RFID的飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)的需求分析

根據(jù)飛機(jī)維修工具管理的需要，幵發(fā)出 來的飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的借用工具管理、歸還工具管理、 工具存儲(chǔ)管理、查詢與統(tǒng)計(jì)、人員信息管理等功能。而這些功能的實(shí)現(xiàn)，要用 到與飛機(jī)維修人員與維修工具相關(guān)的信息，如維修人員的姓名、部門和工具的 工具編號(hào)、名稱、規(guī)格、狀況、存放位置等基本信息。本文將首先介紹飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)的軟件需求、硬件需求，再進(jìn)行描述系統(tǒng)信息需求。

1.1 系統(tǒng)功能需求

工具管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含硬件方面的設(shè)計(jì)，和系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計(jì)，用以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)維修工具的管理。硬件需求與軟件需求是系統(tǒng)的兩個(gè)重要功能需求。

1.2 硬件需求

要能夠在工具上使用RFID標(biāo)簽后，可以使用一種設(shè)備來讀取其中的信息。 而且這種信息的傳遞必須是實(shí)時(shí)的，需要有設(shè)備能夠方便、快捷地從維修工具上的電子標(biāo)簽內(nèi)讀取到所需要的數(shù)據(jù)，并且能夠使用系統(tǒng)進(jìn)行使用和查詢。讀 取設(shè)備的通信是通過電子標(biāo)簽上的射頻天線實(shí)現(xiàn)的。

基于RFID的飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)需要分成電子標(biāo)簽、讀寫器、RFID中 間件、軟件系統(tǒng)等四部分構(gòu)成來實(shí)現(xiàn)，而這四部分的功能基礎(chǔ)就是無線射頻技術(shù)。

（1）電子標(biāo)簽

在飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)中應(yīng)用的是非接觸式1C卡芯片的電子標(biāo)簽。它 包括射頻天線和1C電路兩個(gè)部分。飛機(jī)維修工具的相關(guān)信息可以存儲(chǔ)在1C卡 芯片上，同時(shí)1C卡芯片還可以用來擴(kuò)展安全服務(wù)，使用密碼來提升信息的安全 性。讀寫器通過電磁波，與電子標(biāo)簽上的射頻天線進(jìn)行交換數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)通信，用以完成系統(tǒng)所需求的功能。

（2）讀寫器

讀寫器在飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，首先是與主控系統(tǒng)通信，然后 接受并執(zhí)行控制命令，同時(shí)在系統(tǒng)與電子標(biāo)簽間實(shí)現(xiàn)了雙向通信。當(dāng)維修人員 攜帶電子標(biāo)簽（存儲(chǔ)有維修人員信息或飛機(jī)維修工具信息），進(jìn)入到工具間內(nèi)， 工具管理人員使用手持式讀寫器，與電子標(biāo)簽接近到工作距離后，電子標(biāo)簽接 收到查詢信號(hào)，使得通過標(biāo)簽內(nèi)的諧振電路產(chǎn)生了共振，并持續(xù)產(chǎn)生電荷，進(jìn) 行積累。當(dāng)積累到一定數(shù)量的電荷后，帶電性就會(huì)顯現(xiàn)出來，就能提供標(biāo)準(zhǔn)工 作的電壓給電子標(biāo)簽內(nèi)的電路使用。讀寫器發(fā)送的工具信息就是通過電子標(biāo)簽 內(nèi)的電路工作后，1C卡內(nèi)的芯片處理的。讀寫器能讀出和寫入電子標(biāo)簽內(nèi)所存 儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，也是由電子標(biāo)簽內(nèi)的諧振電路將1C卡芯片內(nèi)保存的工具信息調(diào) 制后反射給手持式讀寫器來實(shí)現(xiàn)的。

