適用于檢修列作業(yè)車(chē)的物料管理系統(tǒng)

贠澤 張喜云 吳艷萍

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【摘 ?要】本文論述了一種適用于檢修列作業(yè)車(chē)的物料管理系統(tǒng)，采用軟件、硬件及管理策略結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修列作業(yè)車(chē)物料的管理，大幅度地提高了檢修列作業(yè)車(chē)上的維修工具及維修物資的管理、識(shí)別的效率及可靠性，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)遺漏的物料管理和識(shí)別，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高整車(chē)智能化水平。

【關(guān)鍵詞】物料管理系統(tǒng);管理策略;可靠性;智能化

引言

接觸網(wǎng)檢修列作業(yè)車(chē)檢修設(shè)備種類(lèi)和設(shè)備數(shù)量非常多，以12節(jié)車(chē)重聯(lián)的檢修列作業(yè)車(chē)為列，整車(chē)設(shè)置兩節(jié)材料車(chē)，共有1000多種材料、工具，材料種類(lèi)眾多，現(xiàn)場(chǎng)往往存在丟失、損壞等現(xiàn)象，無(wú)法實(shí)時(shí)掌握材料的在庫(kù)情況及在庫(kù)地點(diǎn)，當(dāng)人員作業(yè)時(shí)，需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間去尋找工具。且需要配備專人去管理工具，每次盤(pán)存工具時(shí)，往往要花費(fèi)幾天的時(shí)間去盤(pán)點(diǎn)，且盤(pán)存時(shí)存在工具出入的問(wèn)題，即，相關(guān)技術(shù)中依靠人工對(duì)數(shù)量較多的材料、工具進(jìn)行管理，現(xiàn)場(chǎng)管理難度大且管理效率低下。另一方面，相關(guān)技術(shù)中工具出入管控技術(shù)還包括采用RFID與RFID傳感器一一對(duì)應(yīng)識(shí)別的方案，此種技術(shù)不適用于檢修列作業(yè)車(chē)工具大批量的出入;頻繁的工具損壞、更換;各種大小不一的材料/工具管理，且每個(gè)工具的RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的傳感器需要以局域網(wǎng)的方式接入系統(tǒng)，大大的增加了現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛的布線量，不適用于布線環(huán)境非常緊張的檢修列作業(yè)車(chē)。現(xiàn)場(chǎng)工具出入管控技術(shù)往往采用特制工具柜存放方案，此技術(shù)需要布置相應(yīng)的RFID傳感器，此種工具柜需要專門(mén)定制，當(dāng)有工具大小的變化時(shí)，工具柜又需要重新定制，不適用于檢修列作業(yè)車(chē)的批量生產(chǎn)。現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工具出入時(shí)往往采用通道門(mén)禁的形式，此種通道門(mén)禁占用空間大，且容易被現(xiàn)場(chǎng)人員、工具誤碰，造成損壞。

因此，實(shí)有必要提供一種新的適用于檢修列作業(yè)車(chē)的物料出入管理系統(tǒng)解決上述技術(shù)問(wèn)題。

1.物料管理系統(tǒng)的組成

適用于檢修列作業(yè)車(chē)的物料出入管理系統(tǒng)，包括：RFID電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、服務(wù)端;RFID電子標(biāo)簽設(shè)于待管控物上，每個(gè)待管控物上的RFID電子標(biāo)簽的識(shí)別碼具有唯一性;讀寫(xiě)器用于從待管控物上讀取識(shí)別信息并傳輸至服務(wù)端;服務(wù)端為一用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，集成了負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收的socket服務(wù)，負(fù)責(zé)用戶界面操作處理、業(yè)務(wù)邏輯處理、數(shù)據(jù)庫(kù)操作的web服務(wù)。讀寫(xiě)器讀取識(shí)別信息的信息包括;待管控物的出入庫(kù)信息、待管控物的使用頻率信息、待管控物的使用時(shí)長(zhǎng)信息。

