1. 項目背景

在中國，高昂的維修費用占航空公司的支出費用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。

基于 RFID 的飛機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)安全準點的運營的重要保證。而在工具管理中，工具識別是重要、核心的問題。飛機維修企業(yè)進行正常工作的物質(zhì)先決條件是飛機維修工具管理。同時它也是各項維修工作順利開展和航班正常運行的安全保證。維修工具的種類、數(shù)量都是由一個航空公司的機隊規(guī)模和維護水平?jīng)Q定的，飛機維修工作的現(xiàn)代化管理也是各大航空公司的重要實力之一。

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務(wù)維修的可靠性與效率的高低。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(fù)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(xué)化的管理，也就是工具管理要有計劃性、要能自動化。另外，隨著航空企業(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。

在非接觸式識別技術(shù)中，除了 RFID 外，還有條碼技術(shù)，它擁有成熟的技術(shù)和標準。但是機務(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)用以識別不同的物品。無線射頻標簽與讀寫器之間的信號交互，都是應(yīng)用了無限射頻的識別原理。RFID 的大優(yōu)點是：物品的識別工作無需人工干預(yù)，易于實現(xiàn)智能管理，屬于非接觸式，非可視識別；較遠的閱讀距離，提高了識別的速度，實現(xiàn)在工具間內(nèi)工具的快速借用與歸還；同時可讀取多個目標，使得大量的工具可以方便在工具間進行借用和歸還工作，*自動化的信息收集，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、智能化。

2. 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(xué)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(xué)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(fù)雜、數(shù)量很大。因此工具的科學(xué)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(wù)是將合適的工具供應(yīng)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(fù)、更換的工具，及時進行修復(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階段，各維修單位歷來丟失的工具不在少數(shù)。

3. 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(yīng)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(wù)于有關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，如RFID飛機維修管理系統(tǒng)。

4. 系統(tǒng)總體規(guī)劃和設(shè)計

銓順宏在前面介紹的理論基礎(chǔ)上，分析了飛機維修工具管理的現(xiàn)狀，并且針對維修工具管理的需求，提出了基于RFID的飛機維修工具管理系統(tǒng)的設(shè)計方案；描述了本系統(tǒng)的總體構(gòu)架及其需求分析；還詳細地給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，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)是無線射頻識別技術(shù)。銓順宏結(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)主要采用有銓順宏RFID 發(fā)卡器、RFID 固定式讀寫器、RFID 手持機、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。

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?；玖鞒倘缦拢?/span>

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(yīng)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(yīng)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(wù)完成。

4.2.3 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(yīng)，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*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。

4.2.3 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(yīng)的庫房對工具進行清點。

4.3 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，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。

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

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防護等級適應(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、智慧倉儲、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，其優(yōu)異的標簽芯片兼容性，支持Alien H3 、Impinj M系列、NXP G2x* & G2i*系列 、ID Cool Log標簽芯片，標簽兼容性行業(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)議標準。

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，從而對閱讀器進行所需要的控制。

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

5.2 手持設(shè)備

本系統(tǒng)中，手持設(shè)備主要用來進行貨物信息的快速識別、定位和盤點，其涉及到的功能比較多，應(yīng)用范圍廣，這就對設(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，操作簡便，集成 ThingMagic 高性能模組，具備高效盤點、遠程掃描、精準讀取等優(yōu)勢；

適應(yīng)于倉儲物流、珠寶門店、檔案圖書等多場景應(yīng)用。 

5.3 RFID盤點箱

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

箱體內(nèi)接四路天線，空間全覆蓋，識別*，同時采用金屬殼體，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識別困難的問題，并能從容應(yīng)對小標簽、弱標簽的讀取挑戰(zhàn)，使RFID盤點箱具備整箱單次盤存超過400PCS物品的能力，為珠寶、貴金屬等行業(yè)提供高效、簡便的資產(chǎn)盤存新方式，大幅提升盤點效率，縮短盤點時間，提高資產(chǎn)的保*力。

四大核心優(yōu)勢

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，多標簽讀取能力強等典型特征；

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

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

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線射頻識別RFID技術(shù)，并利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)自動識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)上進行改進，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)用于可移動式盤存讀取，可實現(xiàn)工器具的快速領(lǐng)用、歸還、清點，同時，工器具遠程可監(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等典型特征；

5.4.2 可全自動記錄工具的取用情況，免人工登記操作，提高效率，減少出錯率；

5.4.3 一鍵盤點，快速實現(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)工作時間長，滿足全天候工作要求；

核心功能

• RFID工具車能大限度的簡化工具借還使用流程，簡化操作，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)場帶來的安全隱患；

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

• 追蹤和定位遺失的工具;

• 通過降低工具更換成本，管理的時間成本以及效率的提高而達到適當?shù)耐顿Y回報。

應(yīng)用場景

聲明：該文為銓順宏原創(chuàng)，如想轉(zhuǎn)載請告知我們，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 各大運營商、集成商提供 ThingMagic 全系列產(chǎn)品的同時，公司也一直以專業(yè)的技術(shù)團隊和優(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)團隊均有多年的RFID領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗，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)計建議。目前，公司配合各大運營商、集成商已成功的將 ThingMagic RFID 設(shè)備，運用在珠寶管理、生產(chǎn)制造、倉儲管理、航空航運、服裝零售、防偽溯源等多個領(lǐng)域各種應(yīng)用中