物联传媒 旗下网站
登录 注册
RFID世界网 >  技术文章  >  制造  >  正文

M+R捍卫工业环境安全的巡检系统

作者:李明学
来源:台湾“经济部”RFID应用推动办公室
日期:2009-07-16 10:10:45
摘要:近年来由于科技与环境的成熟,“M化”与“R化”也经常被广泛提出并实际导入于企业流程之中。所谓的M化强调的是可移动性(Mobility),可跟随行动工作者机动性高者,于任何时间、任何地点从事作业与资料收集,甚至与企业资料库的内容同步。至于R化的部份则是应用RFID,利用其不易复制性、效率性等特质,来记录处理作业相关资讯。在工业安全管理的应用领域上,有越来越多的企业把M化与R化二项科技元素整合起来,借以增强安全管理的品质可靠度。
  前言 

  工业环境安全一直是个人、企业与政府非常重视的议题,完善的工安规划与管理,悠关着生命财产甚至于是环境安全保护,影响层面甚巨。所以无论在一般制造业、化学工厂或是石化业,对于工安保全一向是以最审慎严谨的态度来看待。 

  在许多大型规模的企业之中,厂内的仪器、设施与机具数量众多,为了掌握设备资产的完整性、驾捍卫工业环境安全的巡检系统动状况与作业数据,甚至于与安全相关的重要议题,企业往往需要设计一套完善精准的系统,有效监控设备的状况并收集相关的运作数据。同时也依据数据资料分析所显示的变化或趋势,来预防意外或即时的安排保养检查及维修工作。 

  因此良好的工业环境安全管理模式,与现场设备巡检工作,是不可或缺的重点管理方向。藉由完备的检查作业机制与电脑管理系统,可为各阶层的工程人员、设备检查人员与管理主管,提供方便正确的资讯服务。 

  资讯科技引领作业效率进化 

  现今环境资讯科技发展一日千里,企业多半藉由资讯化来强化作业管理品质与增进效率。近年来由于科技与环境的成熟,“M化”与“R化”也经常被广泛提出并实际导入于企业流程之中。所谓的M化强调的是可移动性(Mobility),可跟随行动工作者机动性高者,于任何时间、任何地点从事作业与资料收集,甚至与企业资料库的内容同步。至于R化的部份则是应用RFID,利用其不易复制性、效率性等特质,来记录处理作业相关资讯。在工业安全管理的应用领域上,有越来越多的企业把M化与R化二项科技元素整合起来,借以增强安全管理的品质可靠度。 

  一、RFID技术 

  RFID(Radio Frequency Identification)属于自动资料辨识技术(AIDC-Automatic Identification and Data Capture)其中一种技术,且近年来被广泛应用于改善企业作业效率、提高资料正确性与辨识等等领域(参考表1) 。 

  表1、各类自动资料辨识技术特性比较表 

  根据国外许多学者专案研究,RFID在所有的自动化辨识技术之中,除了用来记录资料之外,由于它具有不易被复制的特性,所以它也经常被应用在身份辨识认证的用途上。 

  RFID一般可依作用电力、读写方式、频率来做分类,而不同频率的RFID Tag在特性上都有明显易见的差异。一般而言在工业环境之中,高频(HF-High Frequency)与超高频(UHF- Ultra High Frequency)更是广泛被应用,其主要的优、缺点整理如表2。 

  表2、HF与UHF RFID Tag主要优缺点比较 

  优点 

  1 、低讯号碰撞 
  2 、低液体/金属环境干扰 
  3 、标签种类多 
  4 、使用频段不受法规限制( ISM ) 
  5 、记忆容量大 
  
  1 、读取距离长 
  2 、读取速度快 
  3 、读取效果较不受Tag角度影响  
   
  缺点 
  
  1 、读取距离短 
  2 、读取速度慢 
  3 、读取效果易受Tag位置与角度的影响 
  1 、易产生讯号干扰 
  2 、资料大量且有讯号碰撞 
  3 、较易受到液体/金属环境干扰 
  4 、使用上受法规标准限制较多 
  5 、记忆容量较小  
  
