基于RFID技術(shù)的電力物資質(zhì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

徐 雨，許瑾瑾，劉 杰，蔣若何

（1.寧波永耀電力投資集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315000；2.寧波送變電建設(shè)有限公司永耀科技分公司，浙江 寧波 315000）

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的日益提高，RFⅠD技術(shù)開始逐步被應(yīng)用于電力企業(yè)的物資管理過程中，并起到不可替代的作用。RFⅠD技術(shù)可以實(shí)時(shí)感知和采集物資信息，高效傳輸，在多種應(yīng)用平臺和系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電力物資智能化管理。

電力物資管理工作中，質(zhì)量檢測是重要控制手段，而電力物資品類繁多、采購需求量大、項(xiàng)目施工與設(shè)備安裝的環(huán)境復(fù)雜，增加了相關(guān)部門物資質(zhì)量管理工作的難度。本文在文獻(xiàn)[1]的基礎(chǔ)上，從智慧運(yùn)營中心建設(shè)的角度，加入“物聯(lián)網(wǎng)”和“業(yè)務(wù)鏈”兩大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將寧波永耀電力集團(tuán)集體企業(yè)各個(gè)區(qū)縣的物資管控流程進(jìn)行統(tǒng)一和整合，通過RFⅠD技術(shù)和創(chuàng)新的運(yùn)作機(jī)制，進(jìn)一步優(yōu)化電力物資管理系統(tǒng)，大幅提升寧波永耀電力集團(tuán)電力物資質(zhì)量管理水平。

1 電力物資質(zhì)量管理工作現(xiàn)狀

電力物資質(zhì)量檢測是電力物資全流程管控中很重要的一部分?，F(xiàn)行的電力物資質(zhì)量檢測體系，主要由省物資質(zhì)量檢測中心和具有相應(yīng)資質(zhì)能力的第三方檢測機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中，電力物資質(zhì)量管控主要分抽檢和駐廠監(jiān)造兩種方式。但是，在監(jiān)造和抽檢實(shí)踐中，因?yàn)楸O(jiān)造和抽檢對象的特殊性，現(xiàn)行抽檢取樣送檢的監(jiān)督跟蹤機(jī)制不完善，流程不嚴(yán)密，造成了質(zhì)量監(jiān)督的盲區(qū)和難點(diǎn)。

隨著各省電網(wǎng)公司深入開展電力物資質(zhì)量管理工作，電網(wǎng)物資檢測覆蓋范圍和檢測要求不斷提升，現(xiàn)行的電力物資質(zhì)量管理體系暴露出一系列不足，如物資檢測承載能力略顯不夠、資源沒有得到有效利用、未對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的深度分析等，已無法適應(yīng)寧波電網(wǎng)快速發(fā)展、以及電力物資集約化、智能化管理的現(xiàn)實(shí)需求。

1.1 質(zhì)量監(jiān)督管理有待完善

目前很多電力公司均缺少有效的電力物資質(zhì)量監(jiān)管策略，問題主要集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，電力物資到貨驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵構(gòu)件等材料類物資外觀問題，問題處理滯后。第二，在樣品抽取和運(yùn)輸過程中，項(xiàng)目部門、監(jiān)理方和施工方參與和監(jiān)督較弱，樣品失真風(fēng)險(xiǎn)高。第三，對于已發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，一般的處理方法是要求供應(yīng)商更換不合格產(chǎn)品，將該不良行為記錄上報(bào)，并未從根源上思考如何降低此類問題的發(fā)生，導(dǎo)致相同的問題頻頻復(fù)發(fā)。第四，電力物資質(zhì)量管理工作和技術(shù)監(jiān)督工作分屬不同的部門，容易出現(xiàn)部門間工作協(xié)調(diào)跟進(jìn)不及時(shí)，檢測效率低下的問題。

