浅谈职业院校飞机维修工具信息化管理

夏加勒，俞劲创

（浙江交通职业技术学院，浙江杭州 311112）

0 引言

飞机维修工具数量庞大、种类繁多，其借用、保养和维修记录繁琐复杂，时常因人为因素导致遗漏和差错。工具的借用和归还需花费大量工作时间去清点和检查。目前，高校在飞机维修工具管理中重视前期配备、忽视后期管理。针对这些问题和现象，需要有一个完善的工具信息化管理方法来进行科学化的管理，使工具以及管理有针对性、计划性、智能化、数据化。民用航空器维修行业和航空安全的特点要求学生养成职业素养，确保工具借还数量品类一致性，亟需引入信息技术手段加强飞机维修工具的管理。

1 院校飞机维修工具管理现状

目前，各院校飞机维修工具管理的主要任务是根据工卡实训需求，将合适的工具供应给各教学专业班级。对工具分类、编号、归档，并建立更加完善的工具的清点制度。对需要报废、修复、更换的工具可以及时有效进行分析处理。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台账的形式进行管理，时常发生丢失工具的现象。主要问题如下：

（1）管理制度不完善：较多飞机维修工具房缺乏专职管理人员，管理以兼职为主，缺少专人专项管理维修工具，工具管理工作无法责任到人。

（2）管理方式落后：飞机维修工具房采用传统的手工台账方式管理，实训小组在实训过程中往往因工具借用取放环节耗费大量工作时间，对实训的效率和效果均产生不利影响。不仅效率低，而且存在许多安全隐患。

（3）无法有效监管工具：工具管理人员不能进行实时查询，无法得知维修工具当前实际状态和工具遗失现象。在工具的损耗上无法进行实时监控，也不能有效控制FOD潜在威胁。

（4）管理人员任务繁重：飞机维修工具品类繁多，常用工具包括：计量器具、敲击工具、拧动工具、切割工具、固持工具等。工具的借还、维护、保养、校验手续等因无信息化手段管控带来繁琐且大量的工作任务。

2 相关识别技术

随着物联网的快速发展，物联网已经应用于各个领域。物联网通过感知层来处理信息，收集数据，实现一切互联互通。目前最常见的识别技术有一维码、二维码和RFID（Radio Frequency Identification，电子标签）技术如图1所示，技术特点见表1。

图1 一维码、二维码及RFID电子标签示意

表1 一维码、二维码及RFID电子标签特点

2.1 一维码

一维码又称条形码，条形码只能在水平方向被识别，垂直方向不包含任何信息。它通过一系列黑白相间、可变宽的行和空格来编码数据。一维码的容量只有几十个字节，随着编码的添加包含更多的数据。因此，人们通常会限制条形码的字符。一维码读取设备简单，硬件成本低，读取速度快，但是对条码的完整性要求比较高，一旦有一点破损就会无法识别，且抗破坏性也比较差。一维码底部通常有英文字母或阿拉伯数字，在读码设备读不出的时候，可以人工识别输入。在生活中常见于商品、物流、超市等。

2.2 二维码

二维码又称二维条码，通常由正方形矩阵像素点组成。二维码的基本原理是利用二进制来存储文字信息，“黑点”用于表示二进制“1”，“白点”用于表示二进制“0”，从而实现信息的存储和自动读取。与一维码相比，二维码更加美观、更节省空间，它是一个在二维水平和垂直空间中都可存储信息的条形码。二维码的抗灾害能力比较强，一部分条码信息丢失也可以进行识别，对比一维码识别速度稍慢，但总体识别精准度更高。二维码应用比较广泛，常见于物流、网址、名片、手机支付等方面应用。

2.3 RFID电子标签

RFID射频信息技术是一种具有领先的自动进行识别系统技术，其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。RFID电子标签作为条形码的无线版本，具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据可加密、存储容量大、信息更改方便等优点。电子标签编码在集成电路上以只读或可读写格式存储，并以无线电传输方式实现。RFID电子标签突出的技术特征是：可以识别单个特定对象或物体，也可以同时对多个物体信息进行识读，存储的信息量较大。使用无线电射频，可以从外部材料读取对应数据，如图2所示。

