淺談職業院校飛機維修工具信息化管理

夏加勒，俞勁創

（浙江交通職業技術學院，浙江杭州 311112）

0 引言

飛機維修工具數量龐大、種類繁多，其借用、保養和維修記錄繁瑣復雜，時常因人為因素導致遺漏和差錯。工具的借用和歸還需花費大量工作時間去清點和檢查。目前，高校在飛機維修工具管理中重視前期配備、忽視后期管理。針對這些問題和現象，需要有一個完善的工具信息化管理方法來進行科學化的管理，使工具以及管理有針對性、計劃性、智能化、數據化。民用航空器維修行業和航空安全的特點要求學生養成職業素養，確保工具借還數量品類一致性，亟需引入信息技術手段加強飛機維修工具的管理。

1 院校飛機維修工具管理現狀

目前，各院校飛機維修工具管理的主要任務是根據工卡實訓需求，將合適的工具供應給各教學專業班級。對工具分類、編號、歸檔，并建立更加完善的工具的清點制度。對需要報廢、修復、更換的工具可以及時有效進行分析處理。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賬的形式進行管理，時常發生丟失工具的現象。主要問題如下：

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

（2）管理方式落后：飛機維修工具房采用傳統的手工臺賬方式管理，實訓小組在實訓過程中往往因工具借用取放環節耗費大量工作時間，對實訓的效率和效果均產生不利影響。不僅效率低，而且存在許多安全隱患。

（3）無法有效監管工具：工具管理人員不能進行實時查詢，無法得知維修工具當前實際狀態和工具遺失現象。在工具的損耗上無法進行實時監控，也不能有效控制FOD潛在威脅。

（4）管理人員任務繁重：飛機維修工具品類繁多，常用工具包括：計量器具、敲擊工具、擰動工具、切割工具、固持工具等。工具的借還、維護、保養、校驗手續等因無信息化手段管控帶來繁瑣且大量的工作任務。

2 相關識別技術

隨著物聯網的快速發展，物聯網已經應用于各個領域。物聯網通過感知層來處理信息，收集數據，實現一切互聯互通。目前最常見的識別技術有一維碼、二維碼和RFID（Radio Frequency Identification，電子標簽）技術如圖1所示，技術特點見表1。

圖1 一維碼、二維碼及RFID電子標簽示意

表1 一維碼、二維碼及RFID電子標簽特點

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別，垂直方向不包含任何信息。它通過一系列黑白相間、可變寬的行和空格來編碼數據。一維碼的容量只有幾十個字節，隨著編碼的添加包含更多的數據。因此，人們通常會限制條形碼的字符。一維碼讀取設備簡單，硬件成本低，讀取速度快，但是對條碼的完整性要求比較高，一旦有一點破損就會無法識別，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數字，在讀碼設備讀不出的時候，可以人工識別輸入。在生活中常見于商品、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組成。二維碼的基本原理是利用二進制來存儲文字信息，“黑點”用于表示二進制“1”，“白點”用于表示二進制“0”，從而實現信息的存儲和自動讀取。與一維碼相比，二維碼更加美觀、更節省空間，它是一個在二維水平和垂直空間中都可存儲信息的條形碼。二維碼的抗災害能力比較強，一部分條碼信息丟失也可以進行識別，對比一維碼識別速度稍慢，但總體識別精準度更高。二維碼應用比較廣泛，常見于物流、網址、名片、手機支付等方面應用。

2.3 RFID電子標簽

RFID射頻信息技術是一種具有領先的自動進行識別系統技術，其原理為閱讀器與標簽之間進行非接觸式的數據通信，達到識別目標的目的。RFID電子標簽作為條形碼的無線版本，具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、數據可加密、存儲容量大、信息更改方便等優點。電子標簽編碼在集成電路上以只讀或可讀寫格式存儲，并以無線電傳輸方式實現。RFID電子標簽突出的技術特征是：可以識別單個特定對象或物體，也可以同時對多個物體信息進行識讀，存儲的信息量較大。使用無線電射頻，可以從外部材料讀取對應數據，如圖2所示。

