航空機務維修工具的顯色尋找和高效管理

1、中國民航大學本科生民航信息系統(tǒng)概論大作業(yè)航空機務維修工具的顯色尋找和高效管理Aviation Aircraft Maintenance Tools To Find And Efficient Management Of Chromogenic班 級：100241114專 業(yè)：信息與計算科學 學生姓名：李 娜學 院：理學院2013年 5月航空機務維修工具的顯色尋找和高效管理李 娜摘 要：現(xiàn)在航空公司不斷擴大規(guī)模，不斷引進新機型，工具數(shù)量日益增多，品種日趨繁雜，機務維修工具遺失后難以快速尋找以及工具借出、歸還、識別等過程程序繁瑣效率低的問題，提出了以下三種解決方案。首先，針對維修工具遺失如何快速尋

2、找問題，我們提出為維修工具局部著色的想法，要求所著顏色醒目易識別且著色層抗腐蝕不易脫落。該方案成本低，可操作性強，易于推廣使用。 其次，為高效管理維修工具，避免借還工具中繁瑣的人工登記過程，以及杜絕工作人員因工具丟失而上交同樣規(guī)格替代品的現(xiàn)象，提出了激光標刻與二維條碼相結合的維修工具直接標識方法，為維修工具建立一個信息庫，實現(xiàn)了條碼識別設備和維修工具管理系統(tǒng)的集成，從而實現(xiàn)維修工具的高效數(shù)字信息自動化管理。此外，為防止條形碼磨損劃傷而造成的條形碼無法識別以及紙質條碼容易脫落的問題，我們還提出了用激光直接在工具表面標刻代碼的方案，利用專用條碼識別工具，實現(xiàn)利用標刻代碼來獲取工具的相關信息，提高工

3、具管理效率。期望通過此研究可以解決目前航空維修工具管理的問題。關鍵字：激光標刻 條形碼識別 代碼識別 工具著色 航空維修工具管理Aviation Aircraft Maintenance Tools To Find And Efficient Management Of ChromogenicSummary：Airlines are now expanding the scale, the introduction of new models, tools, increasing number of varieties are becoming more complex, aircraft m

4、aintenance tools as well as after the loss is difficult to quickly find tools lend, restitution, recognition process cumbersome problem of low efficiency program, made the following three solutions. First, for the loss of how to quickly repair tools to identify the problems, we propose to repair too

5、ls tint idea requires that the eye-catching colors easily identifiable and easy to fall off the colored layer corrosion. The program of low cost, easy to operate, easy to promote the use of. Secondly, for the efficient management and maintenance tools, to avoid borrowing and tools tedious manual reg

6、istration process and to prevent loss of staff due to tool and handed the same specifications as substitutes phenomenon, a two-dimensional bar code laser marking with a combination of maintenance tools direct identification method for the establishment of an information database maintenance tools to

7、 achieve a bar code identification equipment and maintenance tools to manage systems integration, maintenance tools in order to achieve an efficient automated management of digital information. Moreover, to prevent scratches caused by wear and tear bar code is not recognized, and easy to fall off th

8、e paper, we also raised directly on the tool surface with a laser marking code program, using a dedicated bar code recognition tools to achieve the use of marking codes to obtain information about the tools to improve management efficiency tool. This research can be expected to solve the current pro

9、blem of aviation maintenance management tool.Keywords: Laser Marking Bar Code Recognition Code Identifies Tools Coloring Aviation Maintenance Tool Management目 錄引言 1第1章 機務維修工具管理現(xiàn)狀21.1 利用標識管理工具 2 1.2 基于RFID的機務維修工具管理3 1.3 基于條形碼的機務維修工具管理3第2章 工具的著色和激光標刻條形碼及代碼52.1 工具的著色52.2 條形碼 5 工具信息編碼5激光標刻 6條碼識別62.3 代碼的

