کاربرد تکنولوژی RFID در مدیریت کارآمد ماشین آلات ساختمانی

کاربرد تکنولوژی RFID در مدیریت کارآمد ماشین آلات ساختمانی

نویسندگان

۱- خشایار نیکنام

۲- فرشید فرد

۳- مهدی روانشادنیا

منبع: http: //traceability.blogsky.com

۱-    چکیده

در اکثر پروژه‌های ساخت مدیریت کارگاه و ماشین آلات نقش مؤثر و تعیین‌کننده‌ای در زمان و هزینه تمام شده پروژه خواهد داشت. مدیریت صحیح و مناسب بر ماشین آلات و مصالح برای بازدهی و سودآوری بیشینه، امروزه بیش از هر زمان دیگری لازم و ضروری به نظر می‌رسد. با توجه به انواع فعالیت‌ها و عوامل گوناگون تأثیرگذار در پروژه‌های عمرانی، جمع آوری و سازماندهی دقیق اطلاعات مربوط به فعالیت‌ها و نحوه انجام آنها همواره به عنوان یکی از مشکلات مدیران ساخت بشمار رفته است. تکنولوژی RFID به عنوان راهکاری جهت حل این مشکل در این مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد. چگونگی استفاده و بهره گیری از فناوری RFID به منظور دستیابی به رویکردی مناسب و کارآمد جهت جمع آوری و سازماندهی دقیق اطلاعات و در نتیجه مدیریت صحیح ماشین آلات و مصالح ساختمانی هدف اصلی این مقاله می‌باشد.

۲-    مقدمه

مدیریت ساخت امروزه نقش مؤثری در فعالیت‌های عمرانی ایفا می‌کند. مدیریت کارگاه، ماشین آلات و تجهیزات به عنوان بخشی از وظایف یک مدیر ساخت میتواند از عوامل مهم و تأثیر‌گذار در کاهش هزینه و زمان پروژه‌های عمرانی محسوب شود بدین منظور داشتن برنامه‌ای منظم و کارآمد برای رسیدن به این هدف لازم و ضروری به نظر می‌رسد. در عصر حاضر یک برنامه هدفمند و کارا بدون در اختیار داشتن ابزار و امکانات لازم غیرعملی و غیراجرایی خواهد بود بنا براین بی‌شک نیاز به یک ابزار و شیوه دقیق جهت مدیریت صحیح بیش از هر زمان دیگری اجتناب ناپذیر به نظر میرسد. استفاده از تکنولوژیهای جدید و پیشرفته در عرصه‌های مختلف برای دست یافتن به رویکردی مناسب و معقول یکی از اهداف مدیران در عصر حاضر می‌باشد. از تکنولوژی‌هایی که توانسته کارایی و قابلیت‌های فراوانی را در زمینه‌های گوناگون به اثبات برساند میتوان به تکنولوژی RFIDاشاره کرد. استفاده از تکنولوژی RFID، با اتوماسیون فرایند‌های کاری، هزینه فعالیت‌های دستی را کاهش می‌دهد و باعث افزایش سرعت انجام فرایند‌ها می‌گردد. با حذف دخالت انسان در ورود اطلاعات، خطا را کاهش و دقت اطلاعات جمع آوری شده را افزایش می‌دهد. فناوری RFID، امکان کنترل فرایند‌های غیرقابل رؤیت و نیز ویرایش اطلاعات برچسب‌ها را در اختیار ما می‌گذارد. همچنین استفاده از آن به افزایش امنیت اطلاعات و یکپارچگی سیستم می‌انجامد. تکنولوژی RFID نتایج جالب توجهی نیز در مباحث مدیریت ساخت ارایه کرده است.

 حوزه‌های کاربردی بالقوه شامل ردیابی اجزاء، مدیریت موجودی و منابع و نظارت بر تجهیزات و کاربرد‌های پیشنهادی برای آینده مانند کنترل هدایت شونده تجهیزات، برچسب‌هایی که می‌توانند خستگی یا تنش‌های اضافی در بتن یا اعضای فولادی مخابره کنند، و مفاهیمی در مدیریت ایمنی می‌باشد. در حقیقت، از ردیابی اموال به کمک این تکنولوژی به عنوان یک کاربرد بالقوه در صنعت ساخت یاد می‌شود که توسط آن ارزش واقعی به مدیریت بر امکانات افزوده می‌شود.

