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基于物联网技术的巨型水电站工器具全生命周期和集约化管理

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成果主要完成人

唐晓丹、王金涛、贾利涛、曹春岩、黄 华、段 韦、邱成姣

项目概况

一、概述 该成果彻底颠覆了传统的以班组为管理主体的工器具管理模式,其核心管理思想是“全生命周期管理和集中统一管理”。水电站工具数量庞大、使用场所分散、借用量和使用频次随季节波动大,为保证借还效率、方便使用,研究出“智能工具柜与仓储管理信息化相结合的管理架构”。 管理架构由硬件和软件组成,借助RFID技术(物联网技术的一种)实现其管理功能。硬件包含智能工具柜和信息化仓库,软件为工器具管理平台。智能工具柜的核心功能是“自助借还”,用于巡检消缺、年度检修、地线管理等,在生产现场按需配置。信息化仓库是大型工具的集中管理场所,也是对智能工具柜的补充,在仓库借还的工具均能在专用操作台进行自动识别和记录。工器具管理平台是工器具管理的数据中枢,对智能工具柜和仓库的管理数据进行统一存储和管理。 二、创新性和先进性 1、创新应用RFID技术,探索出工器具的全新管理模式。 物联网技术的发展日新月异,乌东德电厂探索出了基于RFID技术(物联网技术的一种)的巨型水电站工器具全生命周期和集约化管理的全新模式,显著提升了管理效益和信息化水平。 2、成功研制了智能工具柜。 成功研制了具有自助借还、自动记录借还数据、自动进行数据统计分析等功能的工具柜。为实现相关功能和性能进行了以下专项研究: (1)信号隔离屏蔽研究:多次优化改进柜门和抽屉结构,解决了多层抽屉结构工具柜的内部信号屏蔽和抽屉缝隙泄漏信号问题,彻底攻克了柜内工具漏读和柜外工具误读的难题; (2)智能柜门锁研究:针对由多列柜体组合而成的工具柜,研制专用柜门锁,实现一次刷卡、智能按需开启特定柜门的功能要求。 (3)RFID适配性研究:针对不同材质工具(金属、塑料、木等)进行大量测试,为每件工具选择最为合适的RFID标签。 (4)多层多列工具精准定位研究:因同一列工具柜的内部空间相同,只能通过信号定位到工具所在的列,而无法定位到所在的层,通过特制卡槽来实现对工具的精准定位。 3、管理平台开发 采用物联网IoT技术架构进行平台开发,给各个工器具终端设备提供数据接口服务。平台具有桌面端系统和手机端APP,同时支持有线网络、无线网络,支持工具柜离线和在线的数据双模式。 4、仓库信息化研究 所有工具粘贴RFID标签,实现唯一身份识别。在仓库出入口设置RFID操作台,自动读取工具信息,并生成借还清单。仓库配置手持机,读取工具信息,快速确定库位,方便归还。通过手机APP或电脑终端预约工具,仓管员提前准备,到仓库直接刷卡领用,显著提升借用效率。 三、推广应用和效益 已在乌东德电厂全面推广应用,取得显著的管理效益和经济效益: 1、实现工具管理的规范化、精细化。 ①实现每一件工具的全生命周期管理。 ②实现借用记录、借用频率、损耗率等基础数据的实时统计。 ③实现工具检验到期自动提醒。 2、管理效率更高、成本更低 ①采用传统管理模式预计需要工器具仓库面积约900㎡,专兼职管理员19人,而采用全新管理模式后,仅需仓库面积350㎡,管理员3人。 ②提高了通用工具的使用效率,避免各班组重复配置,彻底实现“共享”。工具的配置数量由传统管理模式时的8000多件减少为4471件,后续根据使用数据分析,可进一步降低工具配置数量。 ③传统管理模式下在仓库查找工具平均耗时约20~30min,实现仓库信息化后,通过提前预约的方式借用工具,平均耗时约2min左右。