10、制定7結論 8參考文獻 9引 言在現(xiàn)代民航系統(tǒng)中，工具的管理是否科學，在很大程度上決定了航空維修的可靠性與工作效率的高低。同時，工具設備的管理是航空維修工作正常進行的物質先決條件，是航空安全的重要保證?？梢哉f，對工具、設備管理和應用的能力是體現(xiàn)現(xiàn)代航空維修企業(yè)維修水平的一個重要標志。眾所周知，工具對于機務維修是不可或缺的。就維修飛機而言，需要借助到各種工具，僅拆卸螺釘?shù)穆萁z刀頭就有幾十種之多，其他諸如扳手、套筒、剪鉗、魚口鉗等工具也是種類繁多，更別提一些僅用于某項特殊工作的特種工具設備了。在這些工具中，最小的工具如開口銷，一旦掉在某個接縫處或者卡槽里，不仔細看根本難以發(fā)現(xiàn)。 工具丟失絕不是重新

11、換一個工具這樣簡單的事，更不能持有丟了就丟了的無所謂的態(tài)度，對于飛機安全而言，丟失工具是對于飛機安全性的一種潛在威脅。當工具遺失在飛機上而不知就放行飛機，會造成飛機帶外來物飛行的嚴重差錯，而當該遺失工具對飛機安全造成影響的時候，其后果就可想而知。 所以，機務維修工具的尋找顯得尤為重要，給金屬染色可以解決工具的易于識別問題。這其中涉及染色劑的選取及染色的方法和條件等工藝技術問題。力求通過實驗，解決染色劑耐磨損、抗氧化、抗油污、易著色等特性。第一章 工具管理現(xiàn)狀隨著我國民航事業(yè)的不斷發(fā)展，各航空公司的機隊規(guī)模不斷擴大，所需維修工具的品種和數(shù)量也日益增多這就使維修工具的使用、管理面臨很多新的問題，而

12、這些問題時刻威脅著民航的安全其中問題集中體現(xiàn)在工具設備出借和歸還效率低，所需工具設備的分類歸位、查找都需人工完成，耗時耗力且受人為因素影響巨大隨著現(xiàn)代民航飛機所需維修工具種類的增多，僅僅依靠人工管理費時費力且受人為因素影響巨大如何提高工具設備管理的現(xiàn)代化水平，是我國民航機務維修系統(tǒng)急需要解決的一個難題。1.1利用標識管理工具目前，國內已經(jīng)有利用標識來識別管理機務維修工具的方法，其主要是在工具表面用模子或手工刻上標識。這種方法能解決機務之間互借工具歸還時用其它工具頂替的問題，也相應的增加了飛機的安全系數(shù)，但是上述方法無論是標刻還是識別工作效率低下，不符合民航維修科技發(fā)展的需求。目前，常用的信息采

13、集與標識技術手段包括條碼技術、射頻技術和直接標識技術。射頻識別(RFID)技術在生產領域的典型應用是跟蹤生產裝配過程。RFID技術用于刀具的識別也有一些文獻報道，有的應用E5550射頻卡識別工具，有的提出了數(shù)控加工中工具RFID技術的實現(xiàn)方法，然而RFID用于工具的標識有很大的局限性。首先，對于小尺寸的工具來說，要選擇合適的電子標簽，并將其嵌入到刀具中是非常困難的；其次，電子標簽被嵌入工具之后，可能會改變維修工具的物理參數(shù)。直接標識(DPM)技術是近年來國外的重要研究方向。DPM 指直接在物體表面標識機器可識別的代碼。90年代末以來，美國航空航天局、國防部與工業(yè)界(如波音、空客、AIM 等)一

14、起研究和試驗零件直接標識方法。經(jīng)過五年多的努力，最終選定點撞擊、電化學標識、直接激光標刻、墨水噴射等作為零件的主要標識方法，DPM 技術正在全球包括汽車、電子、航空航天等領域的許多企業(yè)如波音、空客、勞斯萊斯、通用電氣綜合國內外標識技術的研究，本文提出采用直接激光標刻和條碼技術實現(xiàn)工具的直接標識，實現(xiàn)維修工具生產加工過程的信息采集和信息追蹤。1.2基于RFID的機務維修工具管理目前研究的熱點集中在將RFID引入到機務維修工具管理中來。德國漢莎和全日空都嘗試性的引入了基于RFID的工具設備管理系統(tǒng)。其中全日空引進并運用NEC公司的先進自動辨識技術UHF射頻RFID所建構的飛機維修工具進出管理系統(tǒng)L

