I. Hintergrund
Stromnetzunternehmen haben spezifische Anforderungen an das Full-Lifecycle-Management von Assets gestellt, die Verknüpfung von PMS-, PM- und AM-Daten bestehender Assets durchgeführt und die Ergebnisse in die 'Integrierte Plattform für das Full-Lifecycle-Management von Assets' zur Kennzahlenbewertung aufgenommen. Allerdings führen Änderungen an Assets weiterhin zu einer Verschlechterung der Datenqualität. Wenn keine neuen Managementmethoden eingeführt werden, können die früheren Verknüpfungsergebnisse nicht wirksam gefestigt werden. Daher ist es notwendig, neue Technologien im Asset-Lifecycle-Management anzuwenden, um eine zeitnahe Übertragung und Rückmeldung von Asset-Änderungsinformationen zu ermöglichen, die Geschäftsprozesse aller Phasen eng mit den 'physischen Objekten vor Ort' zu verknüpfen und horizontale und vertikale geschlossene Kreisläufe zu bilden.
II. Lösungsziele
Durch die Einrichtung eines physischen Identifikationssystems für Geräte, das den physischen Fluss, den Informationsfluss und den Wertefluss von Assets integriert, soll eine 'dauerhafte Konsistenz von Konten, Karten und Objekten' und der Informationsaustausch über alle Phasen hinweg erreicht werden. State Grid und China Southern Power Grid forschen und wenden RFID-Technologie aktiv in der Asset-Verwaltung, im intelligenten Lagermanagement und anderen Systemen an. Es gibt jedoch kein Standardmodell für RFID im Full-Lifecycle-Tracking von Stromnetz-Assets, und es fehlt an einer systematischen Referenzgrundlage.
Diese Lösung ermöglicht ein präzises Lifecycle-Management der Geräte, eine dynamische Nachverfolgung durch tägliche Wartung der physischen Identifikationsdaten, beseitigt Management-Schwierigkeiten, blinde Flecken und Hindernisse und erreicht eine präzise Positionsverwaltung.
III. Lösungsübersicht
Diese Lösung wurde von FineJoin nach Analyse der Unternehmensanforderungen maßgeschneidert und integriert RFID-Technologie, Netzwerktechnologie, Computertechnologie, Datenbanktechnologie und drahtlose Kommunikationstechnologie. Die Lösung verwaltet RFID-Geräte, tauscht Daten mit Systemen wie PMS und SAP aus, führt Vergleichsanalysen zur Konten-Karten-Objekt-Konsistenz durch, generiert Managementberichte, lädt Geschäftsdaten mit RFID-Handterminals hoch und herunter und führt ein tägliches dynamisches Management der physischen Identifikation durch.
IV. Systemdesign
1. Auswahl der Erfassungsgeräte
Die Anwendung der RFID-Technologie im Asset-Tracking-Management von Stromnetzen erfordert den umfangreichen Einsatz von Handheld-Erfassungsterminals. Beim Betrieb in einer elektromagnetischen Feldumgebung müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:
2. Leistung des physischen Identifikators
RFID-Identifikatoren bieten Vorteile wie Wasserbeständigkeit, Magnetresistanz, Hochtemperaturbeständigkeit, lange Lebensdauer, große Lesedistanz, Datenverschlüsselung, große Datenspeicherkapazität und änderbare gespeicherte Informationen. Es werden hauptsächlich ISO18000-6C Metall-Identifikatoren verwendet. Bei der Konstruktion muss Folgendes berücksichtigt werden:
3. Standardisierung der Kennzeichnungsvorschriften
Die Kennzeichnungsvorschriften legen die Installationsorte für jeden Gerätetyp fest. Bei der Erstellung sollten Faktoren wie Eigenschaften von Außen-/Innengeräten, Lese-/Schreibdistanz und Winkel zwischen Handgeräten und Identifikatoren berücksichtigt werden. Derzeit werden hauptsächlich passive Metall-Elektronik-Identifikatoren für RFID in Umspannwerken verwendet, aber die direkte Installation an Außengeräten wie Stromwandlern, Spannungswandlern oder Überspannungsableitern ist noch nicht praktikabel – 'Identifikatorinformationen jenseits von 2 m können nicht gelesen werden'.
