管段自动化跟踪系统的应用研究

时间：2022-09-15 12:37:54

关键字：可视化二维码 RFID标签

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[导读]摘要:海洋石油平台的工程建设是大范围、多层次的系统工程,需要及时、准确的信息交互、协调和沟通。通过分析工厂管道建造过程中存在的难点和问题,提出了在管道建造过程中应用管段自动化跟踪系统,实现管线智能化建造,提高项目管理水平,为后续项目的成功实施奠定基础。

引言

基于物联网技术,按照"工程+"的战略思想,开展EPC总包项目的可视化智能项目管理应用,将设计、采办及材料、建造、检验、调试紧密结合,紧紧围绕提升智能制造能力、精益管理能力,使项目的工程建设水平和管理水平提升到一个新的高度:并提高工作效率、降低工作成本,支持项目领导的监督和决策,实现物资采办及现场建造管理业务的动态、可视、可追溯管理,为将来的大数据应用奠定基础,能持续提高公司发展的质量和效益。

1管道建造过程中存在的难点和问题

(1)中间产品手抄标识传递,错误率高,难以跟踪中间产品和最终产品位置,导致产品丢失,重复生产:

(2)Excel手工计划,部门间数据缺乏链接/共享,重复的数据输入、修正更新的内容浪费了大量人力:

(3)中间品、原材料的库存非常高,大量资源被占用:

(4)难以监控生产过程,缺乏有效的生产预警机制。

2管段自动化跟踪系统应用

在项目运行过程中,项目组聚焦发展瓶颈问题,着力推进传统工业向智能制造的转变。通过管段自动化跟踪系统的应用,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,主要表现在以下几个方面:

(1)通过生产执行情况的自动化采集解决单管编号需要在不同流程中人工多次转移,交接登记过程中的错记、漏记、混记以及效率低下,质量不佳等问题:

(2)关联专业间数据,避免繁琐的重复输入,帮助项目做出准确判断:

(3)统一工厂编号系统,统一内部标识系统(二维码/RFID),降低错误率:

(4)根据生产进度滚动排程(周更新),能够及时处理各种突发状况。

3管段自动化跟踪系统实施方案

管段自动化跟踪系统通过使用二维码、RFID标签完成整个管线建造工艺流程中单管的转移和登记,并将数据自动传送至可视化智能项目管理建造跟踪系统中,进行数据的存储和分析,系统流程图如图1所示。

管线建造工艺流程分为下料、组对、焊接、释放准备、检验、释放、待交油漆缓存、涂装、总装安装等过程。整个工艺流程如图2所示。

在加工设计阶段,通过二维码提取工具,自动提取设计图纸上的部分信息,形成二维码附在施工图纸上,在施工现场可使用便携式蓝牙标签打印机来打印二维码。

在下料阶段,打印二维码标签,并粘贴在单管上,通过移动终端扫描二维码,可获取该单管信息。粘贴二维码时需注意:每个单管粘贴三张相同的二维码标签,粘贴时二维码方位错开909以上,避免二维码同时被遮挡而无法读取:贴二维码位置应避开焊接热影响区,避免焊接时损毁二维码。

由于热处理会损毁二维码,焊接完成后就需要将RFID标签挂至单管上。使用RFID手持机读取二维码标签信息,选择"写功能",可将信息写入RFID标签,并用"单个读取"功能校核单管信息,同时保存GPS信息(室内可能无此数据)。值得注意的是,热处理管线在进加热炉或RFID标签在加热区时,应取下RFID标签,热处理完成后再挂回。

管线释放时,可使用"批量读取"功能,扫描采集多根单管上的RFID标签信息,该功能将大大减少单管记录所需时间,提高工作效率。由于金属管线会对RFID信号有所屏蔽,项目组对RFID手持机及RFID标签在金属预制现场中应用的可行性进行了测试:金属预制管道堆叠存放在转运托盘中,RFID标签通过铁丝悬挂在管道两端,测试人员持RFID手持机围绕预制管道环绕行走测试读取范围和读取距离,测试结果如表1所示。测试结论如下:在金属预制管上悬挂RFID非抗金属标签可以正常读取:测试标签最大读取距离可达4~5m:RFID标签在管间缝隙处时读取率明显降低:标签与手持机天线间夹角影响读取距离。