惡劣環(huán)境中仍可使用,條碼不可替代等優(yōu)勢。RFID 與條碼的區(qū)別在于無需光信號接觸,一般用標(biāo)簽作為應(yīng)答器,用閱讀器作為讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備。

        RFID 分為被動標(biāo)簽(passive tags)和主動標(biāo)簽(active tags)兩種。主動標(biāo)簽自身帶有電池供電,與被動標(biāo)簽相比成本更高,一般具有較遠(yuǎn)的閱讀距離。被動標(biāo)簽內(nèi)無電池,接收閱讀器發(fā)出的微波信號便可工作,成本很低,使用壽命長,但在讀寫距離方面受限。

        目前RFID 在圖書館、食品安全溯源、醫(yī)療器械及藥品、物流管理以及軍事上均有廣泛的應(yīng)用。由于該技術(shù)的可操作性以及不同領(lǐng)域的實際應(yīng)用,RFID 已開始應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域。對于電站工程項目建設(shè),可使用RFID 對人員和設(shè)備進(jìn)行管理。

        2 管理系統(tǒng)模型

        2.1 RFID 標(biāo)簽信息

        RFID 標(biāo)簽里所包含的應(yīng)是安裝、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、缺件補供等各方人員所需的信息。例如安裝人員希望了解安裝方式,可以從相關(guān)圖樣中獲取信息,圖樣可包含基本結(jié)構(gòu)圖、安裝指示圖、安裝關(guān)聯(lián)件名稱以及安裝視頻等信息。設(shè)備管理人員需要對產(chǎn)品定位、使用情況、基本信息有所了解。缺件補供人員通過圖號、材料、重量、生產(chǎn)廠家及零部件照片等信息來了解補供進(jìn)度。質(zhì)量管理人員從質(zhì)檢記錄等其他信息來掌握質(zhì)量狀況,進(jìn)行缺陷分析。RFID 標(biāo)簽更重要的功能是可以進(jìn)行產(chǎn)品的全生命周期管理,提升產(chǎn)品的跟蹤服務(wù)能力。圖1 是RFID 標(biāo)簽信息。

        圖1 RFID 標(biāo)簽信息

        由于不是所有設(shè)備和部件都有電站標(biāo)識系統(tǒng)(KKS)碼,這會造成在設(shè)備損壞或丟失某些零件時產(chǎn)生較大麻煩。而在設(shè)備管理中,管理人員對有KKS 碼的設(shè)備或部件較為清楚,而其中的組成零件則并不清楚??紤]成本原因,沒有必要對所有零件貼RFID 標(biāo)簽,而只對重要的設(shè)備、部件或具有KKS 碼的設(shè)備貼RFID 標(biāo)簽,但標(biāo)簽里所包含的信息要盡量全面,這樣可以有助于快速、有效地解決問題。

        2.2 設(shè)備管理系統(tǒng)模型的建立

        對于一個大型電站建設(shè)項目,設(shè)備多、倉庫有限、擺放亂對設(shè)備的管理與使用造成很大的難題。現(xiàn)場的項目管理者由于不熟悉所有的系統(tǒng)及設(shè)備,當(dāng)遇到問題時需要花大量的時間去了解,或把問題反饋到國內(nèi)解決。為此,通過建立一個設(shè)備管理系統(tǒng),把相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的問題通過閱讀器以及客戶端獲取大量的信息來進(jìn)行分析。

        管理系統(tǒng)主要由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、客戶端、應(yīng)用軟件、RFID 標(biāo)簽、閱讀器等組成。首先從各設(shè)備廠家獲取每個設(shè)備、部件以及零件的信息輸入數(shù)據(jù)庫,并把相關(guān)信息從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入到RFID 標(biāo)簽中,這樣把標(biāo)簽中和數(shù)據(jù)庫中的信息對應(yīng)起來。通過客戶端與服務(wù)器進(jìn)行人機交流,經(jīng)授權(quán)的管理人員可以對需要更新以及錯誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新或修改,并且對某些重要信息加密保護(hù)。RFID 標(biāo)簽以貼或掛的方式同設(shè)備相連。閱讀器可以隨時讀取標(biāo)簽中的信息并可導(dǎo)入客戶端計算機以實現(xiàn)信息的分析、處理和使用。圖2 是設(shè)備管理系統(tǒng)模型。

        圖2 設(shè)備管理系統(tǒng)模型

        對設(shè)備、部件的追蹤與記錄是體現(xiàn)施工管理水平,關(guān)系設(shè)備安裝質(zhì)量與工程造價的重要影響因素。對于小型設(shè)備,可通過采用被動式電子標(biāo)簽,并利用手持式閱讀器獲取設(shè)備的具體信息;對于大型設(shè)備,可通過采用主動式電子標(biāo)簽進(jìn)行遠(yuǎn)程查找與定位。因此運用RFID 技術(shù),在設(shè)備、部件進(jìn)場交付時,可以設(shè)置RFID 標(biāo)簽來記錄設(shè)備型號、類別、用途、具體材質(zhì)組成、圖樣、生產(chǎn)廠家等詳細(xì)信息;在施工管理過程中,可利用RFID 閱讀器,準(zhǔn)確監(jiān)控每一個設(shè)備、部件使用的具體情況,可及時發(fā)現(xiàn)問題并能有效處理。

