管段自動(dòng)化跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用研究

引言

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),按照"工程+"的戰(zhàn)略思想,開展EPC總包項(xiàng)目的可視化智能項(xiàng)目管理應(yīng)用,將設(shè)計(jì)、采辦及材料、建造、檢驗(yàn)、調(diào)試緊密結(jié)合,緊緊圍繞提升智能制造能力、精益管理能力,使項(xiàng)目的工程建設(shè)水平和管理水平提升到一個(gè)新的高度:并提高工作效率、降低工作成本,支持項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)的監(jiān)督和決策,實(shí)現(xiàn)物資采辦及現(xiàn)場(chǎng)建造管理業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)、可視、可追溯管理,為將來的大數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ),能持續(xù)提高公司發(fā)展的質(zhì)量和效益。

1管道建造過程中存在的難點(diǎn)和問題

(1)中間產(chǎn)品手抄標(biāo)識(shí)傳遞,錯(cuò)誤率高,難以跟蹤中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品位置,導(dǎo)致產(chǎn)品丟失,重復(fù)生產(chǎn):

(2)Excel手工計(jì)劃,部門間數(shù)據(jù)缺乏鏈接/共享,重復(fù)的數(shù)據(jù)輸入、修正更新的內(nèi)容浪費(fèi)了大量人力:

(3)中間品、原材料的庫存非常高,大量資源被占用:

(4)難以監(jiān)控生產(chǎn)過程,缺乏有效的生產(chǎn)預(yù)警機(jī)制。

2管段自動(dòng)化跟蹤系統(tǒng)應(yīng)用

在項(xiàng)目運(yùn)行過程中,項(xiàng)目組聚焦發(fā)展瓶頸問題,著力推進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)向智能制造的轉(zhuǎn)變。通過管段自動(dòng)化跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用,提升智能制造能力、精益管理能力,提高工作效率、降低工作成本,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)通過生產(chǎn)執(zhí)行情況的自動(dòng)化采集解決單管編號(hào)需要在不同流程中人工多次轉(zhuǎn)移,交接登記過程中的錯(cuò)記、漏記、混記以及效率低下,質(zhì)量不佳等問題:

(2)關(guān)聯(lián)專業(yè)間數(shù)據(jù),避免繁瑣的重復(fù)輸入,幫助項(xiàng)目做出準(zhǔn)確判斷:

(3)統(tǒng)一工廠編號(hào)系統(tǒng),統(tǒng)一內(nèi)部標(biāo)識(shí)系統(tǒng)(二維碼/RFID),降低錯(cuò)誤率:

(4)根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度滾動(dòng)排程(周更新),能夠及時(shí)處理各種突發(fā)狀況。

3管段自動(dòng)化跟蹤系統(tǒng)實(shí)施方案

管段自動(dòng)化跟蹤系統(tǒng)通過使用二維碼、RFID標(biāo)簽完成整個(gè)管線建造工藝流程中單管的轉(zhuǎn)移和登記,并將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳送至可視化智能項(xiàng)目管理建造跟蹤系統(tǒng)中,進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析,系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

管線建造工藝流程分為下料、組對(duì)、焊接、釋放準(zhǔn)備、檢驗(yàn)、釋放、待交油漆緩存、涂裝、總裝安裝等過程。整個(gè)工藝流程如圖2所示。

在加工設(shè)計(jì)階段,通過二維碼提取工具,自動(dòng)提取設(shè)計(jì)圖紙上的部分信息,形成二維碼附在施工圖紙上,在施工現(xiàn)場(chǎng)可使用便攜式藍(lán)牙標(biāo)簽打印機(jī)來打印二維碼。

在下料階段,打印二維碼標(biāo)簽,并粘貼在單管上,通過移動(dòng)終端掃描二維碼,可獲取該單管信息。粘貼二維碼時(shí)需注意:每個(gè)單管粘貼三張相同的二維碼標(biāo)簽,粘貼時(shí)二維碼方位錯(cuò)開909以上,避免二維碼同時(shí)被遮擋而無法讀取:貼二維碼位置應(yīng)避開焊接熱影響區(qū),避免焊接時(shí)損毀二維碼。

由于熱處理會(huì)損毀二維碼,焊接完成后就需要將RFID標(biāo)簽掛至單管上。使用RFID手持機(jī)讀取二維碼標(biāo)簽信息,選擇"寫功能",可將信息寫入RFID標(biāo)簽,并用"單個(gè)讀取"功能校核單管信息,同時(shí)保存GPS信息(室內(nèi)可能無此數(shù)據(jù))。值得注意的是,熱處理管線在進(jìn)加熱爐或RFID標(biāo)簽在加熱區(qū)時(shí),應(yīng)取下RFID標(biāo)簽,熱處理完成后再掛回。

管線釋放時(shí),可使用"批量讀取"功能,掃描采集多根單管上的RFID標(biāo)簽信息,該功能將大大減少單管記錄所需時(shí)間,提高工作效率。由于金屬管線會(huì)對(duì)RFID信號(hào)有所屏蔽,項(xiàng)目組對(duì)RFID手持機(jī)及RFID標(biāo)簽在金屬預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用的可行性進(jìn)行了測(cè)試:金屬預(yù)制管道堆疊存放在轉(zhuǎn)運(yùn)托盤中,RFID標(biāo)簽通過鐵絲懸掛在管道兩端,測(cè)試人員持RFID手持機(jī)圍繞預(yù)制管道環(huán)繞行走測(cè)試讀取范圍和讀取距離,測(cè)試結(jié)果如表1所示。測(cè)試結(jié)論如下:在金屬預(yù)制管上懸掛RFID非抗金屬標(biāo)簽可以正常讀取:測(cè)試標(biāo)簽最大讀取距離可達(dá)4~5m:RFID標(biāo)簽在管間縫隙處時(shí)讀取率明顯降低:標(biāo)簽與手持機(jī)天線間夾角影響讀取距離。

涂裝完成后,讀取RFID標(biāo)簽信息,打印出二維碼標(biāo)簽,重新貼于管外壁:總裝吊裝或打包前,將RFID標(biāo)簽取下并回收,歸還管線預(yù)制車間重復(fù)利用。

4結(jié)語

目前,可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合三維模型在可視化智能項(xiàng)目管理系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)是國際工程公司主流的研究方向,管段自動(dòng)化跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了工程領(lǐng)域的智能制造能力,并提高了工作效率,節(jié)省下來的人力可以釋放到其他工作中,間接降低了人力成本。