适用于检修列作业车的物料管理系统

贠泽 张喜云 吴艳萍

 

【摘  要】本文论述了一种适用于检修列作业车的物料管理系统，采用软件、硬件及管理策略结合的方式，实现对检修列作业车物料的管理，大幅度地提高了检修列作业车上的维修工具及维修物资的管理、识别的效率及可靠性，基本实现无遗漏的物料管理和识别，大大减少了现场人员的劳动强度，提高整车智能化水平。

【关键词】物料管理系统;管理策略;可靠性;智能化

引言

接触网检修列作业车检修设备种类和设备数量非常多，以12节车重联的检修列作业车为列，整车设置两节材料车，共有1000多种材料、工具，材料种类众多，现场往往存在丢失、损坏等现象，无法实时掌握材料的在库情况及在库地点，当人员作业时，需要花费很长的时间去寻找工具。且需要配备专人去管理工具，每次盘存工具时，往往要花费几天的时间去盘点，且盘存时存在工具出入的问题，即，相关技术中依靠人工对数量较多的材料、工具进行管理，现场管理难度大且管理效率低下。另一方面，相关技术中工具出入管控技术还包括采用RFID与RFID传感器一一对应识别的方案，此种技术不适用于检修列作业车工具大批量的出入;频繁的工具损坏、更换;各种大小不一的材料/工具管理，且每个工具的RFID标签对应的传感器需要以局域网的方式接入系统，大大的增加了现场车辆的布线量，不适用于布线环境非常紧张的检修列作业车。现场工具出入管控技术往往采用特制工具柜存放方案，此技術需要布置相应的RFID传感器，此种工具柜需要专门定制，当有工具大小的变化时，工具柜又需要重新定制，不适用于检修列作业车的批量生产。现场技术工具出入时往往采用通道门禁的形式，此种通道门禁占用空间大，且容易被现场人员、工具误碰，造成损坏。

因此，实有必要提供一种新的适用于检修列作业车的物料出入管理系统解决上述技术问题。

1.物料管理系统的组成

适用于检修列作业车的物料出入管理系统，包括：RFID电子标签、读写器、服务端;RFID电子标签设于待管控物上，每个待管控物上的RFID电子标签的识别码具有唯一性;读写器用于从待管控物上读取识别信息并传输至服务端;服务端为一用Java语言编写的程序，集成了负责数据接收的socket服务，负责用户界面操作处理、业务逻辑处理、数据库操作的web服务。读写器读取识别信息的信息包括;待管控物的出入库信息、待管控物的使用频率信息、待管控物的使用时长信息。

2.物料管理系统所实现的功能

2.1工具/材料的管理：

（1）工具/材料信息管理：包含登记录入、工具报损、标签的绑定/更换。（2）工具/材料出/入库管理：包含读取标签记录出/入库、出/入库误记录自动过滤、出/入库误记录手动纠偏。（3）工具/材料出/入库记录绘制图表化使用轨迹。（4）工具/材料库存管理，在库工具库存使用情况、使用情况、工具状态等信息查询，报损工具清单询。

2.2硬件管理

（1）电子标签管理。①电子标签基本信息管理：电子标签基本信息及唯一标识录入、电子标签报损。②电子标签查询：通过唯一识别信息查找电子标签并展示基本信息。（2）读写器管理。①电子标签移动读写器及读写器门禁信息录入及报损。②在线配置读写器连接参数并进行通讯调试。③对所有读写器的信息状态查询。