图2 RFID基本工作原理

3 智能工具管理系统

基于RFID技术可以同时识别多个标签、穿透性好、抗污能力强、耐久性长，且可多次重复使用等特点，成为飞机维修工具库房信息化首选识别技术。基于RFID技术，将带有RFID标签的工具放置到专门定制的工具车、工具柜、工具箱、智能货架或带有RFID阅读器的工具库中，从而实现工具的智能化借用、归还、搜索、定位和检查，如图3所示。

图3 维修工具信息化管理特点

智能工具管理系统主要包含2部分：智能终端设备和智能工具仓库。

3.1 智能终端设备

3.1.1 智能工具车

智能工具车主要用于实习车间整套维修工具的借用，小车采用射频技术，由控制管理系统、定位天线、显示屏及电池等组成。工具车可在各实习车间实训期间实现对工具定位的精确控制，大大提高工具管理的准确性和效率。该控制系统可以有效地防止和减少工具损失，大大简化工具进出登记流程，避免工具丢失和管理疏忽。

3.1.2 智能工具柜

智能工具柜运用RFID传感信息技术，通过通信系统网络、云平台、人工智能控制算法等技术，实现飞机维修工具从采购、借用、维护、校验至报废的全生命发展周期管理，达到维修工具管理的精细化、智能化、智慧化。

3.1.3 智能工具箱

智能工具箱主要为了方便前往实训航空器携带工具，工具箱内部可根据实训工卡配备对应工具包，箱体有显示屏、独立操作系统、自带移动电源、4G/无线网络，利用RFID技术，实时显示箱中的工具数量。

3.1.4 智能货架

智能货架存放于工具库房，以RFID电子标签作为一个信息载体存储并粘贴在工具上，应用射频自动识别技术，实现与RFID电子标签绑定的维修工具的智能、科学、自动化管理。智能货架可无限级拼接多个货架使用，每层货架安装射频天线，并配合射频读写器，使货架上的电子信息标签管理处于一种实时被读取的状态，实现24 h在线盘点，并可随时查询所有维修工具设备登记、入库、查询、清点、出库、在线检查等工作过程信息管理。

3.2 智能工具仓库

3.2.1 智能清点台

智能清点平台设置在工具仓库门口，通过RFID固定式读写器实现维修工具批量借还手续。贴有RFID电子标签的工具可以通过智能清点台的固定式读写器，读取对应工具的电子标签信息。工具和设备的信息由管理系统记录，对于未办理出借手续的工具设备，系统会发出警告。同时支持人脸检测，配备触摸显示屏，方便借还信息登记管理操作，如图4所示。

图4 智能清点台

3.2.2 智能手持机

手持智能终端，利用4G或者无线网络环境，在光线不理想的情况下依旧可以对入库或出库工具设备录入或读取，可以实现精确统计工具设备数量、种类、校验有效期等。工具设备管理人员利用RFID手持设备，通过网络自动对出入库货品进行信息识别判断，获取采购保养校验等信息，数据统计上传到智能管理系统中。为管理人员库房设备出入库管理节省了时间，极大程度的提高了货品出入库效率。

3.2.3 智能通道

智能安全门禁，采用红外触发读取模式，可同时读取不同标签，可识别和统计进出人员和数量，集成声光报警为一体，设备支持网口通信，与后台管理系统分析相结合，可提供多种统计信息，如图5所示。

图5 工具房布局

4 结束语

飞机维修工具信息化的管理，可以有效地防止和减少工具损失，简化工具进出登记过程，用智能化代替人工化，用数字化代替纸质化。同时可以有效防止因人工管理而发生管理疏忽，避免库存缺失或量具超标，使飞机维修工具在借用、保养和维护上实现更加有效的管控。通过飞机维修工具智能化管理系统实现工具的存取、借用、归还、跟踪、监测等全周期管理。