هر پروژه عمرانی نیازمند انواع مختلفی از ماشین‌آلات برای مراحل گوناگون است. ضمن این‌که. مدیریت کارگاه، و ماشین‌آلات در چنین شرایطی اغلب کاری پیچیده و با اهمیت است. از طرف دیگر هزینه بالای ماشین‌آلات (یعنی هزینه مالکیت و استهلاک) باعث شده استفاده بهینه از انواع ماشین‌آلات مهم‌ترین فعالیت یک مدیر ماشین‌آلات باشد. وی باید به نحوی از ماشین‌آلات استفاده کند که مدت بیکاری آنها به حداقل برسد و بدین شکل بیش‌ترین بازدهی از کار به دست‌ آید. ما در این مقاله پس از معرفی تکنولوژی RFID به‌کاربرد‌های آن در صنایع مختلف پرداخته‌ایم. در بخش بعد استفاده از RFID در صنعت ساخت بررسی شده و سپس بهره‌گیری از این تکنولوژی در مدیریت کارگاه و ماشین‌آلات مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان پس از بیان محدودیت‌های این تکنولوژی در صنعت ساخت با ذکر چند توصیه از محققین و نتیجه گیری، زمینه تحقیقات آتی ارایه می‌شود.

۳ – RFID چیست؟

 تکنولوژی RFID امکان می‌دهد تا بتوان اقلام منفرد را به همراه موقعیت آنها شناسایی کنیم که این کار از طریق امواج رادیویی صورت می‌گیرد. سیستم‌های مبتنی بر RFID، دریافت کد شناسایی مربوط به یک شئ را بدون دید مستقیم (بر خلاف سیستم‌های بارکد) ممکن می‌سازند. کد شناسایی در یک برچسب شامل یک میکروچیپ متصل به یک آنتن، ذخیره می‌شود. یک دستگاه فرستنده/گیرنده که اغلب برچسب خوان یاReader نیز نامیده می‌شود با برچسب ارتباط برقرار می‌کند و شماره شناسایی آن را می‌خواند. یک سیستم RFID باید بتواند حجم بسیار بزرگی از اطلاعات را جمع آوری، ذخیره و بازیابی نماید، آن هم به شکلی کاملاً پایدار و کارآمد.

۴ – کاربردهای RFID

RFID در دنیای کنونی فناوری جدیدی به حساب نمی‌آید اما در سال‌های اخیر کاربردهای بسیار زیادی برای آن ارایه شده است که سبب گردیده اکنون به عنوان یکی از پرکاربرد‌ترین زمینه‌ها در فناوری اطلاعات به شمار می‌آید. پیشرفت‌های جدید‌ RFID بسیار به‌ ارزش‌ و‌ هوشمندی‌ آن افزوده‌‌ و فراگیر شدن آن در زمینه‌های مختلف علمی و عملی را فراهم آورده است. کاربرد‌های رایج و عمده‌ RFID در زندگی روزمره بیش‌تر در مواردی مانند فروشگاه‌های بزرگ، کنترل تردد خودرو، مدیریت محوطه، ردیابی واگن‌های قطار، مدیریت اموال، اخذ عوارض الکترونیکی، ردیابی کانتینر، کتابخانه‌ها و کارت‌های کنترل تردد و حضور و غیاب محل کار به چشم می‌خورد البته اتصال برچسب‌های RFID به پرسنل یک محل سابقه داشته است. این روش در هتل‌‌ها و محل‌های حساس تجاری برای کنترل و اجازه ورود دادن به افراد در محل‌های خاص انجام شده است. شرکت OPTAG این روش را برای کنترل جابه‌جایی سریع مسافران در فرودگاه توسعه داده است.

