導讀:加州理工大學 RFID 實驗小組 PolyGAIT 的大學生為 Diablo Canyon 核電廠設(shè)計和安裝一套 RFID 系統(tǒng),幫助電廠經(jīng)理清楚地了解到工廠后備設(shè)備的精確位置(用于維修兩個反應(yīng)堆),即使這些設(shè)備未使用時間已長達 5 年或更久。
加州理工大學 RFID 實驗小組 PolyGAIT 的大學生為 Diablo Canyon 核電廠設(shè)計和安裝一套 RFID 系統(tǒng),幫助電廠經(jīng)理清楚地了解到工廠后備設(shè)備的精確位置(用于維修兩個反應(yīng)堆),即使這些設(shè)備未使用時間已長達 5 年或更久。
實驗小組由大學工業(yè)和制造工程教授 Tali Freed 和 Larry Rinzel 領(lǐng)導,大約于一年前在核電廠倉庫安裝了這套系統(tǒng)。研究生 Mike Krist 是這個項目的負責人,當時在 DCPP 實習。Krist 開發(fā)系統(tǒng)軟件,將 RFID 系統(tǒng)與工廠現(xiàn)有的后端系統(tǒng)相集成。從那時起,DCPP 供應(yīng)鏈主管 Del Ritchie 稱,電廠提高了精確性,將整個倉庫的庫存盤點的時間從 2000 個人工工時減少到 300 個,將工人搜索丟失物品所需的時間從幾天減少到幾分鐘。由于這套系統(tǒng)的成功,發(fā)電廠工具管理小組也計劃在今年下半年安裝一套 RFID 系統(tǒng),追蹤進出工具間的工具。
設(shè)備及其所放置貨架都粘貼有 EPC Gen 2 無源 UHF RFID 標簽
運營 Diablo Canyon 核電廠的美國國有電力供應(yīng)公司 PG&E 最早于 2008 年關(guān)注 PolyGAIT 實驗室的 RFID 技術(shù)。PG&E 與加州理工大學一直維持著密切的合作關(guān)系。
PG&E 最終決定在 DCPP 倉庫采用 RFID 技術(shù),追蹤兩個核反應(yīng)堆的部分后備設(shè)備。電廠共有 70,000 件后備設(shè)備。其中大約有 40,000 件資產(chǎn)屬于“以防萬一”設(shè)備 - 即不太可能被使用,但必須有庫存。這些“以防萬一”設(shè)備絕大多數(shù)高度專業(yè)化,如果反應(yīng)堆的某件設(shè)備無法正常工作,又不能立即進行替換。整個反應(yīng)堆將不得不關(guān)閉,直到有找到適合的替換設(shè)備。
采用 RFID,Ritchie 希望可加強倉庫的實時可視性,即在任意時間內(nèi)了解具體的庫存設(shè)備及其位置。核電廠有一個面積為 100,000 平方英尺的倉庫,倉庫庫存價值超過 100 萬美元,里面的每件設(shè)備每兩年必須檢測一次?!拔覀冋J為最好的應(yīng)用方案是對不動的物品貼標” Ritchie 解釋。這些 40,000 設(shè)備清點和檢測(確保處于正常工作狀態(tài))消耗了員工大量的時間。“我們不希望有機會使用它們,但如果需要時它們是無價的” Ritchie 稱 。
粘貼在金屬設(shè)備上的標簽在背后增加泡沫,以提高讀取距離
絕大多數(shù)的庫存清點發(fā)生換料檢修期間(核電廠換料檢修是核電廠在更換核燃料的同時進行一系列有計劃、有針對性的檢修維護,換料檢修質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響著核電廠下一燃料循環(huán)周期的安全、可靠、經(jīng)濟運行)。每個反應(yīng)堆每 18 個換料一次。當關(guān)閉反應(yīng)堆進行換料時,其所有部件被檢查和維修,確保它們正常工作,并根據(jù)實際情況從倉庫取新部件替換磨損部件。通常每次換料時,大約有 10,000 件部件從倉庫被取出。
