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RFID在航空领域量具管理中的应用
一、引言
当前在我国航空领域，无论是军工企业还是民航企业，生产制造过程中，生产车间量具使用管理多以刻字或量具上的码盘等来识别，然后以手工记账的形式进行人工录入信息，以此来进行对量具进行跟踪、校准、记录。随着加工效率和自动化程度的提高、量具使用量极大，这种传统的人工跟踪量具信息的方式已难以满足目前的生产加工对量具信息的需求。随着物联网技术的普及与发展，RFID技术在各行各业的应用越来越广泛。RFID技术具有无接触识别、存储信息容量大、方便快捷读取信息等优点。在航空企业生产过程中，针对于量具使用的全生命周期管理，充分发挥RFID技术的优势，可大大节约企业生产的量具成本支出，提升企业生产过程中量具使用的规范化管理水平，进而提升企业的生产经营效率。
二、国内外现状
随着近些年物联网技术的发展，国内外航空领域内如航空公司、飞机制造商和供应商等主体都开始逐渐采用RFID技术进行固定资产的追踪识别管理，并将这一技术纳入贸易合作伙伴计划，航空业维修生产制造过程中量具管理是固定资产维修维护管理的一项重要应用。像空客和波音这样的国际航空制造巨头在实际的项目应用中仍然存在许多技术上的难题，如射频识别标签的安装、软件解决方案如何兼容国际标准等等。
目前在我国的航空领域内，无论是军工企业还是民用航空企业，RFID技术在量具管理仍未得到广泛的应用，一方面是由于RFID技术相关标准制定方面不够完善，使得RFID技术在我国航空产业应用推广带来一定困难;另一方面RFID技术应用的系统稳定性、产品可靠性、信息安全性未得到充分的保障，也使得RFID技术在我国航空产业中未广泛的应用实施。
三、RFID技术优势
在我国军工航空领域量具管理过程中，量具的种类多、数量大，传统的量具借用和校准全部使用人工记录和人工提醒的方式，效率低下，并且容易出现错误。在量具校准周期内，没有自动过期提醒功能。
基于RFID技术的量具管理主要目的是对现有量具管理业务比如量具借用、量具校准信息录入及更新、量具校准周期超期提醒等相关需求进行整理，确定使用RFID技术在量具使用和校准的各个使用场景下智能化管理系统的RFID技术实施。
通过RFID技术，如下的量具管理问题将会得到彻底的解决：
★快速的量具存量盘点，提升90%的效率;
★分析量具的周转效率，并提升效率;
★清晰的掌握所有量具的实时状态，并能够获取校准状态信息;
★清晰的量具借用责任人及借用周期管理，责任落实到借用人;
★量具全生命周期管理;
表1 人工、条码及RFID效率对比
表1呈现了手工、二维码及RFID的多维度比较结果，主要体现的是RFID技术在读取速度上的巨大优势。
四、RFID在航空领域量具管理中的应用
图1 航空领域量具管理业务流程示例
RFID技术量具管理涉及采购部门、计量校准部门、量具仓库、生产车间。业务范围包括：量具初校验，资产登记，量具借用出库，量具借用归还，量具校准出库，校准完成入库，量具退役等环节。
图2 量具管理系统模块设计示例
系统设计分为三层，底层为硬件接入层，可以介入各种硬件，包括读写器及标签等;
中间层为数据逻辑管理，硬件接入配置，用户权限配置等等。
最上层为应用层，可以接入最终用户的系统如WMS、MES等，或者是企业ERP，可提供API接口。
手持阅读器
主要用于读取量具上的标签信息，通过读取信息，更新量具上标签中的信息。该案例中主要用于资产快速盘点，量具查找等。
桌面读写器
桌面读写器，主要用于用户后台或者管理中心进行发卡管理，可以进行量具信息数据读取、量具数据更新、借用授权等操作。
图3桌面读写器示例
抗金属标签
抗金属RFID标签，主要用于标识各个量具，使用时需要标签固定在每一个量具上，标签的信息用于作为标签信息的索引，可以将该量具的所有信息记录在数据库中。每一次借用、归还、校准等动作之后，通过更改量具上的标签信息，更新量具上标签中的信息。完成电子标签发行，存储设备基本信息，实现电子标签与设备一对一进行绑定。
图4 抗金属标签
抗金属标签安装示例
图5 RFID标签安装示例
如上图中红色圈，抗金属电子标签采用强力胶粘到量具上，确保标签在量具正常使用过程中不脱落。注意事项：
1、满足在酸性、碱性、油污、高温及高湿度环境下的应用要求。
2、满足在金属表面应用要求。
五、RFID技术应用建议
随着物联网技术的普及与发展，RFID技术必将在我国航空领域逐渐推广与使用。在RFID技术应用的过程中我们应该关注一些技术应用细节，一是做好可视化软件的原型设计，确保RFID技术应用过程中系统的稳定与可靠;二是进一步测试读写器抗金属标签的一致性和稳定性;三是做好抗金属标签的选型与安装工作，保证标签在金属表面黏贴牢固、美观。