2.物料管理系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能

2.1工具/材料的管理：

（1）工具/材料信息管理：包含登記錄入、工具報(bào)損、標(biāo)簽的綁定/更換。（2）工具/材料出/入庫(kù)管理：包含讀取標(biāo)簽記錄出/入庫(kù)、出/入庫(kù)誤記錄自動(dòng)過(guò)濾、出/入庫(kù)誤記錄手動(dòng)糾偏。（3）工具/材料出/入庫(kù)記錄繪制圖表化使用軌跡。（4）工具/材料庫(kù)存管理，在庫(kù)工具庫(kù)存使用情況、使用情況、工具狀態(tài)等信息查詢，報(bào)損工具清單詢。

2.2硬件管理

（1）電子標(biāo)簽管理。①電子標(biāo)簽基本信息管理：電子標(biāo)簽基本信息及唯一標(biāo)識(shí)錄入、電子標(biāo)簽報(bào)損。②電子標(biāo)簽查詢：通過(guò)唯一識(shí)別信息查找電子標(biāo)簽并展示基本信息。（2）讀寫(xiě)器管理。①電子標(biāo)簽移動(dòng)讀寫(xiě)器及讀寫(xiě)器門(mén)禁信息錄入及報(bào)損。②在線配置讀寫(xiě)器連接參數(shù)并進(jìn)行通訊調(diào)試。③對(duì)所有讀寫(xiě)器的信息狀態(tài)查詢。

2.3報(bào)表管理

（1）損耗報(bào)表：通過(guò)器材新增及報(bào)損情況，統(tǒng)計(jì)并繪制器材報(bào)損報(bào)表。（2）維修報(bào)表：通過(guò)維修工具的整體使用情況，繪制并繪制維修報(bào)表。

2.4系統(tǒng)管理系統(tǒng)

（1）用戶管理，包括系統(tǒng)用戶新增/登錄/配置模塊。（2）用戶權(quán)限管理，包括多角色多層級(jí)權(quán)限管理。（3）系統(tǒng)安全，包括系統(tǒng)安全配置及日志管理。

3.物料管理系統(tǒng)工作原理介紹

該物料管理系統(tǒng)主要采用RFID電子標(biāo)簽綁定維修工具的形式，在現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵位置部署讀寫(xiě)器采集標(biāo)簽數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的出入庫(kù)、使用頻率/時(shí)長(zhǎng)等維度的日常管控，達(dá)到維修工具的主要管控目的。系統(tǒng)主要采用射頻感知、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)。將待管控的維修工具和物資通過(guò)物理方式綁定帶有射頻芯片的柔性電子標(biāo)簽，然后在車(chē)廂關(guān)鍵出入口安裝射頻感知設(shè)備，每當(dāng)綁定有標(biāo)簽的維修工具或物資通過(guò)該區(qū)域時(shí)，射頻自動(dòng)感知設(shè)備將讀取到的標(biāo)簽唯一識(shí)別碼通過(guò)TCP/IP協(xié)議傳輸?shù)椒?wù)端，實(shí)現(xiàn)日結(jié)、月結(jié)等報(bào)表（包含工具的進(jìn)出，盤(pán)點(diǎn)，使用次數(shù)）。服務(wù)端是一個(gè)用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，它集成了負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收的socket服務(wù)，負(fù)責(zé)用戶界面操作處理、業(yè)務(wù)邏輯處理、數(shù)據(jù)庫(kù)操作的web服務(wù)。系統(tǒng)采用的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，它在單列檢修車(chē)維修工具管理業(yè)務(wù)中的中高頻數(shù)據(jù)處理特點(diǎn)有處理速度快、支持多線程并發(fā)、完美支持多語(yǔ)言等優(yōu)點(diǎn)。