2008 年夏季,PG&E 開始對 20,000 件,預(yù)計在 5 年內(nèi)不會被使用的設(shè)備貼標,價值每件超過 100 萬美元。核電廠面臨的挑戰(zhàn)是找到不干擾、讀取標簽的最佳方式,且無需建立大型的讀寫器基礎(chǔ)設(shè)施。
PolyGAIT 方案采用含兩支天線的閱讀器,每輛(共三輛)叉車上安裝一臺,并采用手持閱讀器讀取存儲在抽屜里設(shè)備的 ID 碼。標簽讀取和及其所貼設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲在 Cal Poly 提供的軟件里。
標簽內(nèi)含 RSI ID Technologies 供應(yīng)的 EPC Gen 2 無源超高頻 RSI-647 Corkscrew RFID 嵌體,粘貼在設(shè)備上。每件設(shè)備的信息被輸入 DCPP 的 SAP ERP 系統(tǒng)和 RFID 軟件,一臺 Zebra Technology 打印機上打印標簽,標簽的 ID 碼與所貼資產(chǎn)相對應(yīng)。之后,一輛叉車將貼標運到存儲地點。在那里,叉車的 Sirit INfinity510 RFID 閱讀器讀取貨架及設(shè)備標簽,軟件將貨架 RFID 標簽與設(shè)備標簽相對應(yīng)。叉車上天線,F(xiàn)reed 稱,可讀取高、低貨架的 ID 碼。信息通過 Wi-Fi 連接由 Sirit 閱讀器轉(zhuǎn)發(fā)到后端軟件。
另外,每次叉車經(jīng)過一條過道時,RFID 讀寫器讀取過道貨架的 RFID 標簽,及所存放設(shè)備的標簽,再次發(fā)送數(shù)據(jù)到軟件,從而向 DCPP 提供資產(chǎn)的實時庫存。對于存儲在金屬抽屜里較小的設(shè)備(可能會障礙超高頻 RFID 信號)。員工必須移走叉車上一支天線,打開抽屜,讀取標簽,再次采用 Wi-Fi 接口來發(fā)送信息到后端系統(tǒng)??梢苿犹炀€安裝在手持機手柄上,F(xiàn)reed 稱。
叉車上安裝幾支天線,讀取不同高度的貨架
軟件獲取和編譯數(shù)據(jù),接著向公司 ERP 系統(tǒng)的 DCPP 管理軟件提供每件設(shè)備的讀取位置和時間。當搜索特定設(shè)備時,工人利用 DCPP 管理軟件進行搜索,從 RFID 軟件里獲取位置數(shù)據(jù)。這樣可節(jié)省工人尋找特定設(shè)備的時間。
如果叉車讀取到貨架的 ID 碼和設(shè)備的 ID 碼不匹配,那么系統(tǒng)會發(fā)送警報到軟件。為了測試系統(tǒng)的定位功能,Ritchie 稱,他在倉庫放置了三件設(shè)備,設(shè)備的 ID 碼被輸入叉車的閱讀器。每次叉車靠近所尋設(shè)備時,閱讀器發(fā)出嘀嘀聲。搜索過程只需三分鐘找,Ritchie 稱,過去往往需要三天。
系統(tǒng)應(yīng)用一年內(nèi),庫存的追蹤時間(包括換料期間的部件檢索)從 2000 個小時減少到 300 個。由于人力成本的節(jié)省,Ritchie 稱,公司預(yù)計在 18 個月內(nèi)收回 RFID 硬件和軟件成本。
由于倉庫系統(tǒng)的成功實施,目前 DCPP 也在其工具間首手實施一套 RFID 方案。這套由 PolyGAIT 設(shè)計和開發(fā)的工具追蹤系統(tǒng)預(yù)計于 2010 或 2011 年初期運行,核工廠工具管理組主管 John Gutierrez 稱,用于追蹤工具出進和經(jīng)由人手。