美 Diablo Canyon 核電廠采用RFID追蹤40,000件備用設(shè)備
加州理工大學(xué) RFID 實(shí)驗(yàn)小組 PolyGAIT 的大學(xué)生為 Diablo Canyon 核電廠設(shè)計(jì)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(gè)反應(yīng)堆),即使這些設(shè)備未使用時(shí)間已長達(dá) 5 年或更久。
實(shí)驗(yàn)小組由大學(xué)工業(yè)和制造工程教授 Tali Freed 和 Larry Rinzel 領(lǐng)導(dǎo),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(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,當(dāng)時(shí)在 DCPP 實(shí)習(xí)。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(shí)起,DCPP 供應(yīng)鏈主管 Del Ritchie 稱,電廠提高了精確性,將整個(gè)倉庫的庫存盤點(diǎn)的時(shí)間從 2000 個(gè)人工工時(shí)減少到 300 個(gè),將工人搜索丟失物品所需的時(shí)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(jì)劃在今年下半年安裝一套 RFID 系統(tǒng),追蹤進(jìn)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(biāo)簽
運(yùn)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(shí)驗(yàn)室的 RFID 技術(shù)。PG&E 與加州理工大學(xué)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(gè)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(jìn)行替換。整個(gè)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(qiáng)倉庫的實(shí)時(shí)可視性,即在任意時(shí)間內(nèi)了解具體的庫存設(shè)備及其位置。核電廠有一個(gè)面積為 100,000 平方英尺的倉庫,倉庫庫存價(jià)值超過 100 萬美元,里面的每件設(shè)備每兩年必須檢測(cè)一次?!拔覀冋J(rèn)為最好的應(yīng)用方案是對(duì)不動(dòng)的物品貼標(biāo)” Ritchie 解釋。這些 40,000 設(shè)備清點(diǎn)和檢測(cè)(確保處于正常工作狀態(tài))消耗了員工大量的時(shí)間?!拔覀儾幌M袡C(jī)會(huì)使用它們,但如果需要時(shí)它們是無價(jià)的” Ritchie 稱 。
粘貼在金屬設(shè)備上的標(biāo)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(diǎn)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(shí)進(jìn)行一系列有計(jì)劃、有針對(duì)性的檢修維護(hù),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(jì)運(yùn)行)。每個(gè)反應(yīng)堆每 18 個(gè)換料一次。當(dāng)關(guān)閉反應(yīng)堆進(jìn)行換料時(shí),其所有部件被檢查和維修,確保它們正常工作,并根據(jù)實(shí)際情況從倉庫取新部件替換磨損部件。通常每次換料時(shí),大約有 10,000 件部件從倉庫被取出。
2008 年夏季,PG&E 開始對(duì) 20,000 件,預(yù)計(jì)在 5 年內(nèi)不會(huì)被使用的設(shè)備貼標(biāo),價(jià)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(biāo)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(tái),并采用手持閱讀器讀取存儲(chǔ)在抽屜里設(shè)備的 ID 碼。標(biāo)簽讀取和及其所貼設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 Cal Poly 提供的軟件里。
標(biāo)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(tái) Zebra Technology 打印機(jī)上打印標(biāo)簽,標(biāo)簽的 ID 碼與所貼資產(chǎn)相對(duì)應(yīng)。之后,一輛叉車將貼標(biāo)運(yùn)到存儲(chǔ)地點(diǎn)。在那里,叉車的 Sirit INfinity510 RFID 閱讀器讀取貨架及設(shè)備標(biāo)簽,軟件將貨架 RFID 標(biāo)簽與設(shè)備標(biāo)簽相對(duì)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(shí),RFID 讀寫器讀取過道貨架的 RFID 標(biāo)簽,及所存放設(shè)備的標(biāo)簽,再次發(fā)送數(shù)據(jù)到軟件,從而向 DCPP 提供資產(chǎn)的實(shí)時(shí)庫存。對(duì)于存儲(chǔ)在金屬抽屜里較小的設(shè)備(可能會(huì)障礙超高頻 RFID 信號(hào))。員工必須移走叉車上一支天線,打開抽屜,讀取標(biāo)簽,再次采用 Wi-Fi 接口來發(fā)送信息到后端系統(tǒng)??梢苿?dòng)天線安裝在手持機(jī)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(shí)間。當(dāng)搜索特定設(shè)備時(shí),工人利用 DCPP 管理軟件進(jìn)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(shí)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(huì)發(fā)送警報(bào)到軟件。為了測(cè)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(shí),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(shí)間(包括換料期間的部件檢索)從 2000 個(gè)小時(shí)減少到 300 個(gè)。由于人力成本的節(jié)省,Ritchie 稱,公司預(yù)計(jì)在 18 個(gè)月內(nèi)收回 RFID 硬件和軟件成本。
由于倉庫系統(tǒng)的成功實(shí)施,目前 DCPP 也在其工具間首手實(shí)施一套 RFID 方案。這套由 PolyGAIT 設(shè)計(jì)和開發(fā)的工具追蹤系統(tǒng)預(yù)計(jì)于 2010 或 2011 年初期運(yùn)行,核工廠工具管理組主管 John Gutierrez 稱,用于追蹤工具出進(jìn)和經(jīng)由人手。