塔式起重机可追溯标识的设置与应用

吴学松/WU Xue-song

（1.中国建筑科学研究院有限公司 建筑机械化研究分院，河北 廊坊 065000；2.中国工程机械工业协会施工机械化分会，河北 廊坊 065000）

1 背景与需要

塔式起重机是建筑施工现场普遍使用的特种机械设备，因其制造、租赁、安装、使用各个环节涉及的单位众多，并且由于其散装发货、在其生命周期内将有多次组装、拆卸、转运的特点，管理要素牵涉资料审核、关键部位与环节的重点控制、日常使用过程的动态监控等各个环节，管理控制难度大，且一旦发生安全事故，造成的负面影响很大。

在目前起重机械安装、租赁市场不规范、施工企业设备管理相对薄弱的情况下，各地建设行政主管部门在日常的监督管理工作中，纷纷加强对起重机械的安全管理。比如核查起重机械的型号、适用范围、使用有效期等信息及标准节是否混用混装、日常维修保养是否到位等。但是传统的管理手段效率低、难度大。

目前，工业互联网已成为推动传统工业向数字化、智能化转型升级的重要着力点，设备数字化、网络化、智能化日益成为未来制造业发展的主要趋势。近几年，国家大力建设的工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分，是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽。随着工业互联网推进不断深入，采用规范的行业标识对各类资源进行标准化编码成为实现信息共享、推进工业智能化的基础。能够唯一识别不同联网对象的标识编码是实现工业互联网应用服务的前提。目前，在汽车制造、家电、电力、医疗、装备制造、船舶制造、集装箱、食品加工等行业已有标识标准规范，已形成智能制造、产品追溯、供应链管理和全生命周期管理等典型应用模式，降本提质增效作用逐步显现，已有众多标识应用的成功案例。

塔式起重机无论从特种设备的全生命周期管理需求，还是散件出厂、工地组装、管理环节多、安全事故多的特点，对于塔式起重机和主要部件建立标识管理是十分必要的。实现塔式起重机工业互联网标识解析，适应塔式起重机产品全生命周期管理、产品质量追溯及供应链管理需要，这既是制造企业的需要，也是使用单位、监管部门对塔式起重机身份确认、追溯防伪、方便安装管理、使用寿命管理的需要。

国务院办公厅2015 年发布《关于运用大数据加强对市场主体服务和监管的若干意见（国办发〔2015〕51 号）》、《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见（国办发〔2015〕95 号）》[1，2]，要求“建立产品信息溯源制度。利用物联网、射频识别等信息技术，建立产品质量追溯体系，形成来源可查、去向可追、责任可究的信息链条，方便监管部门监管和社会公众查询”，“开展特种设备和危险品追溯体系建设”。

产品信息追溯体系建设包括制订统一的标识标准、选用合适的标识载体、推进标识注册和标识解析、扩展标识应用等几个方面。

2 制订统一的标识标准

编码标识技术作为物联网最为基础的关键技术，其标准的制定已成为当前焦点和热点问题。目前塔式起重机标识为制造企业各自编码方式，按照GB/T5031-2019《塔式起重机》规定，塔式起重机主要结构件应设有可追溯制造日期的永久性标识。但不同企业采用的标识编码不统一，主要使用传统的本体标识，尚停留在信息获取的浅应用阶段，没有应用信息化技术，应用有很大局限性。为了在行业内规范塔式起重机标识，使塔式起重机制造、产权管理、安装使用、监督管理各方能够共享标识信息，确保在塔式起重机使用过程中标识编码的唯一性、合理性和可扩充性，提高塔式起重机应用的数字化管理和安全运行水平，首先要制定《塔式起重机 标识》标准。

正在编制中的中国工程机械工业协会团体标准《塔式起重机 标识》，由中国工程机械工业协会施工机械化分会牵头组织，联合塔式起重机制造企业、租赁企业、信息化技术企业、监管部门共同编制完成。通过标识标准建立统一的标识编码规则，赋予塔式起重机数字身份证，实现塔式起重机和塔式起重机主要部件的信息采集及数据交换，实现塔式起重机数字化、智能化、网络信息化管理。《塔式起重机 标识》标准将是促进塔式起重机智能制造、信息化管理、构建塔式起重机大数据管理的重要标准。

