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飛機維修領域,RFID技術作用巨大

責任編輯:editor009

作者:李璇

2016-01-14 11:08:03

摘自:《航空維修與工程》

如果RFID應用于維修領域,航空公司的獲益最顯著。以查找氧氣罐的維修記錄為例,維修人員在飛機停場后便可立即進入客艙利用閱讀器進行快速掃描,按照每個氧氣罐的序列號查詢其上一次維修記錄,包括維修時間、維修類型。

如果RFID應用于維修領域,航空公司的獲益最顯著。以查找氧氣罐的維修記錄為例,維修人員在飛機停場后便可立即進入客艙利用閱讀器進行快速掃描,按照每個氧氣罐的序列號查詢其上一次維修記錄,包括維修時間、維修類型。但目前,大多數情況下要想得到這些信息,需要等到飛機停場后逐個拆卸氧氣罐,其中還涉及機艙頂部行李艙的拆裝,這是一項非常耗時的工作。另外,維修人員有時還需要仔細搜查每個氧氣罐的維修記錄,因為有時很難查到。

RFID標簽在航空維修領域的應用早在2005年就已開始,當年,美國聯邦航空局頒布了有關被動式RFID裝置的政策,該政策開啟了RFID技術應用于飛機部件的大門。但是要深究其對維修業的潛在影響,還必須理解標簽自身的含義以及它將為當前帶來的理念。

RFID標簽與識別型標簽不同,識別型標簽內存很小,通常僅為96比特,用于記錄電子產品編碼,而且其微型芯片也只保證可利用通信協議與閱讀器傳輸信息即可。內存較大的RFID標簽則是嵌在單片存儲器中。目前有兩種RFID標簽類型可供選擇;一是雙記錄標簽,內存為1~8kB;二是多記錄標簽,內存為8~16kB。Tego公司認為,航空維修領域所使用的RFID標簽一般需要8kB。RFID標簽除了微型芯片還配有一個小型天線,數據傳輸主要通過超高頻電波,無線電頻率在北美為915MHz,在歐洲為865MHz。信息傳輸是雙向的,閱讀器也可以將最新的維修數據寫入標簽。RFID標簽符合EPC全球第二代(Gen2)硬件標準,包括無線射頻協議標準、標簽與閱讀設備的相關接口標準等。

內存大的RFID標簽通常使用閃存(EEPROM)作為其內部存儲技術,可存儲數據長達5~10年。但Tego公司已經研發出了另一種可在150℃的環境下存儲數據長達30年的新技術。Tego公司認為正是有了這項技術,RFID標簽才能在航空業中得以推廣和應用。

通常,部件的RFID標簽最初包含的信息為OEM寫入的新部件出廠時的一些數據,包括件號、功能描述、序列號等。隨著部件在后續使用中維修次數的增多,維修數據更新和積累越來越多,則要求標簽的內存越來越大。

部件OEM粘貼RFID標簽的方法通常有三種,不同部件方法不同。例如,座椅架上的是粘在其背后,氧氣罐上的則是用繩子系在其上,航電部件和發動機部件的標簽則是使用鉚接或螺接方式??湛屯瞥龅腁350飛機中將使用Tego公司提供的雙記錄和多記錄標簽,覆蓋范圍包括350個零件編號,大約需要900個標簽,甚至包括了起落架、可修復的發動機部件以及救生衣等耗材,這將會是存儲式標簽在空客產品中的首次應用。

粘貼RFID標簽的具體流程為,Tego公司將標簽直接供給部件供應商,然后由部件供應商將部件的出廠信息寫入標簽后交付給空客,空客接收部件時便可讀取部件標簽完成驗收。Tego公司認為,將標簽直接交付部件制造商有利于制造商為每個部件選擇最適合的標簽類型,以及最好的粘貼方式,并且可以根據標簽的狀況更改部件設計。更為重要的是,標簽中要加載的部件出廠數據和數據交換標準本身就需要由部件OEM提供并制定。

空客已決定將RFID標簽推廣至其所有在產機型中,首先從座椅和救生衣入手。

RFID標簽的價值在外場試驗中也已得到證明。2008年,波音公司與日本航空公司、美國航空公司、新加坡航空公司合作就RFID的應用完成了多項案例研究,包括氧氣罐、客艙頂棚、座椅及機組休息區。以檢查氧氣罐的有效期為例,在應用RFID標簽后,檢查時間由原來的6.5小時縮短至8.5分鐘,節約了98%的時間,為機庫、庫存備件等資源的管控贏得了更大空間。

空客A350使用大容量內存RFID標簽項目是航空維修領域一項重要里程碑。在2008年,空客公司提出了大容量內存RFID標簽應用于A350飛機時壽件的要求,其中涉及羅克韋爾?柯林斯提供的30種航電部件。包括通信、導航和著陸有關的駕駛艙航電部件等,其上均要粘貼8KB內存容量的RFID標簽。通過RFID標簽,空客公司和羅克韋爾?柯林斯公司都將從此項應用中獲益。當航電箱運送到裝配線時,空客通過標簽便可容易地識別并快速安裝在正確的位置上。作為部件的OEM,羅克韋爾?柯林斯公司在維護航電部件時通過獲取其標簽中的精確信息可以更快速地識別故障,縮短排故時間。如果空客公司和羅克韋爾?柯林斯公司應用RFID標簽能夠成功,將帶動更多的OEM和航空公司使用RFID標簽。

在2011~2012年間,阿拉斯加航空公司也曾與波音公司合作,在其波音737機隊中試驗了波音商用航空服務公司的RFID集成型解決方案,而且獲得了局方的認可,許多客戶也產生了興趣,但在推廣應用過程中并不積極,導致喪失了良機,迫使波音商用航空服務部將此項目在一年前撤銷,繼續等待市場需求的發展。

羅克韋爾?柯林斯公司認為,當時波音公司并沒有提出其大容量內存RFID標簽存在的一些問題,而且阿拉斯加航空也沒有提出。直至2008年,空客提出要求時,許多問題才浮出水面。例如,當時波音試驗所用的閱讀器技術尚未成熟,存在著許多可靠性問題。而且當時的閱讀器供應商數量非常有限,也可以說,這項技術真正的成長是在最近兩年。當然,最重要的推手是2013年航空運輸協會(ATA)SPEC2000標準,推動了大容量存儲RFID的實施,使其成為了一種電子商務工具。

美國西南航空公司的報告稱,盡管其沒有計劃將大容量內存RFID標簽作為一種維修新方法引入,但其企業資源計劃(ERP)正在考慮通過RFID技術將原有標簽升級。當然,美國西南航空公司依然很謹慎,因為在使用RFID技術時,應確保其數據的高度完整性。這對于美國西南航空公司而言,意味著數據收集準確度超過99%,為達到這一標準則必須重建新的IT基礎設施。而且,當新一代維修企業ERP變得非常成熟,可以確保近100%的數據完整性時,航空公司將面臨從原有ERP到新一代ERP系統的巨大轉變。

應用大容量內存RFID或者其他自動數據采集流程將給傳統維修企業ERP系統的數據接口問題帶來嚴峻挑戰。因為在傳統的ERP系統中沒有規定大容量內存RFID標簽的數據類型和適用范圍。很多集成的工作將是維修企業ERP下一步的升級工作,但其投資回報可能會成為問題,因為有的航空公司本打算在5年或者更長時間后才考慮升級其維修ERP系統。

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