（3）RFID中間件

整個(gè)飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)需要運(yùn)營(yíng)支撐的平臺(tái)，而平臺(tái)的功能就是具有 數(shù)據(jù)封裝、過濾、轉(zhuǎn)發(fā)、排序和采集功能，可以提供文件、數(shù)據(jù)流等多種交換 數(shù)據(jù)方式的RFID中間件來實(shí)現(xiàn)的。而且RFID中間件可以使不同功能包或流程 包的數(shù)據(jù)在整個(gè)支撐平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)平滑流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兼容仿真系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等。 多個(gè)功能包同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的支撐平臺(tái)和單獨(dú)實(shí)施的功能包的數(shù)據(jù)采集支撐平臺(tái)都可 以使用RFID中間件。它也可作為與目前飛機(jī)航材管理正在使用的SAP系統(tǒng)、 仿真系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)等外部系統(tǒng)連接和交換數(shù)據(jù)的平臺(tái)。

1.3 軟件需求

 (1)其中《維修工程管理手冊(cè)》的有關(guān)術(shù)語，定義如下：

工具設(shè)備：直接用于飛機(jī)維修的特定工具和設(shè)備，包括專用工具設(shè)備和測(cè) 試設(shè)備，不包括通用工具。

通用工具：制造廠家沒有推薦，僅提供了尺寸、精度和范圍要求的工具， 即市場(chǎng)上具有通用標(biāo)準(zhǔn)和廣泛渠道的產(chǎn)品。

工具設(shè)備供應(yīng)商：經(jīng)質(zhì)量管理部認(rèn)可的采購(gòu)供貨商和檢修、校準(zhǔn)服務(wù)商。

(2)根據(jù)該維修單位《維修工作程序（MOP)》規(guī)定：

工具設(shè)備的驗(yàn)收由生產(chǎn)保障部/生產(chǎn)支援部專用設(shè)備管理崗工具設(shè)備管理人 員/維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保障人員。工具 設(shè)備到貨后，通知相關(guān)部門人員進(jìn)行驗(yàn)收工作。要求、跟蹤供應(yīng)商提供完整的 技術(shù)資料。如需培訓(xùn)的，將到貨情況以及需培訓(xùn)的信息及時(shí)通知當(dāng)?shù)嘏嘤?xùn)部門。 機(jī)務(wù)培訓(xùn)中心/培訓(xùn)管理室維修人員培訓(xùn)計(jì)劃管理崗維修人員培訓(xùn)計(jì)劃管理人員 進(jìn)行組織實(shí)施工具設(shè)備的操作、維護(hù)培訓(xùn)。

生產(chǎn)支援部維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保 障人員組織當(dāng)?shù)厥褂貌块T進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)工具設(shè)備外表無損和資料齊全（包括 生產(chǎn)廠、合格證、產(chǎn)品技術(shù)說明書、附錄清單等)，根據(jù)需要由使用部門進(jìn)行工 具設(shè)備的功能測(cè)試或試運(yùn)行，以確保工具設(shè)備完好有效，驗(yàn)收合格后填寫《工 具設(shè)備驗(yàn)收交接單》——固定資產(chǎn)填寫航空公司五聯(lián)單，非固定資產(chǎn)填寫維修 單位三聯(lián)單；維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保障 人員驗(yàn)收合格后進(jìn)行編號(hào)和貼標(biāo)識(shí)，建立工具設(shè)備臺(tái)帳，按不同的工具設(shè)備類 別進(jìn)行管理；

工具設(shè)備的編號(hào)原則：屬于固定資產(chǎn)的工具設(shè)備使用股份公司編制的 “固定資產(chǎn)編號(hào)”——15位數(shù)字編號(hào)；不屬于固定資產(chǎn)、但具有件號(hào)、序號(hào)的工具設(shè)備，以件號(hào)+序號(hào)進(jìn)行區(qū)分識(shí)別；不屬于固定資產(chǎn)、但具有件號(hào)、無序號(hào) 的工具設(shè)備，以件號(hào)+各地自編號(hào)進(jìn)行區(qū)分識(shí)別；不屬于固定資產(chǎn)、既無件號(hào)、 也無序號(hào)的工具設(shè)備，以各地自編號(hào)進(jìn)行區(qū)分識(shí)別；各地自編號(hào)原則由各地生 產(chǎn)支援部按各自情況自行確定，必須保證能明確區(qū)分識(shí)別。