塔式起重机标识包括整机标识和主要部件标识，标识编码实现一物一码、码物不可分离的要求。标识编码从出厂到报废的整个生命周期保持不变，不随产品的使用时间或所处场所的变化而丢失或损坏。

根据标识编码的唯一性、科学性、便利性、可扩展性原则，塔式起重机部件编码应由“制造单位代码+分类代码+塔式起重机型号代码+工厂代码+生产年月+序列号”组合而成；塔式起重机部件编码应由“制造企业代码+部件种类及部件型号代码+工厂代码+生产年月+序列号”组合而成。

标识编码、标识解析是工业互联网标识解析体系最核心的两部分。有了工业互联网标识，产品的全生命周期管理、质量追溯、供应链的优化等等，都可以基于标识体系去打通。

3 选用先进适宜的标识载体

塔式起重机标识载体应该包括传统本体标识与电子标签，通过传统本体标识与电子标签的组合应用，为实现塔式起重机整机及主要部件的防伪、可追溯管理和更多的管理应用奠定了基础。

1）本体标识 本体标识是将标识编码直接打刻在部件本体上，具有直观、永久性等特点。但本体标识信息量少，信息化应用水平低，在产权单位资产管理、监管单位监督等环节，应用不便，既降低工作效率，又难以实现信息的准确关联和自动获取。使得使用过程对其制造企业不明确、有意或无意的混用混装、生产日期造假等现象普遍存在。

2）电子标签 电子标签作为标识载体，能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用。电子标签具有信息采集量大、输入速度快、可靠性和准确度高等优点，还具有易识读、抗金属、防转移、无损安装、信息防伪及低成本等优点，是一种先进、经济、实用的标识技术。电子标签采用RFID 与NFC 双频芯片，同时带有二维码标识，支持多终端读写识别，借助标识解析系统，实现塔式起重机整机、部件跨地域、跨部门、跨企业的信息查询和共享。

RFID 即射频识别，RFID 读写器及RFID 电子标签通过射频信号非接触自动识别目标对象，可快速进行物品追踪和数据交换。RFID 芯片具有数据存储量大、可读写、非接触、识别距离远、识别速度快、读取效率高、保密性好、穿透性强、寿命长、环境适应性好以及能同时读取多个标签内容等优势，可以显著降低人工劳动强度和出错率。

NFC 是近场通信技术，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。相对于RFID 来说NFC 具有距离近、带宽高、能耗低等特点。表1 是几种标识载体的性能对比。

表1 几种标识载体的性能比较

电子标签改变了从前对信息处理的方式，实现了多目标同时识别，大大提高了工作效率，降低了人工操作的工作量与失误率。电子标签同时设有密码保护，不易被伪造，安全性较高。利用RFID 技术能够实现塔式起重机全生命周期管理更加高效和智能化，可导入每个部件的详细信息，可记录塔式起重机的进出库、安装、维修、事故、报废等信息，可形成设备台账统计等。

“第三人”与“第三者“是有区别和联系的。提及干扰婚姻关系的，公众通俗的理解为”第三者“。在百度百科中第三者的解释是、置传统婚姻家庭观念于不顾，凭着自己个人喜好，肆意侵犯他人的家庭，直到拆散他人家庭的人。虽然我国法律没有明确的法律条文规定“第三者”的概念，但在司法判决、学术界已经将其特定化。在本文中所称干扰婚姻关系之“第三人”则不完全等同于“第三者”，其含义为更加广泛，或者说相比“第三者”概念具有外延性。这里所称的“第三人”是将包含了“第三者”的概念，并且是“第三者”是“第三人”中最为主要的一种。因此，在本文中的“第三人”的主体是合法婚姻关系主体以外的任何人。