4. Physischer Identifikator-Middleware und Systemintegration
Das RFID-Middleware-System für Stromnetzunternehmen wird üblicherweise auf Basis einer SOA-Architektur entwickelt, wobei API-Schnittstellen von RFID-Lesegeräteherstellern in die Middleware integriert werden. Die Middleware kann den Betrieb von RFID-Geräten überwachen und Datenschnittstellen und -austausch mit Systemen wie ERP erleichtern.
Die RFID-Middleware und die Erfassungsgeräte vor Ort sammeln Daten der physischen Identifikatoren und geben über Schnittstellen physische Informationen an das Bewertungs- und Entscheidungssystem für das Full-Lifecycle-Management von Assets zurück, wodurch ein echter vertikaler geschlossener Kreislauf der Konten-Karten-Objekt-Konsistenz erreicht wird.
5. Datenspeicherung des physischen Identifikators und Datensicherheit
Elektronische Identifikatoren nach ISO18000-6C sind ausgereift, stabil, weit verbreitet, haben global eindeutige IDs und unterstützen gleichzeitiges Lesen mehrerer Identifikatoren. Sie können 1024b oder 2048b Daten speichern, mit einer Lesegeschwindigkeit von 40 kb/s. Die im Identifikator gespeicherten Informationen müssen den Datenaustausch zwischen Handgeräten und Backend während der Wartung vor Ort berücksichtigen – aufgrund der Stabilitätsprobleme der GPRS-Kommunikationsübertragung kann nicht garantiert werden, dass Backend-Daten jederzeit problemlos abgerufen werden können.
6. Datensicherheit bei der Übertragung
Stromnetzunternehmen wenden strenge Isolationsmaßnahmen für externe mobile Speichergeräte oder mobile Übertragungsmethoden an, um Datenrisiken zu vermeiden. Dies erschwert die zeitnahe Übertragung der gesammelten Informationen von Handgeräten, und Geschäftsbelege im Middleware-System können nicht bequem auf Handterminals hochgeladen werden – es sind mehrere Konvertierungen über sichere USB-Sticks erforderlich. Solch umständliche Vorgänge können die Motivation des Personals zur Anwendung der RFID-Technologie beeinträchtigen, daher müssen die Datenübertragungs- und Sicherheitsprobleme grundlegend gelöst werden.
7. Kennzeichnungsgranularität
Stromnetzunternehmen haben bereits die Synchronisierung von PMS- und SAP-PM-Modulgeräten durchgeführt, einschließlich primärer und sekundärer Geräte, derzeit nur für Hauptgeräte. Die Kennzeichnung auf Basis von PMS-Daten hat die feinste Granularität und den größten Arbeitsaufwand, aber während des Kennzeichnungsprozesses kann die Qualität der PMS- und PM-Synchronisation sowie die AM-Verknüpfungsqualität überprüft werden, was sich positiv auf die Verbesserung der Konsistenzrate von Konten (PM), Karten (AM) und Objekten (RFID-Identifikatoren) auswirkt.
V. Systemablauf
1. Kennzeichnungsgeschäft nach Lagereingang der Geräte
Nach dem Wareneingang von Geräten, für die Materialcodes bereits mit Gerätetypen und Anlagenkategorien verknüpft sind, können physische Identifikatoren vorab angebracht werden. Manager generieren im Middleware-System basierend auf den synchronisierten SAP-MM-Modul-Wareneingangsinformationen einen 'Auftrag zum Anbringen physischer Identifikatoren', schreiben Materialcode und Gerätetyp mit einem RFID-Lesegerät in den Identifikator und befestigen ihn mit doppelseitigem Klebeband am entsprechenden Material.
2. Kennzeichnungsgeschäft für direkt zur Baustelle gelieferte Materialien
Die meisten Stromnetzgeräte werden direkt von Herstellern zu Baustellen geliefert. Mitarbeiter erstellen im RFID-Middleware-System einen 'Auftrag zum Anbringen physischer Identifikatoren', benachrichtigen die Verantwortlichen vor Ort, den Auftrag über RFID-Handterminals herunterzuladen, die Materialien vor Ort zu prüfen und Identifikatoren anzubringen.