  适用 
  
  1 、一次辨识一个人或物 
  2 、读取器天线较小,适用手持式读取设备。 
  1 、辨识大件物品(栈板、 PPBOX 、交通工具) 
  2 、同时辨识多个物体  
  
  二、工业级PDA 

  企业导入M化管理流程,其中前端的电脑工具的选择,会影响到实际上线的成效。学术界针对资讯系统导入是否能够被接受,进而达到真正成功,提出了一套“科技接受模式”的理论。此一理论所强调的是“实用性”与“易用性”。现今的电脑资通讯科技非常发达,前端的电脑工具选择性广。一般常见则有笔记型电脑、手机、商用类型PDA与工业等级PDA等。 

  目前多数企业的选择是以工业等级PDA为首选,其主要考量原因则是因系统开发与相容性、尺寸重量、设备强固性(耐摔与防尘、防水)、搭配RFID读取功能,甚至于适用于易燃环境之中防爆的考量。尤其近年来台湾设计研发的工业等级PDA (如图1 )在品质功能、价格均凌驾国外品牌的产品,更是促使企业愿意投资导入系统的重要关键。 
   



 图1 、整合防爆设计与RFID读写功能的工业级PDA  

图档来源:精联电子股份有限公司  

  企业行动巡检应用模式 

  企业传统的巡检抄表作业方式,大致是透过工作人员携带巡检纪录表格进行作业,将现场设备所显示的数值或目视的检查状况记录于表格上。这样的作业方式已行之有年,但是太依赖人工作业方式却也存在许多问题,例如: 

  1.效率问题 

  携带手抄纸本表格进行巡检记录,填写麻烦且较费时间。 

  2.正确性问题 

  需花费人力将巡检纪录结果输入电脑,相对的也增加输入错误率。 

  3.品质一致性问题 

  巡检人员容易因外观类似或相同设备的巡检项目导致设备纪录混淆,尤其经验不足的作业员工更容易发生失误,造成作业品质难以维护。 

  4.人员管理问题 

  巡检人员管理不易,有时可能因人员未实际到岗,导致巡检作业不确实,造成严重工安意外事件。 

  根据研究调查发现,最简易且有效率的工厂设备检查维护,就是落实日常的巡检工作,因此巡检工作的重要性需特别格外的重视。目前许多企业逐渐意识到安全管理的重要性,尤其石化业为了维持工厂正常的生产与安全,几乎早已都有设立许多巡逻或点检、抄录等作业。但是每次遇到工安事件发生后,所检讨出发生的原因,大部分则还是因为人员巡检工作未落实,并未实际到达指定地点进行巡检作业确认设备状况,而造成不可弥补的损失。因此改善巡检作业模式是做好预防工安事件的首要课题。藉由资讯化巡检系统可纪录巡检人员是否确实抵达巡检现场,进行相关的巡查或技术操作步骤。确实的巡检作业,可以事先预防设备的异常与问题发生,以便进行相关检修与维护,并延长设备的使用寿命,更加有效防范意外事故的发生。 

  目前经常被采用的巡检作业管理模式,是在巡检点装设RFID Tag来取代传统签名记录的方式,这种应用方式国内的警察机关也有相同的应用案例。藉由巡检人员手持PDA以非接触式感应装置于设备与场所上的RFID Tag,自动记录时间,并显示现场巡检设备及相关记录项目资讯,工作人员资讯收集回传主机后,可产生分析报表或针对需维护的设备自动产生派工(如图2)。采用自动化作业方式,可降低操作人员工作负担,快速有效率完成工作;同时透过自动记录到达时间及地点,提高管理人员对于现场作业之掌控度。 



图2、M化+R化的巡检作业模式

  综观而言,一套设计完善的行动化巡检系统其主要帮企业带来的效益如表3所列。 

  表3、完善的行动化巡检系统为企业带来的效益  
  

  结论 

  企业导入M化作业管理流程,如欲成功达到,需要几个关键性的核心条件组成,重点为合理的工作流程设计、易于操作的使用介面、适当的成本考量,加上选择适合的资讯科技工具─RFID加上工业级PDA,为巡检作业的效率进化,提供了一个具体有效率的完美诠释。

   (文/精联电子(股)台湾营业中心管理群.李明学经理)