        2.3 數(shù)據(jù)庫的建立和客戶端軟件的開發(fā)

        (1)數(shù)據(jù)庫的建立。設(shè)備管理系統(tǒng)可以分為鍋爐系統(tǒng)、汽機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)和熱控系統(tǒng)。構(gòu)建設(shè)備管理系統(tǒng),首先要建立一個大型數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫以設(shè)備為基礎(chǔ)進(jìn)行分類。例如對于鍋爐系統(tǒng),可以包括本體、輔機系統(tǒng),也可以包括控制系統(tǒng)。同時由于鍋爐有不同類型以及不同發(fā)電能力機組,可將設(shè)備進(jìn)行屬性分類。圖3 是鍋爐系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分類。對于其他類型的設(shè)備也可以進(jìn)行類似分類。由于本體部分涉及的設(shè)備、類型較多,對于本體部分的設(shè)備,在數(shù)據(jù)庫里除了圖號、材料、尺寸規(guī)格、加工方式等信息外,還可以加入適用的機組、可替用的材料等信息;相對應(yīng)的輔機系統(tǒng)涉及的設(shè)備、類型較少,輔機數(shù)據(jù)庫的建立也相對容易得多。

        圖3 鍋爐系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分類

        (2)客戶端軟件的開發(fā)??蛻舳塑浖菙?shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)同閱讀器讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行交流的重要工具,是人機交流的主要渠道。該軟件除了要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫和閱讀器讀取數(shù)據(jù)的人機交流外,也方便非工程技術(shù)人員對設(shè)備進(jìn)行對比分析、替換、性價比分析等。

        3 成本分析及擴展應(yīng)用

        (1)設(shè)備管理系統(tǒng)成本分析。設(shè)備管理系統(tǒng)成本支出包括數(shù)據(jù)庫、客戶端軟件的開發(fā)以及RFID 相關(guān)設(shè)備成本等。RFID 相關(guān)設(shè)備成本中,由于目前的技術(shù)中被動標(biāo)簽信息存儲量有限,只適合較為通用且簡單的設(shè)備,而對于大型的、復(fù)雜的設(shè)備,則應(yīng)使用信息存儲量大的主動標(biāo)簽。這些成本構(gòu)成了設(shè)備管理系統(tǒng)的基本成本。

        (2)設(shè)備管理系統(tǒng)不僅應(yīng)用于項目的設(shè)備管理,對于較為單一的設(shè)備制造商來說也有很大的作用。其主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

        1)設(shè)備管理。設(shè)備管理系統(tǒng)最主要的作用是對設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、物流管理、倉儲管理以及使用管理。

        2)產(chǎn)品全生命周期管理。全程掌握產(chǎn)品革新、使用生命、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期,提高技術(shù)能力,提升服務(wù)附加值。

        3)設(shè)備技術(shù)革新歷程對比分析。了解工廠研發(fā)技術(shù)革命變化,提高產(chǎn)品研發(fā)能力。

        4)基于智能手機這一平臺,將RFID 技術(shù)應(yīng)用于具有定位、基本數(shù)據(jù)讀取等功能的APP 應(yīng)用軟件開發(fā),以擴展其在物流運輸以及現(xiàn)場管理的應(yīng)用;RFID 技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)傳感器相結(jié)合,進(jìn)一步降低項目管理成本。

        4 結(jié)語

        電站建設(shè)項目設(shè)備數(shù)量多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,會消耗大量的人力物力,設(shè)備管理較為低效。運用RFID 技術(shù)建設(shè)設(shè)備管理系統(tǒng),對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一歸類的管理,能提升電站建設(shè)的附加值,并能獲取其附加值帶來的收益。該系統(tǒng)通過對設(shè)備或產(chǎn)品本身信息的掌握,能進(jìn)行項目全生命周期管理,在產(chǎn)品技術(shù)革新,更新?lián)Q代周期,產(chǎn)品發(fā)展路徑方面帶來較好的效益。同時該系統(tǒng)可以了解不同設(shè)備的詳細(xì)信息,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟性對比分析,便于進(jìn)一步實施技術(shù)革新。

        此外,設(shè)備管理系統(tǒng)也可進(jìn)一步對工程項目管理組織模式進(jìn)行分析,對創(chuàng)新項目管理組織模式進(jìn)行探索。

        [1] 游戰(zhàn)清,李蘇劍. 無線射頻識別技術(shù)(RFID)理論與應(yīng)用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2004.

        [2] 趙斌,張紅雨. RFID 技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 電子設(shè)計工程,2010 (10):123-126. PMT

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