2.3报表管理

（1）损耗报表：通过器材新增及报损情况，统计并绘制器材报损报表。（2）维修报表：通过维修工具的整体使用情况，绘制并绘制维修报表。

2.4系统管理系统

（1）用户管理，包括系统用户新增/登录/配置模块。（2）用户权限管理，包括多角色多层级权限管理。（3）系统安全，包括系统安全配置及日志管理。

3.物料管理系统工作原理介绍

该物料管理系统主要采用RFID电子标签绑定维修工具的形式，在现场关键位置部署读写器采集标签数据，以实现对工具的出入库、使用频率/时长等维度的日常管控，达到维修工具的主要管控目的。系统主要采用射频感知、物联网等前沿技术。将待管控的维修工具和物资通过物理方式绑定带有射频芯片的柔性电子标签，然后在车厢关键出入口安装射频感知设备，每当绑定有标签的维修工具或物资通过该区域时，射频自动感知设备将读取到的标签唯一识别码通过TCP/IP协议传输到服务端，实现日结、月结等报表（包含工具的进出，盘点，使用次数）。服务端是一个用Java语言编写的程序，它集成了负责数据接收的socket服务，负责用户界面操作处理、业务逻辑处理、数据库操作的web服务。系统采用的mysql数据库，它在单列检修车维修工具管理业务中的中高频数据处理特点有处理速度快、支持多线程并发、完美支持多语言等优点。

本系统与现有技术区别在于：该系统包含（系统硬件、软件、管理策略），系统采用RFID电子标签绑定维修工具的形式，在现场关键位置部署读写器用于采集标签数据，以实现对工具的出入库、使用频率/时长等维度的日常管控，达到维修工具的主要管控目的。系统硬件方面包括：电子标签、手持式电子标签读写器，天线式电子标签读写门禁。电子标签通过物理方式绑定在相应的维修工具/物资上;手持式标签读写器用于写入电子标签的唯一ID信息，对应相应的工具信息;天线式标签读写门禁，检测从此门出入库的工具，系统还包括天线式电子标签读写门禁相配的一套金属隔板组件;金属隔板组件包括：隔离底板、分别设于所述隔离底板两端且分别与隔离底板铰接相连的第一调整板和第二调整板、用于支撑所述第二调整板的调节杆。通过调节第一调整板和第二调整板的旋转角度，可控制门禁读写器的调节范围，进而减小天线误读率。门禁读写器将读取到的数据上传到服务器，服务器将数据保存到数据库。其中：所述手持式终端具备适用于检修列作业车的物料出入管理系统WIFI功能，支持IEEE802.11b/g/n协议，可将写入的标签信息通过车载无线局域网传递至车载AP，车载AP再通过重联通讯传递至车载服务器，手持式终端峰值速度>500张标签/秒，适合于大批量、高速的物料盘存。其中：天线式电子标签读写门禁基于行业领先的智能射频芯片为核心的超高频读写器，具备远距离多卡识别能力，在一个寻卡周期（2s）可以稳定的读取至少150张的电子标签，可满足检修列作业车工具大批量的出入;频繁的工具损坏、更换。天线式电子标签读写门禁具备以太网接口，满足TCP/IP接口协议，通过射频识别技术自动读取天线范围内经过的电子标签，并通过车载以太网将标签信息传递至车载服务器。天线式电子标签读写门禁射频发射功率通过软件可调，以适用于不同大小的电子标签，进而满足各种大小不一的维修工具/物资管理。天线式电子标签读写门禁却别于现有技术的方面为：识别角度可调，完美的匹配检修列作业车车厢的使用环境。

电子标签采用超高频抗金属（柔性）标签通过物理方式绑定在工具/材料上，可适用大小不一的工具/材料，且具备高达100000次的擦写次数，很好的满足现场高频的使用环境。系统软件方面包含：服务端是一个用Java语言编写的程序，它集成了负责数据接收的socket服务，负责用户界面操作处理、业务逻辑处理、数据库操作的web服务。系统采用的mysql数据库，它在单列检修车维修工具管理业务中的中高频数据处理特点有处理速度快、支持多线程并发、完美支持多语言等优点。

4.结论

目前，该物料管理系统已成功应用于某改进型检修列作业车，改系统提高检修列作业车上的维修工具及维修物资的管理、识别的效率及可靠性的同时，减少了现场人员的劳动强度，提高整车智能化水平，具有指导性意义。

参考文献

[1] 赵振宇.机车质量检修管理系统的研究[J].北京交通大学通信与信息系统.2009年4月第45卷第4期.