1.2 質(zhì)檢管理工作存在不足

目前，電力物資質(zhì)檢分為抽檢和全檢。

全檢：在電力物資出廠時(shí)，供應(yīng)商會對物資進(jìn)行質(zhì)量檢查并發(fā)放合格證，而電網(wǎng)企業(yè)在對該批物資進(jìn)行全檢時(shí)，需要將其送往質(zhì)檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行逐件檢查，重復(fù)的質(zhì)量檢查工作造成大量的人力、物力浪費(fèi)。同時(shí)，由于全檢耗時(shí)較長，對于一些急需物資的電力施工項(xiàng)目，容易拖延施工周期，并對后續(xù)工作造成一系列影響。

抽檢：供應(yīng)商按照電網(wǎng)公司要求，將生產(chǎn)完的電力物資全部送往指定倉庫后，由質(zhì)檢部門進(jìn)行抽檢，等抽檢完畢顯示合格后，同批次入庫的物資才能被運(yùn)往項(xiàng)目工地進(jìn)行安裝使用，大大降低了倉庫周轉(zhuǎn)率。同時(shí)，物資抽檢缺乏固定周期，抽檢時(shí)間隨機(jī)性強(qiáng)，抽檢結(jié)果信息不能及時(shí)傳遞給物資供應(yīng)鏈上的其他關(guān)聯(lián)方，缺乏明確的不合格品處理方案等，是現(xiàn)行電力物資質(zhì)量管理工作中存在的問題。

1.3 物資深入解體分析有待提升

鑒于現(xiàn)行電力物資質(zhì)量的檢測往往是圍繞單一物資展開，對于檢測不合格的樣品并不進(jìn)行深入解體分析，結(jié)果導(dǎo)致同樣的質(zhì)量問題屢屢發(fā)生。隨著全國電網(wǎng)工程不斷加快建設(shè)，各省電網(wǎng)公司物資采購規(guī)模在不斷增加，電力物資的集約化、智能化管理需求日益迫切，電力物資管理部門應(yīng)對的挑戰(zhàn)也越來越強(qiáng)。技術(shù)部門須對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)一步完善、采購部門須對招標(biāo)采購的流程和管理系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、檢測中心須對不合格品進(jìn)行深度解體分析等，電力公司物資管理部門須不斷提升技術(shù)支撐能力。

1.4 信息共享程度須進(jìn)一步提高

電力物資的質(zhì)量管理貫穿整條物資供應(yīng)鏈，工作復(fù)雜煩瑣，各部門之間、管理部門與供應(yīng)鏈各關(guān)聯(lián)方之間聯(lián)系密切。電力企業(yè)現(xiàn)行信息管理系統(tǒng)中，存在模塊設(shè)計(jì)不合體、調(diào)整不靈活、部門信息共享層度低等一系列問題。以比較成熟的ERP 系統(tǒng)為例，其在質(zhì)量管理功能上比較欠缺，無法很好滿足質(zhì)量管理工作要求，加上軟件模塊設(shè)計(jì)相對固定，不能靈活變動，當(dāng)電力公司物資管理策略發(fā)生更改時(shí)，調(diào)整系統(tǒng)的難度凸顯。管理系統(tǒng)的不完善，容易進(jìn)一步加劇信息系統(tǒng)與工作流程同步與匹配難度，使得各部門之間、管理部門與供應(yīng)鏈各關(guān)聯(lián)方之間的溝通復(fù)雜化。

2 RFID在質(zhì)量檢測管理中的應(yīng)用

2.1 RFID的構(gòu)成和工作原理

RFⅠD系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)軟件3部分構(gòu)成，結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 RFID結(jié)構(gòu)框圖

RFⅠD電子標(biāo)簽：它由耦合組件及芯片構(gòu)成，每個(gè)電子標(biāo)簽都有獨(dú)特的電子編碼，放在被測目標(biāo)上以達(dá)到標(biāo)記目標(biāo)物體的目的。

RFⅠD讀寫器：無線射頻識別系統(tǒng)的主要組成部分之一，不僅能夠讀取電子標(biāo)簽上的信息，而且可以把處理完的數(shù)據(jù)寫入電子標(biāo)簽。

應(yīng)用軟件系統(tǒng)：把接收的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理成人們所需要的數(shù)據(jù)。

RFⅠD系統(tǒng)的基本工作原理為：電子標(biāo)簽進(jìn)入電磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號后傳送被檢測物的信息，讀寫器讀取信息并且進(jìn)行解碼，將信息傳送到中央信息系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

