RFID的飛機維修工具管理系統(tǒng)的需求分析

根據(jù)飛機維修工具管理的需要，幵發(fā)出 來的飛機維修工具管理系統(tǒng)要能實現(xiàn)對工具的借用工具管理、歸還工具管理、 工具存儲管理、查詢與統(tǒng)計、人員信息管理等功能。而這些功能的實現(xiàn)，要用 到與飛機維修人員與維修工具相關的信息，如維修人員的姓名、部門和工具的 工具編號、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維修工具管理系統(tǒng)的軟件需求、硬件需求，再進行描述系統(tǒng)信息需求。

1.1 系統(tǒng)功能需求

工具管理系統(tǒng)的設計包含硬件方面的設計，和系統(tǒng)軟件方面的設計，用以實現(xiàn)飛機維修工具的管理。硬件需求與軟件需求是系統(tǒng)的兩個重要功能需求。

1.2 硬件需求

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

基于RFID的飛機維修工具管理系統(tǒng)需要分成電子標簽、讀寫器、RFID中 間件、軟件系統(tǒng)等四部分構成來實現(xiàn)，而這四部分的功能基礎就是無線射頻技術。

（1）電子標簽

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

（2）讀寫器

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

（3）RFID中間件

整個飛機維修工具管理系統(tǒng)需要運營支撐的平臺，而平臺的功能就是具有 數(shù)據(jù)封裝、過濾、轉發(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)在整個支撐平臺上實現(xiàn)平滑流動，實現(xiàn)兼容仿真系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等。 多個功能包同時運轉的支撐平臺和單獨實施的功能包的數(shù)據(jù)采集支撐平臺都可 以使用RFID中間件。它也可作為與目前飛機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。

1.3 軟件需求

 (1)其中《維修工程管理手冊》的有關術語，定義如下：

工具設備：直接用于飛機維修的特定工具和設備，包括專用工具設備和測 試設備，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， 即市場上具有通用標準和廣泛渠道的產品。

工具設備供應商：經(jīng)質量管理部認可的采購供貨商和檢修、校準服務商。

(2)根據(jù)該維修單位《維修工作程序（MOP)》規(guī)定：

工具設備的驗收由生產保障部/生產支援部專用設備管理崗工具設備管理人 員/維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保障人員。工具 設備到貨后，通知相關部門人員進行驗收工作。要求、跟蹤供應商提供完整的 技術資料。如需培訓的，將到貨情況以及需培訓的信息及時通知當?shù)嘏嘤柌块T。 機務培訓中心/培訓管理室維修人員培訓計劃管理崗維修人員培訓計劃管理人員 進行組織實施工具設備的操作、維護培訓。

生產支援部維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保 障人員組織當?shù)厥褂貌块T進行驗收，確認工具設備外表無損和資料齊全（包括 生產廠、合格證、產品技術說明書、附錄清單等)，根據(jù)需要由使用部門進行工 具設備的功能測試或試運行，以確保工具設備完好有效，驗收合格后填寫《工 具設備驗收交接單》——固定資產填寫航空公司五聯(lián)單，非固定資產填寫維修 單位三聯(lián)單；維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保障 人員驗收合格后進行編號和貼標識，建立工具設備臺帳，按不同的工具設備類 別進行管理；

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

工具設備表面可貼放標識牌的情況下，釆用維修單位工具設備標識的標 準格式；

工具設備表面不可貼放標識牌，但可進行刻字或噴涂的情況下，只需將 工具設備編號在工具設備表面進行刻字或噴涂；

工具設備表面不可貼放標識牌，也不能進行刻字或噴涂的情況下，則應 采用掛簽式或制作工具盒在其表面貼放標識的方式，但標識的格式仍應參照標 準格式。

對驗收不合格的工具設備，維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和 飛機維修設施保障人員先進行掛簽、隔離存放，再進行處理；總部地區(qū)，維修 設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保障人員應及時將不合 格情況反饋生產保障部。生產保障部/生產支援部（總部以外）專用設備管理崗 工具設備管理人員/維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施 保障人員對驗收不合格的工具設備，進行退貨或更換。

生產支援部維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保 障人員建立航線工具設備臺帳——取得航線維修許可必需的工具設備清單，內 容應至少包括名稱、件號/型號、編號、數(shù)量、存放地點/位置、適用機型、起用 日期；同時將完整信息數(shù)據(jù)按系統(tǒng)要求錄入維修管理信息系統(tǒng)工具設備模塊， 做到及時錄入、隨時修正——新增工具設備數(shù)據(jù)必須在驗收合格后2個工作日 內錄入系統(tǒng)、動態(tài)數(shù)據(jù)（包括狀態(tài)、地點/位置、數(shù)量等)修正必須盡可能做到與 實物情況同步。建立當?shù)胤呛骄€工具設備臺帳——取得定檢、部附件、特種作 業(yè)維修項目許可必f的工具設備清單，內容應至少包括名稱、.件號/型號、編號、 數(shù)量、存放地點/位置、適用機型、所屬部門、保管人員、起用日期；同時將完 整信息數(shù)據(jù)按系統(tǒng)要求錄入維修管理信息系統(tǒng)工具設備模塊，做到及時錄入、 隨時修正——新增工具設備數(shù)據(jù)必須在驗收合格后3個工作日內錄入系統(tǒng)、動 態(tài)數(shù)據(jù)（包括狀態(tài)、地點/位置、數(shù)量等)修正必須盡可能做到與實物情況同步。 建立當?shù)赝ㄓ霉ぞ吲_帳——用于飛機維修工作的通用工具清單，內容應至少包 括名稱、件號/型號、編號、數(shù)量、存放地點/位置、所屬部門；清單不需要上報、 數(shù)據(jù)不需要錄入系統(tǒng)，但應對清單數(shù)據(jù)進行有效地維護，確保準確。

