0 引言
物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的必然產(chǎn)物。然而，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)最早提出者的認(rèn)定，卻存在著一定的分歧。許多文獻(xiàn)中認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)概念最早是由美國(guó)麻省理工學(xué)院的Auto—IDCenter(自動(dòng)識(shí)別研究中心)在1999年提出來的；而在有些文獻(xiàn)中，物聯(lián)網(wǎng)的概念早在1995年比爾蓋茨的《未來之路》一書中已經(jīng)提到。到底是由誰先提出來的，已經(jīng)并不重要，重要的是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展會(huì)給人們的生活帶來很多方便，而且其發(fā)展前景也備受矚目。2009年，隨著溫總理的一句“感知中國(guó)”，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)概念模型、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用的研究如雨后春筍般出現(xiàn)在人們的視野中，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展也越來越受到各行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业年P(guān)注。
1 傳統(tǒng)備件管理方法存在的缺陷分析
傳統(tǒng)的粗放型備件管理方法，一般都過于依賴人為因素，自動(dòng)化、智能化程度低，人員一旦變動(dòng)，將不利于維修備件管理工作的繼續(xù)展開，影響維修工作的進(jìn)程，延誤裝備的正常使用；而且傳統(tǒng)的備件管理方法過于依賴紙質(zhì)文件，不符合低碳環(huán)保理念。
傳統(tǒng)維修備件申請(qǐng)通常都是人為根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行申請(qǐng)，缺乏科學(xué)的統(tǒng)計(jì)和分析，同一種備件反復(fù)申請(qǐng)，造成庫存積壓，而有的備件則在維修時(shí)才發(fā)現(xiàn)庫存不足，需要即時(shí)補(bǔ)充，因而可能造成維修工作的延誤。
備件識(shí)別和出入庫是維修備件管理的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)出入庫操作需要人工識(shí)別、人工反復(fù)清點(diǎn)和人工登記入庫單，人工記錄產(chǎn)品信息，這種方式不僅工作量大，而且容易出錯(cuò)，造成信息記錄不全等問題。雖然已經(jīng)有許多單位為此開發(fā)了基于一維條碼識(shí)別的自動(dòng)出入庫系統(tǒng)，但由于一維條碼信息存儲(chǔ)量低，所以仍存在自動(dòng)化程度低、人工干預(yù)較多的問題。
傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)都采取各自開發(fā)的方法，因而造成了管理系統(tǒng)較多卻又各自為政，信息共享困難，同一裝備的維修備件在不同單位的庫存重復(fù)，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，不能達(dá)到資源共享、快速調(diào)配、統(tǒng)一管理的目的。
傳統(tǒng)備件管理方法對(duì)維修備件的管理缺乏跟蹤定位手段，即備件一旦出庫就無法進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄跟蹤和統(tǒng)計(jì)分析，難以做出裝備維修預(yù)測(cè)和分析。
本文的文獻(xiàn)中對(duì)常用的基于維修方式的備件管理方法做了深入的分析。傳統(tǒng)的維修通常采用修復(fù)性維修(即事后維修)的方式，這種方式是被動(dòng)的、最簡(jiǎn)單的，也恰恰是當(dāng)前最普遍使用的維修方式。這種維修方式缺乏對(duì)故障的預(yù)測(cè)、對(duì)維修備件需求的分析，維修的組織形式和對(duì)維修備板、備件的準(zhǔn)備都處于被動(dòng)的地位。
2 需求分析
互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人-人相聯(lián)，在此基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)不僅實(shí)現(xiàn)了最初的物-物相聯(lián)的目標(biāo)，而且實(shí)現(xiàn)了人-物相聯(lián)。在文獻(xiàn)中，提出物聯(lián)網(wǎng)把現(xiàn)代社會(huì)的人和物都包羅在系統(tǒng)中。文獻(xiàn)給出物聯(lián)網(wǎng)的定義為：物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。從該定義可以看出：物聯(lián)網(wǎng)的最終目的是實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。這一理念為我們?cè)谘b備維修備件管理中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步成熟為我們?cè)谘b備維修備件管理中實(shí)現(xiàn)“裝備感知，智能管理”提供了可能。
文獻(xiàn)給裝備維修備件的定義是：為了保證裝備在使用期內(nèi)正常使用而儲(chǔ)備的備件。裝備維修備件管理是指在保證品種、質(zhì)量、數(shù)量及經(jīng)濟(jì)合理的原則下，按照原定計(jì)劃進(jìn)行裝備檢修或盡量縮短故障停機(jī)時(shí)間，對(duì)備件計(jì)劃、生產(chǎn)、采購、儲(chǔ)備、供應(yīng)而進(jìn)行的一系列管理工作。這是設(shè)備維修工作的重要組成部分，同時(shí)也是維修管理工作的基礎(chǔ)。
對(duì)備品備件管理人員而言，備品備件是實(shí)現(xiàn)維修的基礎(chǔ)物質(zhì)條件，因此，必須掌握每一種備品備件的數(shù)量和質(zhì)量情況、所配屬的設(shè)備使用情況以及所在地點(diǎn)等信息，并能給出管理人員存儲(chǔ)的建議，盡量減少空損耗，減少經(jīng)費(fèi)開支。通過物聯(lián)網(wǎng)的各種信息采集技術(shù)，全方位感知備品備件信息已經(jīng)成為可能。
