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一、項目背景

高昂的維修費用占航空公司的支出費用最高可達到百分之二十，這是一個十分沉重的負擔，在航空器的使用過程中，維修成本可達整個購買費用的三分之二。目前，331家國外/地區(qū)的維修單位，包括35家運輸航空公司的維修單位在的389家國內(nèi)維修單位得到了中國民用航空器的批準。我國民用航空業(yè)的增速較快，實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，目前我國民用航空器超過了1300余架，在整體維修保養(yǎng)方面的費用可達上百億人民幣。航空公司的安全準點運營離不開飛機的維修保養(yǎng)，良好的維修保養(yǎng)可以大大降低航空公司的運營成本。優(yōu)秀的飛機維修團隊是一個航空公司成功的重要因素。

當前世界各國航空市場增長迅速，包括A380、B787等新機型陸續(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雜，時常出現(xiàn)各種差錯，工具的借出和歸還需要花大量的時間清點檢查。目前各大民航企業(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的情況。針對這些現(xiàn)場，就需要有一個完善的工具管理方法來進行科學化的管理，也就是工具管理要有計劃性、要能自動化。另外，隨著民航企業(yè)對空防安全要求的日益提高，對借出的在飛機上使用的工具進行實時監(jiān)控管理也將成為一種需要。

二、現(xiàn)狀分析

航空維修是一項精細作業(yè)，工具的質(zhì)量、精度、完整性等都影響飛機維修的質(zhì)量，以至于影響飛行安全。工具的科學管理可以保證工具有效可用，并保證工具完好，不會缺失，所以要進行工具科學管理的研究。在飛機維修過程中使用的各種工具，同資料、設(shè)備一樣，是飛機維護人員的左膀右臂。在日常的維護工作中，經(jīng)常使用成百上千件工具，它們的種類繁多、規(guī)格復雜、數(shù)量很大。因此工具的科學管理，對單位的安全生產(chǎn)、提高勞動效率、改善維護質(zhì)量、減小勞動強度、加速流動資金周轉(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是將合適的工具供應給各維護隊伍；做好工具的分類編號；建立健全工具的清點制度；對需要修復、更換的工具，及時進行修復更換。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階段，各維修單位歷來丟失的工具不在少數(shù)。

三、技術(shù)簡介

RFID無線射頻識別技術(shù)是利用雷達反射原理，通過天線向電子標簽發(fā)出微波查詢信號，電子標簽被讀寫器微波能量激活，接受到微波信號后應答并發(fā)出帶有標簽數(shù)據(jù)信息的回波信號。射頻識別技術(shù)的基本特點是采用無線電技術(shù)實現(xiàn)對靜止的或移動的物體進行識別，達到確定待識別物體的身份、提取待識別物體的特征信息（或標識信息）的目的。

通過射頻識別系統(tǒng)采集到的待識別物體的特征信息通常情況下先由中間軟件進行處理，或直接將采集到的識別信息通過計算機信息處理技術(shù)（如數(shù)據(jù)庫技術(shù)等）及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Intranet & Internet技術(shù)）實現(xiàn)信息的融合、共享、遠距離傳送等直接服務于有關(guān)的業(yè)務應用系統(tǒng)。

基于RFID的飛機維修工具管理可以成為先進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)安全準點的運營的重要保證。

四、系統(tǒng)總體規(guī)劃和設(shè)計

1.系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文的核心基礎(chǔ)是無線射頻識別技術(shù)。結(jié)合現(xiàn)有飛機維修工具管理方法的飛機維修工具管理系統(tǒng)主要由手持電子標簽讀寫器、工具電子標簽、維修人員電子標簽、主機管理系統(tǒng)四大部分組成。

系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖：

系統(tǒng)主要有RFID發(fā)卡器、RFID固定式讀寫器、RFID手持機、應用服務器和數(shù)據(jù)服務器等構(gòu)成。在航空維修工具管理系統(tǒng)中，RFID發(fā)卡器完成電子標簽的初始化，固定式讀寫器來實現(xiàn)工具的批量出入庫管理，在盤點的時候可以采用手持機管理。

固定式的讀寫器安裝在工具庫門的兩側(cè)，構(gòu)成掃描通道，當貼有標簽的工具通過大門時，讀寫器讀取工具的電子標簽相關(guān)信息，把數(shù)據(jù)上傳給后臺中心數(shù)據(jù)庫，中心數(shù)據(jù)庫對相關(guān)的信息進行處理，進行記錄，從而實現(xiàn)對航材的管理。

RFID手持機是倉庫管理員用來盤點庫存工具，或者進行一些移動數(shù)據(jù)采集作業(yè)。手持機讀到的數(shù)據(jù)信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳到后臺中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相關(guān)交換。

2.系統(tǒng)流程

（1）發(fā)卡系統(tǒng)

發(fā)卡系統(tǒng)是用來將工具信息與電子標簽信息綁定，并錄入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。主要方式是使用RFID發(fā)卡器，將工具信息進行編碼后寫入到電子標簽中，然后將電子標簽安裝到工具上，完成綁定。

基本流程如下：

（2）工具借用

借用是工具使用的開始，是指維修人員根據(jù)實際生產(chǎn)情況，提出借用工具的需求，經(jīng)過維修人員找到工具、讀取工具信息進行登記、生成工具借用單、借出工具等一系列使用環(huán)節(jié)構(gòu)成的操作過程。這里借出工具主要是對工具從工具庫借出到維修人員使用而言，要對其進行查找、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)需求得出相應的工具需求，登錄系統(tǒng)查找所需工具是否在工具庫內(nèi)，如果查找結(jié)果為所需工具均有庫存，則由維修人員根據(jù)存放位置領(lǐng)出相應的工具，在經(jīng)過庫門時，批量讀出所有借出工具的信息并進行登記，生產(chǎn)工具借用單，給出提示，并由維修人員核對無誤后借出工具業(yè)務完成。

（3）工具歸還

工具歸還主要負責登記歸還工具時的工具信息與借用單上的信息相對應，如果有工具損壞再填寫工具損壞報告單轉(zhuǎn)入工具存儲管理流程。

工具歸還必須由被授權(quán)維修人員歸還，工具管理人員在登記歸還工具時，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庫門掃描通道，系統(tǒng)自動讀取所有工具信息，并在后臺與借出單核對，歸還結(jié)果交由維修人員確認后，自動關(guān)閉工具借用單，完成工具借還過程。

（4）工具盤點

工具盤點主要是由倉管人員定期對庫存工具進行清點盤存的作業(yè)。倉管人員將系統(tǒng)中的庫存工具清單下載到RFID手持機中，持手持設(shè)備，到相應的庫房對工具進行清點。

3.關(guān)鍵設(shè)備部署

在各存放工具的庫房門口部署RFID固定式讀寫器，同時根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進行射頻規(guī)劃，最多支持在左右安裝四個天線，形成掃描通道。在安裝有電子標簽的飛機維修工具單個或批量進出各庫房大門時，系統(tǒng)實時統(tǒng)計進出各倉庫的工具信息，實現(xiàn)對工具信息的實時管控。

存放在庫房內(nèi)的工具，當需要階段性資產(chǎn)盤點時，可通過RFID手持設(shè)備批量、遠距離讀取庫房內(nèi)所有工具上的電子標簽信息，快速高效的完成資產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。