2.2 RFID的優(yōu)勢

讀取方便：識別距離大，數(shù)據(jù)讀取無需光源，可穿透外包裝識別。

識別速度快：有效距離內(nèi)可批量識別多個(gè)電子標(biāo)簽。

數(shù)據(jù)存貯容量大：RFⅠD電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存貯容量能夠根據(jù)用戶的需求擴(kuò)大到更大的容量。

應(yīng)用范圍廣：由于RFⅠD電子標(biāo)簽的無線電通信方式，它能夠在粉塵、油漬等惡劣環(huán)境和放射性環(huán)境下正常工作。

數(shù)據(jù)更改：標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改。

安全性高：能夠?qū)?shù)據(jù)讀寫進(jìn)行密碼保護(hù)，更好地提高了安全指數(shù)。

動態(tài)實(shí)時(shí)通信：在讀寫器識別范圍內(nèi)，能夠?qū)Ρ粶y物體進(jìn)行動態(tài)追蹤和監(jiān)控。如表1所示。

表1 RFID技術(shù)對電網(wǎng)物資管理的適應(yīng)性

2.3 RFID對物資管理的作用

3 電力物資質(zhì)量管理系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

永耀電力物資質(zhì)量管理系統(tǒng)由前端訪問層模塊、數(shù)據(jù)庫和后臺模塊構(gòu)成。系統(tǒng)操作時(shí)，業(yè)務(wù)層首先進(jìn)行數(shù)據(jù)采集構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，工作人員通過前端瀏覽器向后臺服務(wù)器發(fā)送指令，后臺接收指令并處理，將處理結(jié)果返回前端。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.2.1 物資管理

針對不同的物資類型進(jìn)行不同的系統(tǒng)操作，有些需要給每個(gè)物資維護(hù)設(shè)備信息，有些則只需要在訂單下維護(hù)物資信息以及生產(chǎn)進(jìn)度。供應(yīng)商須在收到訂單信息后立刻上傳原材料名稱、類型，原材料供應(yīng)商、聯(lián)系方式等信息，信息錄入后由物資管理指定部門進(jìn)行審核。同時(shí)系統(tǒng)可以預(yù)設(shè)交貨期提醒和延遲交貨預(yù)警功能，方便物資部和供應(yīng)商處理特殊情況的訂單。

3.2.2 物資盤點(diǎn)

對于倉庫中的電力物資數(shù)量和質(zhì)量情況進(jìn)行檢查，及時(shí)淘汰過期或者損壞物資。系統(tǒng)設(shè)置物資數(shù)量安全限額提醒，當(dāng)抽檢的庫存物資數(shù)量低于該限額數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)自動觸發(fā)警告，提醒管理員及時(shí)向供應(yīng)商訂貨。

3.2.3 訂單抽檢

適用3 種訂單抽檢場景：一是批量選擇生產(chǎn)訂單，一鍵生成抽檢訂單；二是選擇生產(chǎn)訂單，自動生成抽檢訂單，并選擇性地關(guān)聯(lián)抽檢計(jì)劃；三是直接創(chuàng)建抽檢訂單，適用于現(xiàn)場抽檢。

企業(yè)為了消除信息孤島這一問題，必須制定一個(gè)通用的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同系統(tǒng)與軟件可以真正實(shí)現(xiàn)交流信息、共享資源。企業(yè)在運(yùn)用系統(tǒng)的時(shí)候，盡量使用同一軟件公司的產(chǎn)品，從而提升不同企業(yè)之間的交流以及聯(lián)系。此外，我國企業(yè)有必要不斷完善、優(yōu)化基礎(chǔ)管理工作，盡量做到數(shù)據(jù)的及時(shí)、完備、準(zhǔn)確、客觀。在實(shí)施信息化管理的過程中，企業(yè)可以獲得充分的基礎(chǔ)支持。企業(yè)可以考慮到現(xiàn)實(shí)狀況，對已有的、大量的軟硬件資源進(jìn)行充分運(yùn)用，并對企業(yè)信息化系統(tǒng)進(jìn)行有效的集成，不斷提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及競爭力。