15、EVETSYSTEM，并已于日本國內線的羽田國際機場和東京成田國際機場展開運作。但是該系統(tǒng)主要是對飛機上的16種，約2400組無線發(fā)報器、閃光燈等維修用工具、手冊、車輛鑰匙以及維修人員名牌等加裝UHF射頻RFID標簽利用閘門型RFID讀取機來讀取標簽上的資料。從相關文獻上來看，該技術并未將機務維修的核心工具，例如扳手、套筒等基礎工具納入RFID管理系統(tǒng)。而正是這些工具才是機務維修工具管理系統(tǒng)實現(xiàn)的難點所在。1.3 基于條形碼的機務維修工具管理與此同時，條形碼技術已經(jīng)相當完善了，并已被應用到人們生活和消費的方方面面。有數(shù)據(jù)顯示，全球每天有50億件商品接受條形碼掃描。無數(shù)的公司依賴條形碼獲取庫存數(shù)

16、據(jù)，它節(jié)約的時間和人力更是難以計數(shù)。所以，條形碼無疑是機務維修工具的一張有效的“身份證”。傳統(tǒng)的手段是將條碼打印出來粘貼在航空工具或其承載物表面，依靠條碼識別設備，采集相應的信息。由于紙制條碼易于破壞、污損，而且對于航空維修工具管理來說，條碼標識與工具分離，不能實現(xiàn)工具數(shù)據(jù)自動采集和工具使用過程的準確跟蹤控制。并且將每一個工具都貼上一張條形碼是很不方便的方法，所以我們用激光的技術在每個工具上刻上條形碼。對應不同表面粗糙度的工具，激光標刻條碼深度值范圍為0005 mmO012 mm，這種深度對于工具性能基本上沒有影響，相反的，經(jīng)過激光處理過的金屬硬度還會增強，該項方案已被成功應用于汽車與航空制造

17、領域，借助專用條碼識別設備，可實現(xiàn)工具的微機化管理。該項目立足民航機務維修業(yè)，旨在幫助機務維修人員更加方便，高效，有序的尋找和管理維修工具。一旦該項目研制成功，并投入航空工業(yè)使用，將是航空機務維修人員一個巨大的福音，而且能減少航空公司不必要的經(jīng)濟損失。該項目的創(chuàng)新點在于采取將維修工具合理的著色及將維修工具打上唯一的條形碼。將維修工具合理的著色，就像給工具穿上了一層“華麗外衣”，這在全國乃至全世界都是首創(chuàng)，這樣在黑暗等不利的條件下就能方便維修人員收回及尋找工具，能有效避免維修工具落在飛機上而久久找不到的情況。將維修工具打上唯一的條形碼，從而代替如今的模子刻印法，能夠極大地縮減生產成本，并且在工具

18、性能上還有所提高。而且條形碼就像是維修工具的 “身份證”，能實現(xiàn)對數(shù)量巨大，種類繁多的工具進行高效管理，對頻繁的出入庫操作進行簡化，對使用中的工具進行追蹤，從而能從源頭上避免了維修工具丟了而找其他相同工具替代的現(xiàn)象，避免工具使用出現(xiàn)混亂。第二章 工具的著色和激光標刻條形碼及代碼2.1工具的著色（1）使用顏色醒目的涂料。根據(jù)民航常識可知黑匣子并不是黑色而是橘紅色，即橘紅色是在惡劣環(huán)境下最醒目的顏色，那么就選定與黑匣子一樣的顏色的橘紅色涂料。（2）研究耐腐蝕耐高溫的涂料。由于機務維修環(huán)境的特殊性，不可避免有油污等有機物，這就可能造成工具涂層被腐蝕的問題。為解決工具使用過程中顏色涂層可能會被油污等有