4 推进标识注册与解析

标识解析技术是指将对象标识映射至实际信息服务所需的信息的过程，如物品种类、制造商、产权单位、使用信息、空间位置等。通过对某物品的标识进行解析，可获得存储其关联信息的服务器地址。标识注册指用户或终端在标识解析系统申请并获得标识编码的过程。

工业互联网标识解析体系分为根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、公共递归节点五个层级。国家顶级节点是我国工业互联网重要基础服务设施，我国已在武汉、北京、上海、广州、重庆5 个城市建设国家顶级节点。二级节点是工业互联网标识解析体系的中间环节，向上对接国家顶级节点，向下对接企业节点及应用系统，担负着承上启下的关键作用，直接面向行业和企业提供标识解析服务。

通过工业互联网标识解析体系，企业或用户就可以利用标识访问产品在生产、物流、使用等各环节的相关信息数据，实现精准对接、产品的全生命周期管理和智能化服务。通过“一码多识，分权管控”，实现工业大数据的按需共享，支撑数据合理流转，激发数据应用。

图1 电子标识在塔式起重机上的应用场景

标识的注册与解析系统需具备良好的安全性与可靠性，确保数据的安全、可靠、可信与可用。塔式起重机企业可以自建互联网标识管理平台或通过行业网络管理平台接入工业互联网标识解析二级节点，提供塔式起重机标识的注册与解析服务，满足跨企业、跨区域、跨部门的标识数据共享及行业规范管理。

5 塔式起重机标识的多场景应用

《塔式起重机 标识》标准与标识解析解决了塔式起重机整机和主要部件的识别与追溯要求，能够支持塔式起重机整机和主要部件在生产制造、交付、流通、资产管理、安装、使用、检查、监督管理、巡检与维保、二手设备交易等环节的多个场景应用，在产品全生命周期管理、物品跟踪、信息采集、产品质量追溯及供应链管理方面发挥作用，构建起塔式起重机整机及部件“数字身份证”管理和产品追溯体系。

建立起塔式起重机标识体系后将形成来源可查、去向可追、责任可究的塔式起重机信息链条，实现塔式起重机数字化、智能化、网络信息化管理。塔式起重机制造商、产权单位、施工单位、监管部门可以通过塔式起重机标识和标识解析平台，对塔式起重机制造、采购、安装、使用、维修等环节进行可追溯式监管。

制造企业：智能制造、产品身份认证……

产权单位：设备资产管理、进场管理、巡检/保养记录、设备履历、二手机交易……

监管部门：产品追溯及生命周期管理、事故记载、信息防伪……

以塔式起重机生命周期管理为例，通过唯一的整机标识和部件标识，将生产制造信息和使用阶段的各种数据进行关联和绑定，从而提供产品完整的数据管理。塔式起重机在安装前、检测时、拆卸后通过电子标签确认各部件情况，有效避免部件的超期使用和套牌设备的使用，保证了进入施工现场的设备真实有效。在塔式起重机安装环节通过扫码将部件标识、使用经历等信息与塔式起重机整机标识进行关联，获取完整的部件装机档案；安装后拆塔前该塔式起重机的使用信息添加到各部件信息履历上，记录部件全生命周期过程。

6 结语

工业互联网作为新型基础设施建设的重要内容，为工程机械行业的智能化转型、创新发展带来新的机遇，是工程机械转型升级的主要途径和重要手段之一。《塔式起重机 标识》标准将有力推动塔式起重机数字化、信息化管理和工业互联网标识技术应用，为塔式起重机行业的数字化转型起到促进和引领作用。

目前，塔式起重机制造企业的发力还主要是在智能制造环节，面对其产品销售到市场端的设备全生命周期管理的支撑能力建设还比较薄弱。塔式起重机标识及解析平台的建立，可以支撑塔式起重机整机与部件的数字化升级，为塔式起重机大数据管理构建数字化基础；实现塔式起重机管理“一物一档”，管理更精准、更科学、更有效。面对智能制造、智能建造技术发展趋势，塔式起重机行业转型升级的任务越发紧迫，推进塔式起重机工业互联网标识解析应用，对推动产业数字化、网络化、智能化提升具有重要意义。