工具設(shè)備表面可貼放標(biāo)識(shí)牌的情況下，釆用維修單位工具設(shè)備標(biāo)識(shí)的標(biāo) 準(zhǔn)格式；

工具設(shè)備表面不可貼放標(biāo)識(shí)牌，但可進(jìn)行刻字或噴涂的情況下，只需將 工具設(shè)備編號(hào)在工具設(shè)備表面進(jìn)行刻字或噴涂；

工具設(shè)備表面不可貼放標(biāo)識(shí)牌，也不能進(jìn)行刻字或噴涂的情況下，則應(yīng) 采用掛簽式或制作工具盒在其表面貼放標(biāo)識(shí)的方式，但標(biāo)識(shí)的格式仍應(yīng)參照標(biāo) 準(zhǔn)格式。

對(duì)驗(yàn)收不合格的工具設(shè)備，維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和 飛機(jī)維修設(shè)施保障人員先進(jìn)行掛簽、隔離存放，再進(jìn)行處理；總部地區(qū)，維修 設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保障人員應(yīng)及時(shí)將不合 格情況反饋生產(chǎn)保障部。生產(chǎn)保障部/生產(chǎn)支援部（總部以外）專用設(shè)備管理崗 工具設(shè)備管理人員/維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施 保障人員對(duì)驗(yàn)收不合格的工具設(shè)備，進(jìn)行退貨或更換。

生產(chǎn)支援部維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保 障人員建立航線工具設(shè)備臺(tái)帳——取得航線維修許可必需的工具設(shè)備清單，內(nèi) 容應(yīng)至少包括名稱、件號(hào)/型號(hào)、編號(hào)、數(shù)量、存放地點(diǎn)/位置、適用機(jī)型、起用 日期；同時(shí)將完整信息數(shù)據(jù)按系統(tǒng)要求錄入維修管理信息系統(tǒng)工具設(shè)備模塊， 做到及時(shí)錄入、隨時(shí)修正——新增工具設(shè)備數(shù)據(jù)必須在驗(yàn)收合格后2個(gè)工作日 內(nèi)錄入系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（包括狀態(tài)、地點(diǎn)/位置、數(shù)量等)修正必須盡可能做到與 實(shí)物情況同步。建立當(dāng)?shù)胤呛骄€工具設(shè)備臺(tái)帳——取得定檢、部附件、特種作 業(yè)維修項(xiàng)目許可必f的工具設(shè)備清單，內(nèi)容應(yīng)至少包括名稱、.件號(hào)/型號(hào)、編號(hào)、 數(shù)量、存放地點(diǎn)/位置、適用機(jī)型、所屬部門、保管人員、起用日期；同時(shí)將完 整信息數(shù)據(jù)按系統(tǒng)要求錄入維修管理信息系統(tǒng)工具設(shè)備模塊，做到及時(shí)錄入、 隨時(shí)修正——新增工具設(shè)備數(shù)據(jù)必須在驗(yàn)收合格后3個(gè)工作日內(nèi)錄入系統(tǒng)、動(dòng) 態(tài)數(shù)據(jù)（包括狀態(tài)、地點(diǎn)/位置、數(shù)量等)修正必須盡可能做到與實(shí)物情況同步。 建立當(dāng)?shù)赝ㄓ霉ぞ吲_(tái)帳——用于飛機(jī)維修工作的通用工具清單，內(nèi)容應(yīng)至少包 括名稱、件號(hào)/型號(hào)、編號(hào)、數(shù)量、存放地點(diǎn)/位置、所屬部門；清單不需要上報(bào)、 數(shù)據(jù)不需要錄入系統(tǒng)，但應(yīng)對(duì)清單數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地維護(hù)，確保準(zhǔn)確。

生產(chǎn)保障部專用設(shè)備管理崗工具設(shè)備管理人員根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和工具設(shè)備臺(tái) 帳，每年至少一次赴各地檢查數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，保留檢查記錄。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題下達(dá) 《工具設(shè)備整改通知》，跟蹤后續(xù)落實(shí)情況。

