夏加勒，俞勁創(chuàng)

（浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州 311112）

0 引言

飛機(jī)維修工具數(shù)量龐大、種類繁多，其借用、保養(yǎng)和維修記錄繁瑣復(fù)雜，時(shí)常因人為因素導(dǎo)致遺漏和差錯(cuò)。工具的借用和歸還需花費(fèi)大量工作時(shí)間去清點(diǎn)和檢查。目前，高校在飛機(jī)維修工具管理中重視前期配備、忽視后期管理。針對(duì)這些問(wèn)題和現(xiàn)象，需要有一個(gè)完善的工具信息化管理方法來(lái)進(jìn)行科學(xué)化的管理，使工具以及管理有針對(duì)性、計(jì)劃性、智能化、數(shù)據(jù)化。民用航空器維修行業(yè)和航空安全的特點(diǎn)要求學(xué)生養(yǎng)成職業(yè)素養(yǎng)，確保工具借還數(shù)量品類一致性，亟需引入信息技術(shù)手段加強(qiáng)飛機(jī)維修工具的管理。

1 院校飛機(jī)維修工具管理現(xiàn)狀

目前，各院校飛機(jī)維修工具管理的主要任務(wù)是根據(jù)工卡實(shí)訓(xùn)需求，將合適的工具供應(yīng)給各教學(xué)專業(yè)班級(jí)。對(duì)工具分類、編號(hào)、歸檔，并建立更加完善的工具的清點(diǎn)制度。對(duì)需要報(bào)廢、修復(fù)、更換的工具可以及時(shí)有效進(jìn)行分析處理。然而，由于缺乏必要的信息化管理手段，大部分管理都是以手工臺(tái)賬的形式進(jìn)行管理，時(shí)常發(fā)生丟失工具的現(xiàn)象。主要問(wèn)題如下：

（1）管理制度不完善：較多飛機(jī)維修工具房缺乏專職管理人員，管理以兼職為主，缺少專人專項(xiàng)管理維修工具，工具管理工作無(wú)法責(zé)任到人。

（2）管理方式落后：飛機(jī)維修工具房采用傳統(tǒng)的手工臺(tái)賬方式管理，實(shí)訓(xùn)小組在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中往往因工具借用取放環(huán)節(jié)耗費(fèi)大量工作時(shí)間，對(duì)實(shí)訓(xùn)的效率和效果均產(chǎn)生不利影響。不僅效率低，而且存在許多安全隱患。

（3）無(wú)法有效監(jiān)管工具：工具管理人員不能進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，無(wú)法得知維修工具當(dāng)前實(shí)際狀態(tài)和工具遺失現(xiàn)象。在工具的損耗上無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也不能有效控制FOD潛在威脅。

（4）管理人員任務(wù)繁重：飛機(jī)維修工具品類繁多，常用工具包括：計(jì)量器具、敲擊工具、擰動(dòng)工具、切割工具、固持工具等。工具的借還、維護(hù)、保養(yǎng)、校驗(yàn)手續(xù)等因無(wú)信息化手段管控帶來(lái)繁瑣且大量的工作任務(wù)。

2 相關(guān)識(shí)別技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)感知層來(lái)處理信息，收集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)一切互聯(lián)互通。目前最常見(jiàn)的識(shí)別技術(shù)有一維碼、二維碼和RFID（Radio Frequency Identification，電子標(biāo)簽）技術(shù)如圖1所示，技術(shù)特點(diǎn)見(jiàn)表1。

圖1 一維碼、二維碼及RFID電子標(biāo)簽示意

表1 一維碼、二維碼及RFID電子標(biāo)簽特點(diǎn)

2.1 一維碼

一維碼又稱條形碼，條形碼只能在水平方向被識(shí)別，垂直方向不包含任何信息。它通過(guò)一系列黑白相間、可變寬的行和空格來(lái)編碼數(shù)據(jù)。一維碼的容量只有幾十個(gè)字節(jié)，隨著編碼的添加包含更多的數(shù)據(jù)。因此，人們通常會(huì)限制條形碼的字符。一維碼讀取設(shè)備簡(jiǎn)單，硬件成本低，讀取速度快，但是對(duì)條碼的完整性要求比較高，一旦有一點(diǎn)破損就會(huì)無(wú)法識(shí)別，且抗破壞性也比較差。一維碼底部通常有英文字母或阿拉伯?dāng)?shù)字，在讀碼設(shè)備讀不出的時(shí)候，可以人工識(shí)別輸入。在生活中常見(jiàn)于商品、物流、超市等。

