RFID技术在航空领域的应用,按大类分,目前主要分为三个大的方向,包括航空制造、航空运营与维护、机场管理等。
图1航空领域RFID应用布局
1.1在航空制造应用
航空制造领域,特别是主机制造企业,零部件、工具工装种类多,数量多;工艺路线复杂多变,生产周期长,成品需要经过零部件加工、装配等一系列环节,很多零件可能需要几十道工序才能生产出来,涉及众多车间、外协厂商。生产过程组成复杂。要维持生产,需要原材料、设备、工装夹具、仓库、操作人员等一系列科学配合,牵涉企业各部门和供应商,生产过程组织极其复杂。
1.2在航空运营与维护的应用
1)航材管理
航材的品种、数量不断增加,导致航材管理的难度增加,复杂度增加。航材管理不同于一般的材料,价格方面相对昂贵一些,如果航材得不到充足的供应,势必会对航空维修造成不利影响,届时造成的恶性循环是很难弥补的。航材的存储要控制在一个理想的限度内,航材太多势必会导致航空公司的财务陷入一种混乱状态,这将对航空事业的总体发展造成不利影响。因此,在航材的管理工作中,需要考虑到多方面的因素,完成理想的掌控。
采用RFID技术可实现航材的唯一标识,航材根据名称、型号和机件号可以唯一确定一项航材,航材配备的RFID标签具有唯一性,实现与航材的一一对应。首先应当通过RFID读写设备在标签中录入航材的名称、型号、机件号、数量、存放位置等信息,最后在该航材包装上安装标签,并将该标签与存放位置标签绑定,方便以后查找。实现航材的入库管理、库存管理、出库管理。
2)维修管理
3)救生器材管理
1.3在机场管理的应用
1)机场行李物品管理
机场和航空公司正在致力于使用RFID来加强行李追踪、分配和传输。与传统的行李条码化管理相比,RFID行李管理系统可以远距离读取标签,识别速度更快,结果更准确,使机场的行李处理系统能够更准确地追踪行李,帮助行李及时交付。
拉斯维加斯麦卡伦国际机场被Allegiant航空公司、西南航空公司和全美航空公司使用作重点枢纽,同时也是Allegiant和西南航空公司最大的营运基地。McCarran国际机场也是美国首家使用RFID系统对全部的行李进行管理的机场。
图2机场行李物品管理
2)电子机票
电子机票,是纸质机票的电子形式。它将票面信息存储在订座系统中,可以像纸票一样执行出票、作废、退票、改转签等操作。旅客无需拿到传统的纸质机票,只要凭身份证和电子机票订单号,在飞机起飞前1小时到机场航空公司专门的柜台,就可以直接拿到登机牌上飞机,从而避免了因机票丢失或遗忘造成的不能登机的尴尬。
3)机场内车辆监控指挥调度
特别是RFID已成功应用于机场货运管理,进而实现了对货物的实时、准确、完整地记录、追踪,可以全面高效地加强从产品的生产、运输到销售等环节的管理,并提供各种完善易用的查询、统计、数据分析等功能。每个货物都可在网络内部设置完整的信息,货物追踪和管理的内容、线路和日志便可以一目了然。
2.航空领域RFID技术标准化现状
RFID基础标准制定方面,目前主要由美国主导的国际标准(ISO/IEC)和EPCglobal两大标准化组织,已经建立了一套相对完整的射频识别标准体系,包括空口协议标准、协议一致性测试标准、标签数据标准等。
航空领域,行业标准在RFID技术的实施过程中起着至关重要的作用。RFID针对航空领域最主要的通用标准是由航空运输协会(ATA)制定的ATASpec2000,适用于航材和可靠性数据交换协议。美国SAE也为航空领域RFID标签的生产和检测制定了AS5678标准,这套标准规定标签应当具备承受极端环境的能力,具体阐述了标签的耐温、耐压、抗冲击和耐腐蚀等性能。美国国防部所制定的针对RFID资产唯识别标准(IUID),要求成本超过5000美元的资产都要拥有永久的唯标识,这规定与ATASpec2000同样兼容。
我国民航RFID领域,也制定了MH/T1025-2009《民用航空行李运输无线RFID规范》,该标准规定了民用航空行李运输无线RFID系统、标签、读写器、编码、安全的基本要求,适用于民用航空运输企业的行李运输服务。
3.航空领域RFID应用的特殊性
抗金属电子标签
RFID应用上,没有“千篇一律”的标签,所以开发和生产各种用途的标签是解决问题的关键。金属物体对超高频标签性能的影响很大。抗金属标签是一种专门针对金属物体而使用的标签,也称为金属标签、防金属标或金属附着型电子标签。对于普通无源超高频标签,当其贴在金属表面时,由于标签天线的阻抗匹配、辐射效率、方向性都发生了改变标签的读取距离迅速降低,甚至难以被读取。因此,需要对其进行特殊处理或采用特殊标签,以使其可以在金属表面应用。航空领域,特别是航空制造,需管控的物品一般都为金属或复合材料,普通的RFID标签不再适用,相应的一般有三种解决方案:采用吸波材料贴于金属表面克服金属的反射效果;将标签垫高一定高度,减小金属的边界条件影响;采用专门的抗金属标签天线设计方法[4]。
高容量电子标签
RFID在快消等一般领域应用,电子标签内存有96-bits,可扩大至内存512bits。512bits通常包含95个字符或120个数字,并不适用于航空领域的强制识别标准:
制造商CAGE代码(MFR);
产品序列号(SER);
原始零件编号(PNO);
构造码(UIC);
零部件说明(PDT);
制造日期(DMF);
国际商品代码(ICC)。
4.我国航空领域RFID技术应用
航空领域,无论是军机还是支线客机、国产大飞机,都进入了快速发展的轨道。RFID技术作为一种有效的信息化技术,能够助力我国航空业的健康快速发展。RFID技术在我国航空领域的应用,按照大的行业分为军用和民用。整体上,在RFID应用效果方面,民用大于军用,在军事领域,特别是在军机生产领域,受制于保密等诸多因素,发展较慢,但RFID应用需求迫切。民用领域,RFID在机场的管理方面已有一定的应用,比如香港新机场、重庆机场T3A新航站楼、武汉天河国际机场已有一定的应用,民机制造方面,RFID已用在工具管理方面。
我国航空业正处于高速发展阶段,行业内的信息化水平不够,急需提高信息的识别和处理能力。应用RFID技术于航空领域,必将大大促进产业信息化,提高管理水平和效率。
5.结论与展望
随着RFID技术的不断进步,随着高端产业的深入推进,RFID技术的应用成本会逐渐降低,RFID应用的障碍将越来越少,RFID在航空领域的应用将会越来越深入。
未来RFID技术和智能化技术的整合,将可以在航空制造、航空运维、航空安全、航空预警中发挥发挥重要作用,这对于进一步推动航空企业的技术发展,确保为顾客带来更为安全通畅的环境,增强人们对于航空企业发展的信心,将产生十分重要的作用。