۴ – ۱ – جابه‌جایی محصولات از کارخانه و مراکز توزیع

در اختیار داشتن اطلاعات دقیق از میزان موجودی انبار، میزان فروش آنها و نحوه جابه‌جایی محصولات کمک شایانی به مدیریت زنجیره تأمین می‌نماید. اگر بتوان موقعیت یک محصول را بر حسب زمان پس از تولید و تا هنگام رسیدن به دست مصرف کننده در اختیار داشت، به سهولت امکان افزایش سود بر مبنای داده‌های موجود فراهم می‌شود (شکل ۱). این شرایط برای محصولاتی که لازم است در مدت خاصی مصرف شوند، مانند محصولات غذایی، از اهمیت بیش‌تری برخوردار است. در چنین شرایطی اطلاعات ذخیره شده در برچسب بسیار مفید خواهند بود. با کمک داده‌های کسب شده از شرایط محصول، می‌توان برنامه‌ای ایجاد کرد که اولویت فروش محصولات را بر مبنای زمان انقضای مصرف آنها اعلام کند. بدین شکل صرفه‌جویی زیادی ناشی از عدم اتلاف محصولات به دست خواهد آمد. در یک نمونه جالب، یک شرکت سازنده لاستیک اتومبیل با تعبیه برچسب‌ در داخل محصول، میزان فشار داخل چرخ را به اطلاعات کارخانه سازنده می‌رساند. ضمن این‌که چرخه عرضه محصول نیز تا پایان توسط کارخانه سازنده کنترل می‌شود. با در اختیار داشتن فشار داخلی لاستیک می‌توان نتیجه تغییرات ایجاد شده در تولید لاستیک را به شکل واقعی به دست آورد.

در مثال‌های ذکر شده، تکنولوژی RFID به منظور جمع‌‌آوری داده‌های واقعی زمانی- مکانی استفاده شده است. همانطور که دیده شد، قابلیت کاربرد RFID در کسب چنین داده‌هایی ثابت شده است. حتی می‌توان چنین کاربردی را در بعد وسیعتر یعنی محیط شهر به‌کار گرف. لذا در بخش بعد سعی می‌شود از این قابلیت در صنعت ساخت و مدیریت کارگاه و ماشین‌آلات استفاده شود.

 ۵ – کاربرد‌های RFID در صنعت ساخت 

 به‌طور کلی چهار منبع اصلی که در یک پروژه ساخت دیده می‌شوند، عبارتند از:

(۱) سرمایه

(۲) ماشین‌آلات

(۳) نیروی انسانی

(۴) مصالح.

به منظور استفاده مناسب از سرمایه (که اولین منبع مورد نیاز است) لازم است منابع دیگر را به نحوی مدیریت نمود، که بیش‌ترین بازدهی از آنها به دست‌ آید. در این راستا استفاده از تکنولوژی‌های جدید (مانند بیومتریک، کنترل ماشین‌آلات از طریق لیزر) برای ارتقای بهره‌وری در کنار یک برنامه‌ریزی صحیح مورد توجه است. یکی از این تکنولوژی‌‌ها شناسایی با امواج رادیویی یا به اختصار RFID می‌باشد که نتایج دلگرم‌کننده‌ای در مباحث مدیریت ساخت ارایه کرده است.

تاکنون تحقیقات زیادی در خصوص کاربرد این سیستم در مدیریت ساخت انجام شده است. به‌طور مثال در بحث مصالح به کمک سنسورهای حرارتی می‌توان درجه حرارت بتن تازه ریخته شده را کنترل نمود، و بدین شکل از ترک نخوردن بتن اطمینان حاصل کرد. و یا عملیات حمل و ریختن بتن و به دنبال آن انجام آزمایشات از نمونه‌های بتنی توسط این سیستم مکانیزه شده است. با توجه به این‌که سیستم RFID توانایی بسیار زیادی در تعیین موقعیت و ارایه مشخصات ذخیره شده در هر برچسب دارد، بدیهی است یکی از فواید آن را در یافتن سریع مصالح بتوان دید. با استفاده از GPS و RFID روشی برای یافتن سریع موقعیت مصالح در کارگاه ارایه کرده‌اند. که در ادامه این موضوع بررسی می‌شود.