2.2 二維碼

二維碼又稱二維條碼，通常由正方形矩陣像素點(diǎn)組成。二維碼的基本原理是利用二進(jìn)制來(lái)存儲(chǔ)文字信息，“黑點(diǎn)”用于表示二進(jìn)制“1”，“白點(diǎn)”用于表示二進(jìn)制“0”，從而實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)和自動(dòng)讀取。與一維碼相比，二維碼更加美觀、更節(jié)省空間，它是一個(gè)在二維水平和垂直空間中都可存儲(chǔ)信息的條形碼。二維碼的抗災(zāi)害能力比較強(qiáng)，一部分條碼信息丟失也可以進(jìn)行識(shí)別，對(duì)比一維碼識(shí)別速度稍慢，但總體識(shí)別精準(zhǔn)度更高。二維碼應(yīng)用比較廣泛，常見(jiàn)于物流、網(wǎng)址、名片、手機(jī)支付等方面應(yīng)用。

2.3 RFID電子標(biāo)簽

RFID射頻信息技術(shù)是一種具有領(lǐng)先的自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)，其原理為閱讀器與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識(shí)別目標(biāo)的目的。RFID電子標(biāo)簽作為條形碼的無(wú)線版本，具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、數(shù)據(jù)可加密、存儲(chǔ)容量大、信息更改方便等優(yōu)點(diǎn)。電子標(biāo)簽編碼在集成電路上以只讀或可讀寫(xiě)格式存儲(chǔ)，并以無(wú)線電傳輸方式實(shí)現(xiàn)。RFID電子標(biāo)簽突出的技術(shù)特征是：可以識(shí)別單個(gè)特定對(duì)象或物體，也可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體信息進(jìn)行識(shí)讀，存儲(chǔ)的信息量較大。使用無(wú)線電射頻，可以從外部材料讀取對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，如圖2所示。

圖2 RFID基本工作原理

3 智能工具管理系統(tǒng)

基于RFID技術(shù)可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽、穿透性好、抗污能力強(qiáng)、耐久性長(zhǎng)，且可多次重復(fù)使用等特點(diǎn)，成為飛機(jī)維修工具庫(kù)房信息化首選識(shí)別技術(shù)?；赗FID技術(shù)，將帶有RFID標(biāo)簽的工具放置到專門(mén)定制的工具車(chē)、工具柜、工具箱、智能貨架或帶有RFID閱讀器的工具庫(kù)中，從而實(shí)現(xiàn)工具的智能化借用、歸還、搜索、定位和檢查，如圖3所示。

圖3 維修工具信息化管理特點(diǎn)

智能工具管理系統(tǒng)主要包含2部分：智能終端設(shè)備和智能工具倉(cāng)庫(kù)。

3.1 智能終端設(shè)備

3.1.1 智能工具車(chē)

智能工具車(chē)主要用于實(shí)習(xí)車(chē)間整套維修工具的借用，小車(chē)采用射頻技術(shù)，由控制管理系統(tǒng)、定位天線、顯示屏及電池等組成。工具車(chē)可在各實(shí)習(xí)車(chē)間實(shí)訓(xùn)期間實(shí)現(xiàn)對(duì)工具定位的精確控制，大大提高工具管理的準(zhǔn)確性和效率。該控制系統(tǒng)可以有效地防止和減少工具損失，大大簡(jiǎn)化工具進(jìn)出登記流程，避免工具丟失和管理疏忽。

3.1.2 智能工具柜

智能工具柜運(yùn)用RFID傳感信息技術(shù)，通過(guò)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、云平臺(tái)、人工智能控制算法等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)維修工具從采購(gòu)、借用、維護(hù)、校驗(yàn)至報(bào)廢的全生命發(fā)展周期管理，達(dá)到維修工具管理的精細(xì)化、智能化、智慧化。