3. Vervollständigung der Identifikatorinformationen nach Inbetriebnahme
Nach Abschluss des Bauprojekts und der Inbetriebnahme werden Geräteinformationen und Einsatznamen im PMS-System erfasst. Nachdem die RFID-Middleware die Informationen aus dem PMS-System gesammelt hat, erstellen Mitarbeiter einen 'Wartungsauftrag für Geräte-Inbetriebnahme-Identifikatorinformationen', benachrichtigen, den Auftrag auf das Handterminal herunterzuladen und die Informationen im bereits angebrachten Identifikator vor Ort zu vervollständigen oder zu ändern.
4. Kennzeichnungsmanagement bei Modernisierungen und Überholungen
Werden in einem Umspannwerk aufgrund von Modernisierungen Geräte hinzugefügt, müssen Identifikatoren angebracht werden. Nach Überholungen oder routinemäßigen Wartungen müssen die Identifikatorinformationen aktualisiert werden. Mitarbeiter erstellen im RFID-Middleware-System einen 'Auftrag zur Identifikatorinstallation und Informationswartung' und laden den Auftrag über das RFID-Handterminal herunter.
5. Vom RFID-Handterminal durchgeführte Geschäfte
Das RFID-Handterminal-System integriert sich mit der RFID-Middleware, lädt Aufgaben wie Asset-Zugang, Verschrottung und Inventur auf das Handterminal herunter und lädt nach der Erfassung die Ergebnisse hoch. Das Handgerät kann auch eigenständig tägliche Inspektionen von Geräteidentifikatoren durchführen.
#### 5.1 Täglicher Identifikatorbetrieb und -wartung
Die Betriebsteams von Stromnetzgeräten führen regelmäßig tägliche Scanaufgaben für Identifikatoren durch, um zu überprüfen, ob die Identifikatorinformationen mit den Geräteinformationen vor Ort übereinstimmen.
#### 5.2 Inventur- und Bestandsprüfungsgeschäft
Das bisherige 'Papierinventurverfahren' hatte Nachteile wie doppelte Dateneingabe, übersehene oder doppelt geprüfte Geräte, fehlende Prozesskontrolle, hohe Arbeitsintensität und oberflächliche Prüfungen. Die Verwendung von Identifikatorinventuren ermöglicht eine vollständige Überwachung des Inventurprozesses, vermeidet die Nachteile manueller Prüfungen, verkürzt die Inventurzeit und verbessert die Inventurqualität.
Inventuraufgaben über die RFID-Middleware herunterladen, nach dem Herunterladen der Inventuraufgabenliste auf das Handterminal mit der Inventur beginnen und festgestellte Probleme im Handterminal aufzeichnen.
VI. Hauptgerätebereitstellung
1. UHF-antimetallischer elektronischer Identifikator
Der UT503 UHF-Kunststoffgehäuse-Identifikator eignet sich zur Befestigung auf Metalloberflächen und zum normalen Betrieb. Das Gehäuse aus ABS-Kunststoff ist ultraschallverschweißt, hat gute Wasserdichtigkeit, Schutzart IP65, eine speziell entwickelte antimetallische Inlay-Antenne, die auf Metalloberflächen befestigt werden kann. Die Lesedistanz beträgt bis zu 8 Meter, der Preis ist niedrig, weit verbreitet im Palettenmanagement, Regalmanagement, Asset-Management usw.
2. FN M11 UHF-Handterminal
Das FN M11 ist ein robustes, multifunktionales industrielles mobiles Datenerfassungsterminal, das Daten erfassungsmodule wie RFID-Identifikation, 1D/2D-Barcode-Scannen, Fingerabdruckerfassung, Bilderfassung, GPS-Informationen usw. mit drahtlosen Kommunikationstechonologien wie 4G-Allnetz, WiFi, Bluetooth, 433 MHz kombiniert. Es kann jederzeit und überall verschiedene Daten sammeln und über drahtlose Kommunikation in Echtzeit mit dem Backend-Server interagieren, um verschiedene mobile Arbeitsanforderungen zu erfüllen.