同時(shí)支持多種查詢方式：一是按生產(chǎn)訂單查詢，每條訂單可顯示已抽檢量、應(yīng)抽檢量以及剩余抽檢量；二是按生產(chǎn)單位查詢，可以顯示每個(gè)生產(chǎn)單位未完成抽檢的訂單數(shù)，不良行為記錄數(shù)，最近一次不良記錄日期，最近一次到場抽檢日期等。訂單抽檢過程中，對收樣員抽檢不過關(guān)或者檢測中心檢測不過關(guān)的抽檢訂單進(jìn)行狀態(tài)管理，抽檢結(jié)果與生產(chǎn)商評價(jià)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。

3.2.4 生產(chǎn)評價(jià)

電力物資管理部門可以在抽檢訂單下指定某個(gè)供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)評價(jià)，檢測中心可在委托訂單下指定某個(gè)供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量評價(jià)。后臺根據(jù)管理需求，針對不同物資類型配置供應(yīng)商建立的多種不同的評價(jià)模型。

3.2.5 物資監(jiān)控

電力物資項(xiàng)目施工安裝時(shí)，安裝人員手持設(shè)備掃描標(biāo)簽和個(gè)人編號信息，及時(shí)記錄物資的安裝狀態(tài)，同時(shí)明確安裝人員責(zé)任。設(shè)備維護(hù)人員手持設(shè)備掃描標(biāo)簽時(shí)，手持設(shè)備自動讀取坐標(biāo)信息，維護(hù)人員掃描后點(diǎn)擊上傳，生成電力物資使用分布地圖。

3.2.6 標(biāo)簽管理

后臺配置各類物資所需的標(biāo)簽類型，供應(yīng)商在中標(biāo)并與電網(wǎng)公司簽訂物資采購合同后，根據(jù)所要生產(chǎn)的物資性質(zhì)和數(shù)量向電網(wǎng)公司領(lǐng)用相應(yīng)的RFⅠD標(biāo)簽，供應(yīng)商也可以申請額外的標(biāo)簽用于替換損壞的標(biāo)簽。

3.3 質(zhì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用

3.3.1 供應(yīng)商應(yīng)用

在整個(gè)電力物資供應(yīng)鏈管理工作中，電力物資供應(yīng)商是起點(diǎn)，承擔(dān)領(lǐng)用和黏貼電子標(biāo)簽、生產(chǎn)電力物資的任務(wù)，其通過電網(wǎng)物資管理系統(tǒng)將物資生產(chǎn)信息與供應(yīng)鏈上的各個(gè)參與方實(shí)時(shí)共享，達(dá)到整條供應(yīng)鏈的完整化操作。

領(lǐng)用RFⅠD 標(biāo)簽：物資管理部門選擇生產(chǎn)訂單，編輯并確認(rèn)物資管理明細(xì)，包括：標(biāo)簽類型，標(biāo)簽數(shù)量，是否需要生成實(shí)物ⅠD等。確認(rèn)后，供應(yīng)商會可以在系統(tǒng)中向電網(wǎng)公司領(lǐng)用相應(yīng)的RFⅠD標(biāo)簽。

粘貼RFⅠD 標(biāo)簽：物資供應(yīng)商在完成合同物資生產(chǎn)后，將RFⅠD標(biāo)簽按要求粘貼在物資上，登記錄入生產(chǎn)信息。如果有實(shí)物ⅠD，物資供應(yīng)商須要選擇對應(yīng)的實(shí)物ⅠD，錄入原材料信息、生產(chǎn)信息、標(biāo)簽外部編碼。如果沒有實(shí)物ⅠD，物資供應(yīng)商需要在物資管理系統(tǒng)中上傳生產(chǎn)進(jìn)度，進(jìn)度內(nèi)容包括但不局限于原材料信息、生產(chǎn)信息、生產(chǎn)量，物資供應(yīng)商通過手持設(shè)備掃描已經(jīng)貼好標(biāo)簽的物資，批量錄入物資編號，核對讀取數(shù)量和實(shí)際數(shù)量，準(zhǔn)確無誤后，點(diǎn)擊上傳。