3.1.3 智能工具箱

智能工具箱主要為了方便前往實(shí)訓(xùn)航空器攜帶工具，工具箱內(nèi)部可根據(jù)實(shí)訓(xùn)工卡配備對(duì)應(yīng)工具包，箱體有顯示屏、獨(dú)立操作系統(tǒng)、自帶移動(dòng)電源、4G/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，利用RFID技術(shù)，實(shí)時(shí)顯示箱中的工具數(shù)量。

3.1.4 智能貨架

智能貨架存放于工具庫(kù)房，以RFID電子標(biāo)簽作為一個(gè)信息載體存儲(chǔ)并粘貼在工具上，應(yīng)用射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與RFID電子標(biāo)簽綁定的維修工具的智能、科學(xué)、自動(dòng)化管理。智能貨架可無(wú)限級(jí)拼接多個(gè)貨架使用，每層貨架安裝射頻天線，并配合射頻讀寫(xiě)器，使貨架上的電子信息標(biāo)簽管理處于一種實(shí)時(shí)被讀取的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)24 h在線盤(pán)點(diǎn)，并可隨時(shí)查詢所有維修工具設(shè)備登記、入庫(kù)、查詢、清點(diǎn)、出庫(kù)、在線檢查等工作過(guò)程信息管理。

3.2 智能工具倉(cāng)庫(kù)

3.2.1 智能清點(diǎn)臺(tái)

智能清點(diǎn)平臺(tái)設(shè)置在工具倉(cāng)庫(kù)門(mén)口，通過(guò)RFID固定式讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)維修工具批量借還手續(xù)。貼有RFID電子標(biāo)簽的工具可以通過(guò)智能清點(diǎn)臺(tái)的固定式讀寫(xiě)器，讀取對(duì)應(yīng)工具的電子標(biāo)簽信息。工具和設(shè)備的信息由管理系統(tǒng)記錄，對(duì)于未辦理出借手續(xù)的工具設(shè)備，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告。同時(shí)支持人臉檢測(cè)，配備觸摸顯示屏，方便借還信息登記管理操作，如圖4所示。

圖4 智能清點(diǎn)臺(tái)

3.2.2 智能手持機(jī)

手持智能終端，利用4G或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在光線不理想的情況下依舊可以對(duì)入庫(kù)或出庫(kù)工具設(shè)備錄入或讀取，可以實(shí)現(xiàn)精確統(tǒng)計(jì)工具設(shè)備數(shù)量、種類、校驗(yàn)有效期等。工具設(shè)備管理人員利用RFID手持設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)對(duì)出入庫(kù)貨品進(jìn)行信息識(shí)別判斷，獲取采購(gòu)保養(yǎng)校驗(yàn)等信息，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)上傳到智能管理系統(tǒng)中。為管理人員庫(kù)房設(shè)備出入庫(kù)管理節(jié)省了時(shí)間，極大程度的提高了貨品出入庫(kù)效率。

3.2.3 智能通道

智能安全門(mén)禁，采用紅外觸發(fā)讀取模式，可同時(shí)讀取不同標(biāo)簽，可識(shí)別和統(tǒng)計(jì)進(jìn)出人員和數(shù)量，集成聲光報(bào)警為一體，設(shè)備支持網(wǎng)口通信，與后臺(tái)管理系統(tǒng)分析相結(jié)合，可提供多種統(tǒng)計(jì)信息，如圖5所示。

圖5 工具房布局

4 結(jié)束語(yǔ)

飛機(jī)維修工具信息化的管理，可以有效地防止和減少工具損失，簡(jiǎn)化工具進(jìn)出登記過(guò)程，用智能化代替人工化，用數(shù)字化代替紙質(zhì)化。同時(shí)可以有效防止因人工管理而發(fā)生管理疏忽，避免庫(kù)存缺失或量具超標(biāo)，使飛機(jī)維修工具在借用、保養(yǎng)和維護(hù)上實(shí)現(xiàn)更加有效的管控。通過(guò)飛機(jī)維修工具智能化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工具的存取、借用、歸還、跟蹤、監(jiān)測(cè)等全周期管理。