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(dān)，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(zhǔn)。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(zhǔn)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(dāng)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(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(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)。

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(biāo)簽發(fā)出微波查詢信號，電子標(biāo)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(biāo)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(biāo)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)。

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(zhǔn)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(biāo)簽讀寫器、工具電子標(biāo)簽、維修人員電子標(biāo)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(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(biāo)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(dāng)貼有標(biāo)簽的工具通過大門時，讀寫器讀取工具的電子標(biāo)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(biāo)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(biāo)簽中，然后將電子標(biāo)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(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。

（3）工具歸還

工具歸還主要負責(zé)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(yīng)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(biāo)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(dāng)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(biāo)簽信息，快速高效的完成資產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。