3.3.2 質(zhì)量檢測應(yīng)用

收樣檢測。收樣員到場收樣，對沒有安裝標(biāo)簽的物資，根據(jù)物資性質(zhì)選擇對應(yīng)標(biāo)簽，貼好后將標(biāo)簽編號錄入系統(tǒng)，然后安排入倉或送檢。對易碎紙類型的標(biāo)簽，直接掃描錄入系統(tǒng)，然后安排入倉或送檢。具體方式如下：

方式1：收樣員收到抽檢任務(wù)→駐場監(jiān)造。

方式2：收樣員現(xiàn)場檢查→手動創(chuàng)建檢測任務(wù)→掃描標(biāo)簽→提交檢查結(jié)果。

方式3：收樣員現(xiàn)場檢查→手動創(chuàng)建檢測任務(wù)→填寫檢測信息→拿出標(biāo)簽掃描綁定→提交檢測任務(wù)→送到檢測中心→掃描標(biāo)簽快速創(chuàng)建檢測任務(wù)→開始檢測→檢測中心出具檢測報(bào)告。

方式4：收樣員收到抽檢任務(wù)→現(xiàn)場隨機(jī)抽取物資→填寫檢測信息→拿出標(biāo)簽掃描綁定→提交檢測任務(wù)→送到檢測中心→掃描標(biāo)簽快速創(chuàng)建檢測任務(wù)→開始檢測→檢測中心出具檢測報(bào)告。

檢測結(jié)果和報(bào)告審核。

結(jié)果審核：各檢測組對本組內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，審核通過后提交流轉(zhuǎn)至報(bào)告編制環(huán)節(jié)，如審核不通過，則退回試驗(yàn)檢測頁面重新進(jìn)行結(jié)果錄入。

報(bào)告編制：將收樣信息、被檢品信息、檢測信息等數(shù)據(jù)自動載入報(bào)告模板，報(bào)告下載后實(shí)驗(yàn)員核對報(bào)告內(nèi)容，微調(diào)后上傳到服務(wù)器。

報(bào)告審核：質(zhì)量檢測負(fù)責(zé)人可以查看檢測結(jié)果和報(bào)告詳情，進(jìn)行審核通過和審核駁回操作。審核通過的報(bào)告會自動加載審核人電子簽名，審核駁回的報(bào)告退回至報(bào)告編制環(huán)節(jié)。

報(bào)告發(fā)放和歸檔。

對檢測報(bào)告進(jìn)行發(fā)放和歸檔，同時(shí)記錄檢測報(bào)告發(fā)放和歸檔情況。

4 結(jié)束語

RFⅠD技術(shù)作為一項(xiàng)具有發(fā)展前景的信息識別技術(shù)，將其引入電網(wǎng)工程中電力物資質(zhì)量管理環(huán)節(jié)，從信息的自動化采集、標(biāo)準(zhǔn)化錄入、實(shí)時(shí)更新共享、集成物資管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力物資質(zhì)量管理的信息化、智能化、數(shù)字化、自動化目標(biāo)。

在推動RFⅠD技術(shù)在電力物資管理應(yīng)用中，同樣存在著種種問題，如：當(dāng)前電力物資供應(yīng)商對RFⅠD技術(shù)不了解，RFⅠD 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用處于剛起步階段，倉庫存儲等單個(gè)環(huán)節(jié)單獨(dú)應(yīng)用RFⅠD技術(shù)，并未實(shí)現(xiàn)貫穿整個(gè)物資供應(yīng)鏈的應(yīng)用。真正實(shí)現(xiàn)RFⅠD技術(shù)在電力物資管理系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用，需要電力物資供應(yīng)鏈參與方的共同協(xié)作，克服供應(yīng)鏈新技術(shù)應(yīng)用、RFⅠD 標(biāo)簽成本、供應(yīng)鏈投資規(guī)模、RFⅠD 現(xiàn)有技術(shù)等主要障礙，更好地推廣RFⅠD技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電力物資的質(zhì)量管理、全壽命周期管理和全過程精益化管理。