圖2 RFID基本工作原理

3 智能工具管理系統

基于RFID技術可以同時識別多個標簽、穿透性好、抗污能力強、耐久性長，且可多次重復使用等特點，成為飛機維修工具庫房信息化首選識別技術。基于RFID技術，將帶有RFID標簽的工具放置到專門定制的工具車、工具柜、工具箱、智能貨架或帶有RFID閱讀器的工具庫中，從而實現工具的智能化借用、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

智能工具管理系統主要包含2部分：智能終端設備和智能工具倉庫。

3.1 智能終端設備

3.1.1 智能工具車

智能工具車主要用于實習車間整套維修工具的借用，小車采用射頻技術，由控制管理系統、定位天線、顯示屏及電池等組成。工具車可在各實習車間實訓期間實現對工具定位的精確控制，大大提高工具管理的準確性和效率。該控制系統可以有效地防止和減少工具損失，大大簡化工具進出登記流程，避免工具丟失和管理疏忽。

3.1.2 智能工具柜

智能工具柜運用RFID傳感信息技術，通過通信系統網絡、云平臺、人工智能控制算法等技術，實現飛機維修工具從采購、借用、維護、校驗至報廢的全生命發展周期管理，達到維修工具管理的精細化、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訓航空器攜帶工具，工具箱內部可根據實訓工卡配備對應工具包，箱體有顯示屏、獨立操作系統、自帶移動電源、4G/無線網絡，利用RFID技術，實時顯示箱中的工具數量。

3.1.4 智能貨架

智能貨架存放于工具庫房，以RFID電子標簽作為一個信息載體存儲并粘貼在工具上，應用射頻自動識別技術，實現與RFID電子標簽綁定的維修工具的智能、科學、自動化管理。智能貨架可無限級拼接多個貨架使用，每層貨架安裝射頻天線，并配合射頻讀寫器，使貨架上的電子信息標簽管理處于一種實時被讀取的狀態，實現24 h在線盤點，并可隨時查詢所有維修工具設備登記、入庫、查詢、清點、出庫、在線檢查等工作過程信息管理。

3.2 智能工具倉庫

3.2.1 智能清點臺

智能清點平臺設置在工具倉庫門口，通過RFID固定式讀寫器實現維修工具批量借還手續。貼有RFID電子標簽的工具可以通過智能清點臺的固定式讀寫器，讀取對應工具的電子標簽信息。工具和設備的信息由管理系統記錄，對于未辦理出借手續的工具設備，系統會發出警告。同時支持人臉檢測，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 智能清點臺

3.2.2 智能手持機

手持智能終端，利用4G或者無線網絡環境，在光線不理想的情況下依舊可以對入庫或出庫工具設備錄入或讀取，可以實現精確統計工具設備數量、種類、校驗有效期等。工具設備管理人員利用RFID手持設備，通過網絡自動對出入庫貨品進行信息識別判斷，獲取采購保養校驗等信息，數據統計上傳到智能管理系統中。為管理人員庫房設備出入庫管理節省了時間，極大程度的提高了貨品出入庫效率。

3.2.3 智能通道

智能安全門禁，采用紅外觸發讀取模式，可同時讀取不同標簽，可識別和統計進出人員和數量，集成聲光報警為一體，設備支持網口通信，與后臺管理系統分析相結合，可提供多種統計信息，如圖5所示。

圖5 工具房布局

4 結束語

飛機維修工具信息化的管理，可以有效地防止和減少工具損失，簡化工具進出登記過程，用智能化代替人工化，用數字化代替紙質化。同時可以有效防止因人工管理而發生管理疏忽，避免庫存缺失或量具超標，使飛機維修工具在借用、保養和維護上實現更加有效的管控。通過飛機維修工具智能化管理系統實現工具的存取、借用、歸還、跟蹤、監測等全周期管理。