基于RFID的航空生产和维修管理系统研究

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1、．．j薹!盟丛E业yIE巡旦Q1邕工基于RFID的航空生产和维修管理系统研究StudyofAeronauticMESandMROBasedonRFID张伦彦金航数码科技有限责任公司生产管理业务部副经理，工程师。毕业于北京航空航天大学计算机集成制造专业，主要从事生产管理、制造执行系统、企业信息化方面的研究．作为项目负责人参与多家大型航空制造企业的MEs项目工作研究。金航数码科技有限责任公司张伦彦射频识别(RadioFrequencyI(hllilhation，RFID)技术是20世纪90年代兴起的一种自动识别技术，在物流追踪、仓储管理、身份识别等方。而有着比较成熟的也用～随着RFID

2、技术的不断发展，航60航审制造技术·2011年第19期对原型系统的部分功能进行了试验，验证了其可用性oIqFID技术作为数字化工厂的一项重要支撑技术，改变了航空车间的生产环境和生产方式，极大提高了车间的自动化水平，将促进生产和维修管理系统的重大升级改造。以适应新一代制造模式的需要。空制造型企业也逐渐成为RFID技术应用的新领域，RFID技术逐渐取代条形码技术，在部件识别、跟踪和运输等领域起着重要的作用。世界航空工业的各大制造商和供应商，以及各大航空公司都在积极推动RFID技术在航空工业的发展和应用，其中波音、李客公司已经组织讨论和制订了RFll)技术在航窄工业的一些应用标准⋯。物流

3、管理系统作为与实物关系最密切的信息系统，早于其他领域完成了RFID技术的集成应用，取得了较好的应用效果。生产管理系统和维修管理系统同样与现场实物关系密切，其管理业务远比物流管理系统复杂，集成R¨D技术应用的需求更加迫切、．应用RFID的必要性分析相对于其他制造行业，航空工业在牛产和维修中更加强调零部件的批次序列号管理、过程记录和寿命的管理、产品构型和客户化定制的管理，这也是航空制造执行系统(MES)和维修管理系统(MR())的重要特点。这些管理要求都与实物密切相关，这也决定了物流标识和数据采集问题是航空MES和MR0系统不可同避的关键问题j最早，航空制造业采取直接在零件表面刻号的方

4、式来标识零件，既不方便又难以"⋯11IJj后来，采取在零件合格证或过程卡上打印条形码的办法，发挥出了信息系统的应用效果。如今，RFID技术的应用又将系统的水平提升到了数字化制造的新高度。数字化工厂是从虚拟环境中接收和反馈制造信息的现实工厂，信息流与实物流的集成是关键所在。RFlD由于其特有的一些优点，已经成为数字化制造和维修管理中不可缺少的一种技术手段12】，具体分析如下：(1)RFID数据的传输不需要数据线，间隔一定距离不需要JF对探测器也可以识别，而且识别不需要人工干预，可避免差错，实现自动化数据采集。(2)无源RFID可以被探测器自动探测，能够实现对生产和运输过程的物品进行监

5、控，从而发现乍产堵塞和物资供应短缺。有源RFID可以主动发送信号，可用于数据采集和问题报警。(3)RFID不仅能起到标识物品的作用，还具备信息存储和动态读写的能力，目前已经有了超过64K的大容量RFID标签，可以满足生产和维修过程信息大量存储的需要。上游工序的加-丁信息能够被带到下游工序，物品离开工厂后的使用信息能够在维修时被带回到丁厂。(4)RFID已经具备了在工业环境下的使』【}j条件。随着技术的发展，目前的RFID标签已经町以抗高温、腐蚀，抗金属和液体的干扰；可以抗振动、撞击；在苛刻环境下，具备同时读人多个RFID标签并进行识别的能力；可以将RFID标签镶嵌入零件内部或粘贴在

6、零件表面，有些供应商还能提供内嵌RFID标签的托盘或包装箱。(5)有源RFID能够与传感器组合后发送数据，这对于监督关键生产环节的状态将非常有用。这使得RFID不仅是一种信息的载体，而是车间管控集成的一种重要手段。(6)RFlD标签能够实现一定的人机交互功能。在RFID标签里存储参数信息后，可以在手持终端上输人参数条件问询RFlD标签，满足要求的RFID标签就会发光或发声。国外最新的研究和工程进展从文献[3～4]中可以发现国外航空制造业对RFID技术的研究已经逐渐成熟，工程应用也逐渐成熟起来：(1)美围国防部：美国罔防部从2005年起就开始要求所有的军用物资供应商在其包装上使用RF

7、ID标签：～一(-2)洛克希德·马丁公司：其格林维尔的维修车间在飞机检修拆分的部件卜贴RFID标签，将维修过程的信息都存人RFID标签中，完成维修后再将维修信息手丁录入到计算机信息系统。(3)波音公司：在波音777的氧气瓶上贴RFlI)标签，将氧气瓶寿命的检查时间从13h降低到8min。目前，波音公司已经在波音787的2000多个零部件上使用了RFID标签，RFID在确认这些零部件的使用期限、召回缺陷零部件等方面将起到关键的作用。(4)空客公司：在2000年，开始测试