對(duì)維修人員而言，以何種方式進(jìn)行維修取決于所獲取的裝備信息、備件信息以及以往的故障信息和專家知識(shí)信息，文獻(xiàn)指出：物聯(lián)網(wǎng)的第二個(gè)要素是傳送網(wǎng)，這使得維修人員獲取上述信息得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，通過對(duì)裝備信息及備品備件信息的智能化處理，對(duì)設(shè)備維修部位乃至維修部件等做出預(yù)測(cè)，能夠得到及時(shí)的預(yù)警提示信息，提前制訂維修計(jì)劃，做好維修準(zhǔn)備，采取預(yù)防為主的維修方式，真正達(dá)到智能化管理的目的。
3 主要功能設(shè)計(jì)
裝備信息的精確感知是對(duì)裝備精確管理的前提和基礎(chǔ)。在現(xiàn)代信息化技術(shù)條件下，信息就是指揮控制權(quán)，信息就是裝備效能發(fā)揮的倍增器，信息就是裝備精確管理的基礎(chǔ)。對(duì)于裝備管理人員而言，掌握所有管轄范圍內(nèi)的測(cè)控裝備信息，無疑是一項(xiàng)非常巨大的工程。文獻(xiàn)中指出：物聯(lián)網(wǎng)的第一個(gè)要素是信息感知，全面的信息采集是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。現(xiàn)代裝備管理貫穿于整個(gè)裝備壽命周期，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從設(shè)備研制開始就對(duì)裝備進(jìn)行裝備信息的全面感知，將促使管理人員對(duì)裝備信息的全面掌握，在裝備維修中達(dá)到“資源共享，統(tǒng)一管理”。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于裝備維修備件管理中的功能設(shè)計(jì)圖如圖1所示。
3．1 裝備維修備件入庫信息感知
采用物聯(lián)網(wǎng)的二維條碼技術(shù)、電子代碼等信息采集技術(shù)手段，對(duì)維修備件進(jìn)行設(shè)備信息唯一標(biāo)識(shí)，信息內(nèi)容包括備件名稱、生產(chǎn)單位、生產(chǎn)日期、數(shù)量情況、質(zhì)量情況、所適用的裝備及使用時(shí)限等信息。將維修備件放入倉庫中，通過射頻識(shí)別技術(shù)感知維修備件的存在，自動(dòng)登記存放地點(diǎn)，并自動(dòng)生成備件入庫清單，將人從繁瑣的標(biāo)識(shí)、登記工作中解放出來。可采用普通的二維條碼進(jìn)行標(biāo)識(shí)，也可采用高密度條碼或在條碼標(biāo)識(shí)時(shí)加入特定的加密信息。這樣不僅可以增加信息容量，而且對(duì)于相對(duì)保密的單位可以防止失泄密問題。其功能解析如圖2所示。3．2 裝備維修備件出庫信息的感知
當(dāng)裝備出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，通過對(duì)故障診斷系統(tǒng)、其他維修管理系統(tǒng)或人工分析得出需要更換的備件，利用射頻識(shí)別技術(shù)檢測(cè)出需要的備件所在的位置及當(dāng)前質(zhì)量狀況，并給出使用建議和出庫指引，幫助備件管理人員完成出庫提取工作和出庫清單登記及打印。運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)跟蹤備件的使用部位、使用情況及使用地點(diǎn)，做出備件使用情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄。圖3所示是其功能解析圖。
3．3 維修備件管理預(yù)警
備件存儲(chǔ)的基本要求是：在保障供給的前提下，盡量減少存儲(chǔ)備件的種類和數(shù)量，從而降低存儲(chǔ)費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益和軍事效益。根據(jù)備件的使用情況記錄、出庫記錄、備件報(bào)廢記錄等信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、信息融合等智能化處理，得出每一備件最佳庫存數(shù)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)庫存小于該數(shù)量時(shí)，給出備件需要補(bǔ)充的預(yù)警信息。對(duì)于超過使用時(shí)限的備件，給出出庫報(bào)廢的預(yù)警信息。對(duì)于長(zhǎng)期不使用的備件，給出檢測(cè)質(zhì)量狀況的預(yù)警信息。根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果做出使用、維修及故障預(yù)測(cè)，制訂最優(yōu)申請(qǐng)計(jì)劃、最優(yōu)存儲(chǔ)策略及最優(yōu)維修方式組合。其功能解析如圖4所示。
3．4 備件資源共享
在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，所有維修備件管理系統(tǒng)均可以互相訪問，達(dá)到系統(tǒng)互聯(lián)，備件信息互通。不同單位或維修點(diǎn)的備件缺貨，均可以通過權(quán)限控制進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)，由最近備件倉庫及時(shí)調(diào)配并給出補(bǔ)充，達(dá)到就近備件支持、資源共享的目的。圖5所示是其功能解析圖。
4 結(jié)語
雖然對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究還處于起步階段，還存在許多問題(比如安全問題、標(biāo)準(zhǔn)問題、政策法規(guī)問題等)，但其應(yīng)用前景已經(jīng)勢(shì)不可擋。本文在充分分析備件管理需求和傳統(tǒng)備件管理方法的缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，探討了基于物聯(lián)網(wǎng)的信息感知技術(shù)和智能化信息處理技術(shù)，將同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有維修備件信息連接起來，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在維修備件管理中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)。