生產(chǎn)支援部專用設(shè)備管理崗工具設(shè)備管理人員建立工具設(shè)備單件檔案，將 工具設(shè)備的原廠資料（包括說明書、合格證、技術(shù)圖紙、檢測(cè)證明等)、驗(yàn)收交 接單一起存檔。應(yīng)在工具設(shè)備驗(yàn)收合格后5個(gè)工作日內(nèi)將原廠資料中的操作說 明、維護(hù)要求、檢測(cè)證明掃描上傳至維修管理信息系統(tǒng)工具設(shè)備模塊。使用數(shù) 碼相機(jī)對(duì)工具設(shè)備實(shí)物進(jìn)行拍照，能直觀地反映實(shí)物的外型、式樣即可；并將 數(shù)碼相片于資料掃描上傳的同時(shí)上傳至維修管理信息系統(tǒng)工具設(shè)備模塊。

生產(chǎn)保障部專用設(shè)備管理崗工具設(shè)備管理人員根據(jù)系統(tǒng)中資料、照片上傳 的情況，監(jiān)督上傳的及時(shí)性。每年至少一次赴各地檢查臺(tái)帳完整性性，保留檢 查記錄。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題下達(dá)《工具設(shè)備整改通知》，跟蹤后續(xù)落實(shí)情況。

維修單位組織實(shí)施無需頒證和已具備培訓(xùn)能力的人員培訓(xùn)，并建檔。對(duì)于 需頒證和不具備培訓(xùn)能力的人員培訓(xùn)，報(bào)當(dāng)?shù)嘏嘤?xùn)部門。機(jī)務(wù)培訓(xùn)中心/維修人 員培訓(xùn)計(jì)劃管理崗維修人員培訓(xùn)計(jì)劃管理人員實(shí)施當(dāng)?shù)毓ぞ咴O(shè)備操作和維修培 訓(xùn)。工程技術(shù)部廠主產(chǎn)技術(shù)部對(duì)當(dāng)?shù)鼐S修單位不具備培訓(xùn)技術(shù)能力的培訓(xùn)項(xiàng)目提 供技術(shù)支援。

工具設(shè)備保管/使用人員對(duì)所有在維修現(xiàn)場(chǎng)使用的工具箱、工具包（包括維 修人員個(gè)人保管的工具設(shè)備)，都必須建立工具設(shè)備清單，在維修工作中臨時(shí)增 加的工具設(shè)備或臨時(shí)使用的物品，在用到飛機(jī)維修工作前，首先需建立或加入 工具設(shè)備清單。維修人員不準(zhǔn)在飛機(jī)維修工作中使用未控制的工具設(shè)備，包括 任何個(gè)人物品。

生產(chǎn)支援部維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保 障人員建立收發(fā)記錄臺(tái)帳實(shí)施工具設(shè)備的收發(fā)管理。在工具設(shè)備的發(fā)放\交接\歸 還過程中進(jìn)行清點(diǎn)核對(duì)，確保不串件、不缺件。對(duì)于領(lǐng)用歸還過程中涉及計(jì)量 的工具設(shè)備，維修設(shè)備設(shè)施保障崗飛機(jī)維修設(shè)備保障人員和飛機(jī)維修設(shè)施保障 人員應(yīng)明確登記單個(gè)計(jì)量工具設(shè)備的使用記錄（包括飛機(jī)機(jī)號(hào)和工作內(nèi)容、工 作單卡號(hào))，確保該工具設(shè)備的使用追溯性。工裝巡檢人員對(duì)工具設(shè)備的R常使 用狀態(tài)進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)送修、送檢，確保工具設(shè)備的正常使用。

生產(chǎn)保障部專用設(shè)備管理崗工具設(shè)備管理人員不定期抽查維修單位工具設(shè) 備的保管使用情況。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題下達(dá)《工具設(shè)備整改通知》，跟蹤后續(xù)落實(shí)情 況。

系統(tǒng)基本模塊

飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)軟件結(jié)合RFID技術(shù)的信息數(shù)據(jù)讀取、通信的功能等 硬件功能，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的借用工具管理、歸還工具管理、工具存儲(chǔ)管理、 查詢與統(tǒng)計(jì)、維修人員信息管理等基本功能。