本系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別在于：該系統(tǒng)包含（系統(tǒng)硬件、軟件、管理策略），系統(tǒng)采用RFID電子標(biāo)簽綁定維修工具的形式，在現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵位置部署讀寫(xiě)器用于采集標(biāo)簽數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的出入庫(kù)、使用頻率/時(shí)長(zhǎng)等維度的日常管控，達(dá)到維修工具的主要管控目的。系統(tǒng)硬件方面包括：電子標(biāo)簽、手持式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器，天線式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁。電子標(biāo)簽通過(guò)物理方式綁定在相應(yīng)的維修工具/物資上;手持式標(biāo)簽讀寫(xiě)器用于寫(xiě)入電子標(biāo)簽的唯一ID信息，對(duì)應(yīng)相應(yīng)的工具信息;天線式標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁，檢測(cè)從此門(mén)出入庫(kù)的工具，系統(tǒng)還包括天線式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁相配的一套金屬隔板組件;金屬隔板組件包括：隔離底板、分別設(shè)于所述隔離底板兩端且分別與隔離底板鉸接相連的第一調(diào)整板和第二調(diào)整板、用于支撐所述第二調(diào)整板的調(diào)節(jié)桿。通過(guò)調(diào)節(jié)第一調(diào)整板和第二調(diào)整板的旋轉(zhuǎn)角度，可控制門(mén)禁讀寫(xiě)器的調(diào)節(jié)范圍，進(jìn)而減小天線誤讀率。門(mén)禁讀寫(xiě)器將讀取到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，服務(wù)器將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。其中：所述手持式終端具備適用于檢修列作業(yè)車(chē)的物料出入管理系統(tǒng)WIFI功能，支持IEEE802.11b/g/n協(xié)議，可將寫(xiě)入的標(biāo)簽信息通過(guò)車(chē)載無(wú)線局域網(wǎng)傳遞至車(chē)載AP，車(chē)載AP再通過(guò)重聯(lián)通訊傳遞至車(chē)載服務(wù)器，手持式終端峰值速度>500張標(biāo)簽/秒，適合于大批量、高速的物料盤(pán)存。其中：天線式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁基于行業(yè)領(lǐng)先的智能射頻芯片為核心的超高頻讀寫(xiě)器，具備遠(yuǎn)距離多卡識(shí)別能力，在一個(gè)尋卡周期（2s）可以穩(wěn)定的讀取至少150張的電子標(biāo)簽，可滿足檢修列作業(yè)車(chē)工具大批量的出入;頻繁的工具損壞、更換。天線式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁具備以太網(wǎng)接口，滿足TCP/IP接口協(xié)議，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)自動(dòng)讀取天線范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)的電子標(biāo)簽，并通過(guò)車(chē)載以太網(wǎng)將標(biāo)簽信息傳遞至車(chē)載服務(wù)器。天線式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁射頻發(fā)射功率通過(guò)軟件可調(diào)，以適用于不同大小的電子標(biāo)簽，進(jìn)而滿足各種大小不一的維修工具/物資管理。天線式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)門(mén)禁卻別于現(xiàn)有技術(shù)的方面為：識(shí)別角度可調(diào)，完美的匹配檢修列作業(yè)車(chē)車(chē)廂的使用環(huán)境。

電子標(biāo)簽采用超高頻抗金屬（柔性）標(biāo)簽通過(guò)物理方式綁定在工具/材料上，可適用大小不一的工具/材料，且具備高達(dá)100000次的擦寫(xiě)次數(shù)，很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)高頻的使用環(huán)境。系統(tǒng)軟件方面包含：服務(wù)端是一個(gè)用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，它集成了負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收的socket服務(wù)，負(fù)責(zé)用戶界面操作處理、業(yè)務(wù)邏輯處理、數(shù)據(jù)庫(kù)操作的web服務(wù)。系統(tǒng)采用的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，它在單列檢修車(chē)維修工具管理業(yè)務(wù)中的中高頻數(shù)據(jù)處理特點(diǎn)有處理速度快、支持多線程并發(fā)、完美支持多語(yǔ)言等優(yōu)點(diǎn)。

4.結(jié)論

目前，該物料管理系統(tǒng)已成功應(yīng)用于某改進(jìn)型檢修列作業(yè)車(chē)，改系統(tǒng)提高檢修列作業(yè)車(chē)上的維修工具及維修物資的管理、識(shí)別的效率及可靠性的同時(shí)，減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高整車(chē)智能化水平，具有指導(dǎo)性意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙振宇.機(jī)車(chē)質(zhì)量檢修管理系統(tǒng)的研究[J].北京交通大學(xué)通信與信息系統(tǒng).2009年4月第45卷第4期.