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

生產支援部專用設備管理崗工具設備管理人員建立工具設備單件檔案，將 工具設備的原廠資料（包括說明書、合格證、技術圖紙、檢測證明等)、驗收交 接單一起存檔。應在工具設備驗收合格后5個工作日內將原廠資料中的操作說 明、維護要求、檢測證明掃描上傳至維修管理信息系統(tǒng)工具設備模塊。使用數(shù) 碼相機對工具設備實物進行拍照，能直觀地反映實物的外型、式樣即可；并將 數(shù)碼相片于資料掃描上傳的同時上傳至維修管理信息系統(tǒng)工具設備模塊。

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

維修單位組織實施無需頒證和已具備培訓能力的人員培訓，并建檔。對于 需頒證和不具備培訓能力的人員培訓，報當?shù)嘏嘤柌块T。機務培訓中心/維修人 員培訓計劃管理崗維修人員培訓計劃管理人員實施當?shù)毓ぞ咴O備操作和維修培 訓。工程技術部廠主產技術部對當?shù)鼐S修單位不具備培訓技術能力的培訓項目提 供技術支援。

工具設備保管/使用人員對所有在維修現(xiàn)場使用的工具箱、工具包（包括維 修人員個人保管的工具設備)，都必須建立工具設備清單，在維修工作中臨時增 加的工具設備或臨時使用的物品，在用到飛機維修工作前，首先需建立或加入 工具設備清單。維修人員不準在飛機維修工作中使用未控制的工具設備，包括 任何個人物品。

生產支援部維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保 障人員建立收發(fā)記錄臺帳實施工具設備的收發(fā)管理。在工具設備的發(fā)放\交接\歸 還過程中進行清點核對，確保不串件、不缺件。對于領用歸還過程中涉及計量 的工具設備，維修設備設施保障崗飛機維修設備保障人員和飛機維修設施保障 人員應明確登記單個計量工具設備的使用記錄（包括飛機機號和工作內容、工 作單卡號)，確保該工具設備的使用追溯性。工裝巡檢人員對工具設備的R常使 用狀態(tài)進行巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時送修、送檢，確保工具設備的正常使用。

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

系統(tǒng)基本模塊

飛機維修工具管理系統(tǒng)軟件結合RFID技術的信息數(shù)據(jù)讀取、通信的功能等 硬件功能，才能實現(xiàn)對工具的借用工具管理、歸還工具管理、工具存儲管理、 查詢與統(tǒng)計、維修人員信息管理等基本功能。

工具存儲管理

飛機維修工具的存儲管理指的是根據(jù)生產部門的實際需求，飛機維修工具 管理系統(tǒng)管理人員把新進和報廢維修工具，或需要維修的工具，按照工具存儲 管理流程，把工具基本信息輸入或刪除、修改飛機維修工具基礎數(shù)據(jù)庫的過程。 工具存儲管理的結果，保證所有標簽中保存的信息對應的是現(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)實際生產情況，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)構成的操作過程。

歸還工具管理

工具歸還主要負責登記歸還工具時的工具信息與借用單上的信息相對應， 如果有工具損壞再填寫工具損壞報告單轉入工具存儲管理流程。

1.4 信息需求

信息需求的產生，就是為了實現(xiàn)飛機維修工具管理系統(tǒng)上述的功能。這些 需要將數(shù)據(jù)信息在數(shù)據(jù)庫中進行存儲和使用。而系統(tǒng)產生的信息錄入需求，就 需要有相應的錄入數(shù)據(jù)信息功能來實現(xiàn)。對于一個維修工具來說，要實現(xiàn)工具 在系統(tǒng)中的存儲和查詢功能，就要知道工具的工具編號、.名稱、規(guī)格、狀況等 基本信息以及相關的查詢信息。

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/報廢單錄入功能、歸還數(shù)據(jù)錄入功能、未歸還工具報警功能、 工具查找功能以及工具信息錄入功能等。工具損壞/報廢報告單錄入功能需要工 具損壞/報廢報告單的編號以及此工具損壞/報廢報告單的相關信息，并錄入保存 到數(shù)據(jù)庫中。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) 庫中時，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。相應的查詢功能為方便對數(shù)據(jù)進行 管理，則需要在管理人員查詢時能快速、準確地從數(shù)據(jù)庫中調出此項記錄信息。

相關的信息還包括信息的安全性、信息編碼的標準化等。飛機維修工具管 理系統(tǒng)設計的過程中，因為民航系統(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)庫本身的數(shù)據(jù)準確完整，符合中 國民航局對于飛機維修工具管理的規(guī)定。因此，飛機維修工具管理系統(tǒng)必須要 對應相應授權人員使用，能夠識別使用人員的身份，防止非法訪問或破壞工具 的數(shù)據(jù)信息。這就需要嚴格按照維修工作程序設置好使用人員的權限，并維護 系統(tǒng)運行的安全。

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準化來實現(xiàn)。飛機 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、人員等在內的數(shù) 據(jù)信息。為了有效的管理整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，就需要使用標準的信息編碼。 對工具管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息設計和使用的原則就是唯一、可擴充、適用、穩(wěn) 定和可操作等。為了減少信息的重復采集和數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的冗余，而在飛機 維修工具數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)歸類，是信息編碼標準化必不可少的過程。