19、機物以及氧腐蝕、以及在高溫下性質發(fā)生變化、性能下降的問題。 首先，要先探測現(xiàn)階段各種耐高溫耐腐蝕涂料的性能，先選定性能符合的涂料。然后，對于不同的涂料，進行耐腐涂料防腐能力的探究實驗。根據(jù)表面觀察法觀測其在不同的溫度、不同PH下在油污環(huán)境中涂層表面被腐蝕的程度。設定不同的溫度、不同的PH、不同的油污下的實驗，記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗做出表格，并畫出變化曲線，進行對比，從而選出最耐腐蝕耐高溫的涂料。（3）尋找強吸附力的涂料,加強涂層的結合度，并進行物理強度實驗。對于選定的涂料進行著色實驗，對著色后的實驗工具進行物理強度實驗，即通過敲打、摩擦等方式，對工具漆層進行強度及結合度的實驗，檢驗工具的著色后的結

20、合度。設定不同的力，進行敲打，記錄涂層脫落所需要的時間。記錄數(shù)據(jù)，做出表格，畫出圖表。選定不同粗糙面的工具進行摩擦，記錄涂層脫落所需時間，同樣記錄時間，做出表格，并畫出表格。（4）研究著色的方式。由于是在金屬的表面著色，必然會有易脫落的問題存在，因此，要采用特殊的方法進行著色?？梢赃x定用高溫著色的方法，即用高溫烤箱對涂層進行烘烤，設定不同的溫度，研究溫度對著色的影響，記錄相應的數(shù)據(jù)，并做出表格及圖表，從而尋找著色的最佳溫度及最佳的著色時間。2.2條形碼工具信息編碼（1）明確條形碼所應包含的信息量。根據(jù)航空維修工具所在的機型、工作崗位、工具箱、工具類型適當?shù)木幪?，將所有的信息都保存在?shù)據(jù)庫內 ，

21、以便由條形碼識別系統(tǒng)來隨時提取。條形碼所表示的信息越多越能隨時獲得這些信息。但是條形碼標簽的尺寸隨之增大，識讀所需的處理時間也隨之增加。因此，在應用條形碼技術之前，必須合理地確定條形碼所應包含的信息量。（2）定義條形碼的編碼規(guī)則。一個完整的條形碼是由兩側空白區(qū)、起始字符、數(shù)據(jù)字符、校驗字符和終止字符以及供人識讀字符組成。（3）按用戶所選擇的碼制。進行初始化編程，依次設定條形碼碼制，數(shù)據(jù)傳輸速率，條形碼字符長度，定義奇偶校驗位等。（4）經(jīng)過初始化編程 ?？蓪⒂脩粜畔⑥D換成相應的碼制再通過數(shù)據(jù)庫查詢把碼字轉換成對應的條空相問的符號字符。最后在計算機上將那些條空繪出，即生成了條形碼圖像。（5）獲取全

22、部碼字信息.當脈沖數(shù)字信息傳送到譯碼器時，黑白色的分界點橫坐標的差值就是條空的寬度，除以單位模塊寬，即可得符號字符，獲取全部碼字信息。（6）碼字信息送入計算機系統(tǒng).在數(shù)據(jù)庫中查詢碼字一信息對照表。即可顯示出該條形碼的信息了激光標刻.1條形碼標刻深度 實驗研究工具表面條碼的標刻方法，選定用激光標刻條形碼。為防止條形碼標刻深度對維修工具的物理性能的影響，通過刻制不同深度的條形碼，研究不同深度對條形碼識別以及工具物理性能的影響，試驗最佳深度。根據(jù)所查資料顯示，對應不同表面粗糙度的工具，激光標刻條碼深度值范圍為0005 mmO012 mm。對于在此附近的深度進行分組試驗，通過數(shù)據(jù)測試，數(shù)據(jù)分析圖表處理，尋找最佳標刻深度。條碼識別.1用專門的條形碼識別工具進行識別.2劃傷對條形碼的影響在機務維修環(huán)境下，難免會發(fā)生摩擦劃傷，為探測不同劃傷程度對條形碼識別的影響，通過在條碼上制作不同深度，不同密度的劃痕，模擬劃傷試驗，對條碼劃傷對識別可靠性的影響進行研究。用特殊的條形碼識別系統(tǒng)進行檢測，研究不同劃傷程度對條形碼識別的影響。.3腐蝕對條形碼的影響由于激光標刻破壞了涂層的保護層，難免造成涂層性能的改變，對于激光標刻后的涂層進行腐蝕試驗。把條形碼放在不同溫度，不同PH，不同油污環(huán)境下