به موازات افزایش کاربرد RFID در صنعت ساخت و ساز، توجه به ارتقای بهره‌وری نیروی انسانی نیز افزایش یافته است. برای درک درست از مدیریت و کنترل نیروی انسانی به عنوان یک منبع، مدیر باید از تأثیر بازدهی نیروی کار مطلع باشد. همواره این سؤال مطرح بوده است که آیا می‌توان توان و خرج نیروی کار را به‌طور مکانیزه کنترل نمود؟ تأثیر تغییرات مختلف بر بازدهی نیروی کار (همچون تأخیر در پروژه و یا تغییر ساعات کاری) نیز از موضوعات مورد بررسی بوده‌اند. بدون شک یکی از ابزارهای تأثیرگذار بر بازدهی نیروی کار، نظارت است. هر چه بتوان این نظارت را کامل‌تر انجام داد علاوه بر کاهش خطاهای انسانی، زمان‌های بیهوده برای جستجو و یا انجام مجدد یک کار نیز تقلیل می‌یابد. آنچه در اینجا بررسی می‌شود استفاده از تکنولوژی RFID در پیشبرد اهداف نظارت که ماحصل آن افزایش بهره‌وری نیروی کار خواهد بود، می‌باشد.

استفاده از تکنولوژی RFID در زمنیه بازدهی نیروی کار تاکنون صورت نگرفته است، اما در زمینه‌های دیگر که با نیروی انسانی مرتبط است، مدل‌های زیادی ارایه شده است. این روش در هتل‌‌ها و مکان‌های حساس تجاری برای کنترل و اجازه دادن به افراد در محل‌های خاص انجام شده است. شرکت OPTAG، این روش را برای کنترل جابه‌جایی سریع مسافران در فرودگاه توسعه داده است.

برای افزایش شرایط ایمنی معدن، آنتن و برچسب‌های RFID برای ردیابی کارگران معدن به‌کار رفته است. در زمینه ساخت و ساز نیز در عملیات بتن و کدگذاری هزینه برای نیروی کار و مصالح نیز روش مشابه‌ای انجام شده است. در بخش امور کارگاهی ایده‌ای درباره مدیریت پرسنل ارایه شده است که در آن مشخصات هر کارگر مانند تجریه و تخصص و… در یک کارت RFID ذخیره شده و بدین شکل وی به سرعت قابل دسترسی توسط کارفرما می‌باشد. البته این روش اقتصادی نیست زیرا تکنولوژی‌های ارزانتر مانند کارت‌های لمس‌کننده در حال حاضر وجود دارد.

در سال ۲۰۰۰، مؤسسه صنعت ساخت حوزه‌های کاربردی بالقوه‌ای را برای به‌کار بردن تکنولوژی RFID در این صنعت شناسایی کرد. که شامل ردیابی اجزاء، مدیریت موجودی و منابع و نظارت بر تجهیزات بود. کاربرد‌های پیشنهادی برای آینده شامل کنترل هدایت شونده تجهیزات، برچسب‌هایی که می‌توانند خستگی یا تنش‌های اضافی در بتن یا اعضای فولادی مخابره کنند، و مفاهیمی در مدیریت ایمنی می‌باشد.

کاربردهای RFID مربوط به نگهداری اموال نیاز به راه اندازی و تسریع در استفاده از این تکنولوژی را در مدیریت ساخت بیش از پیش نمایان می‌سازد. هر چند این تکنولوژی برخی اوقات آنچنان پرهزینه است که عموماً استفاده و ترویج آن در صنایع از آنچه پیش‌بینی می‌شود کندتر است، لذا تولید انبوهی نیاز است که هزینه‌ها را تا سطحی کاهش دهد که منعی برای استفاده بیش‌تر از این تکنولوژی و تطبیق با سایر صنایع وجود نداشته باشد. اگرچه هزینه استفاده از RFID برای تنها یک پردازش به صرفه نبوده و بهترین راه جهت گسترش RFID و به صرفه بودن این تکنولوژی، در نظر گرفتن کاربردهایی از آن می‌باشد که می‌توانند جهت انجام چندین فرایند پردازش مفید باشند.