工具存儲(chǔ)管理

飛機(jī)維修工具的存儲(chǔ)管理指的是根據(jù)生產(chǎn)部門的實(shí)際需求，飛機(jī)維修工具 管理系統(tǒng)管理人員把新進(jìn)和報(bào)廢維修工具，或需要維修的工具，按照工具存儲(chǔ) 管理流程，把工具基本信息輸入或刪除、修改飛機(jī)維修工具基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的過程。 工具存儲(chǔ)管理的結(jié)果，保證所有標(biāo)簽中保存的信息對(duì)應(yīng)的是現(xiàn)行有效的工具。

借用工具管理

借用是工具使用的開始，是指維修人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，提出借用工具 的需求，經(jīng)過工具管理人員找到工具、讀取工具信息進(jìn)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。

歸還工具管理

工具歸還主要負(fù)責(zé)登記歸還工具時(shí)的工具信息與借用單上的信息相對(duì)應(yīng)， 如果有工具損壞再填寫工具損壞報(bào)告單轉(zhuǎn)入工具存儲(chǔ)管理流程。

1.4 信息需求

信息需求的產(chǎn)生，就是為了實(shí)現(xiàn)飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)上述的功能。這些 需要將數(shù)據(jù)信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)和使用。而系統(tǒng)產(chǎn)生的信息錄入需求，就 需要有相應(yīng)的錄入數(shù)據(jù)信息功能來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)維修工具來說，要實(shí)現(xiàn)工具 在系統(tǒng)中的存儲(chǔ)和查詢功能，就要知道工具的工具編號(hào)、.名稱、規(guī)格、狀況等 基本信息以及相關(guān)的查詢信息。

本系統(tǒng)的信息需求還有借用工具管理中工具借用單錄入功能、工具使用查 詢功能、工具損壞/報(bào)廢單錄入功能、歸還數(shù)據(jù)錄入功能、未歸還工具報(bào)警功能、 工具查找功能以及工具信息錄入功能等。工具損壞/報(bào)廢報(bào)告單錄入功能需要工 具損壞/報(bào)廢報(bào)告單的編號(hào)以及此工具損壞/報(bào)廢報(bào)告單的相關(guān)信息，并錄入保存 到數(shù)據(jù)庫(kù)中。而且為了滿足系統(tǒng)的需求，以下功能需要具備在數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù) 庫(kù)中時(shí)，確定需要錄入哪些數(shù)據(jù)：工具信息錄入功能、工具借用單錄入功能、 借用數(shù)據(jù)錄入功能以及歸還數(shù)據(jù)錄入功能。相應(yīng)的查詢功能為方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 管理，則需要在管理人員查詢時(shí)能快速、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出此項(xiàng)記錄信息。

相關(guān)的信息還包括信息的安全性、信息編碼的標(biāo)準(zhǔn)化等。飛機(jī)維修工具管 理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，因?yàn)槊窈较到y(tǒng)的特殊性，有很高的安全要求。這不僅要 保證系統(tǒng)信息不被攻擊，更重要的是保證數(shù)據(jù)庫(kù)本身的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確完整，符合中 國(guó)民航局對(duì)于飛機(jī)維修工具管理的規(guī)定。因此，飛機(jī)維修工具管理系統(tǒng)必須要 對(duì)應(yīng)相應(yīng)授權(quán)人員使用，能夠識(shí)別使用人員的身份，防止非法訪問或破壞工具 的數(shù)據(jù)信息。這就需要嚴(yán)格按照維修工作程序設(shè)置好使用人員的權(quán)限，并維護(hù) 系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

系統(tǒng)信息集成的重要手段和保障就是通過信息編碼的標(biāo)準(zhǔn)化來實(shí)現(xiàn)。飛機(jī) 維修工具管理系統(tǒng)中涉及的數(shù)據(jù)數(shù)量眾多，包括了大量工具、人員等在內(nèi)的數(shù) 據(jù)信息。為了有效的管理整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，就需要使用標(biāo)準(zhǔn)的信息編碼。 對(duì)工具管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息設(shè)計(jì)和使用的原則就是唯一、可擴(kuò)充、適用、穩(wěn) 定和可操作等。為了減少信息的重復(fù)采集和數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的冗余，而在飛機(jī) 維修工具數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)歸類，是信息編碼標(biāo)準(zhǔn)化必不可少的過程。