بخشی از مقاله
کاربرد تکنولوژي RFID در مديريت ساخت پروژه هاي عمراني
چکيده
در صنعت ساخت و ساز و در فضاي کارگاه هاي عمراني، کنترل و مديريت اين فضا هميشه به عنوان يک چالش شناخته شده است اين فضاي ديناميک (مدام در حال تغيير) داراي جبهه هاي کاري متفاوت در گوشه و کنار خود ميباشد. تسلط بر اين فضا نيازمند آگاهي از بخش هاي مختلف کارگاه و جزئيات و اطلاعات آن ميباشد. اين اطلاعات تا حد ممکن بايد بر اساس واقعيت هاي پروژه و در زمان وقوع هر فعاليت در طول اجراي پروژه باشد. يکي از راه هاي اطلاع يافتن از جزئيات کارگاه استفاده از سيستم شناسايي از طريق امواج راديويي RFID ميباشد. سيستم هاي مبتني بر RFID موجب ميشوند تا بتوان دريافت کد شناسايي مربوط به يک شي ء را بدون نياز به ديد مستقيم دريافت کرد. در اين مقاله پس از بررسي اجمالي موارد کاربرد RFID در ساير حوزه ها، سعي شده است به موارد جديد استفاده از اين تکنولوژي در صنعت ساختمان و مديريت پروژه هاي عمراني در سه بخش مديريت مصالح ، مديريت نيروي انساني و مديريت ماشين آلات اشاره گردد.
واژه هاي کليدي : شناسايي امواج راديويي، RFID، مديريت اطلاعات، مديريت ساخت
١-مقدمه
به هر سيستمي که بتواند اطلاعات اشخاص و کالاها را بخواند و تشخيص دهد، سيستم شناسايي گفته ميشود. اگر در اين سيستم از امواج و فرکانس هاي راديويي استفاده شود، از آن به عنوان سيستم شناسايي مبتني بر امواج راديويي ياد مي شود.
فناوري RFID به واسطه ويژگي ها و خصوصياتش توانست خود را به عنوان جايگزين مناسب براي سيستم هاي مشابه پيشين مانند سيستم بارکد و سيستم مغناطيسي معرفي نمايد. اخيرا شاهد رونق چشمگير استفاده از اين فناوري در صنايع مختلف به خصوص در مديريت زنجيره تامين کتابخانه ها، فروشگاه ها و صنايع پزشکي هستيم . فناوري RFID نسبت به ساير سيستم ها مي تواند داده هاي بيشتري را در خود ذخيره نمايد که اين امر باعث افزايش امنيت رمز گذاري ميشود. توانمندي اين گونه سيستم ها مديون به کارگيري سه عنصر اساسي برچسب ، برچسب خوان و نرم افزار مديريت اطلاعات مي- باشد که در ادامه به اختصار در مورد هر يک توضيحاتي ارائه مي گردد.
برچسب (TAG):تگ ها وسيله شناسايي متصل شده به کالا يا شيء يا انسان هستند، که ميخواهيم آنها را شناسايي کنيم .
تگ ها شامل يک ميکرو چيپ يا ريز ترانشه و يک آنتن فرستنده مي باشند. کل اين مجموعه چيپ و آنتن يک شماره سريال مختص به خود دارند. برچسب ، سيگنال هايي را که از طرف برچسب خوان فرستاده ميشود، دريافت و دوباره به برچسب خوان ارسال مي کند. تگ هاي RFID داراي انواع مختلفي ميباشند. با توجه به نوع فرکانس مورد استفاده، برد و محدوده تگ ها از چندين سانتيمتر تا چند ده متر قابل استفاده مي باشد. محدوده اين فرکانس ها از فرکانس هاي پايين (حدود ١٠٠ کيلو هرتز) تا فرکانس هاي بسيار بالا يا UHF (چند گيگا هرتز) را شامل ميشود. فرکانس هاي پايين تر برد کمتر و فرکانس هاي بالا بردهاي بالاتري را پاسخگو هستند[١].
برچسب خوان (TAG READER): وسايل الکترونيکي هستند که حضور برچسب ها در محل را تشخيص ميدهند و اطلاعات ذخيره شده در آنها را بازيابي مي کنند در واقع برچسب خوان دستگاهي ميباشد که با تگ ارتباط برقرار ميکند و ميتواند يک يا چند آنتن داشته باشد که امواج راديويي را ساطع مي کند.
نرم افزار مديريت اطلاعات : لازمه مديريت داده هاي دريافت شده از برچسب ها، ثبت اين داده ها در يک پايگاه مي باشد، تا در صورت لزوم بتوان از آن ها استفاده نمود. اين قسمت از سيستم جهت پشتيباني از اطلاعاتي از برچسب هاي RFID نياز به محلي براي ذخيره و بازيابي اطلاعات مي باشد. اين محل توسط نرم افزارها و پردازشگرها و برقراري ارتباط با دستگاه برچسب خوان و ارتباط با پايگاه داده ، امکان به دست آوردن حجم عظيمي از اطلاعات مربوط به اشيا را فراهم مي آورد.
در سال ١٩٤٥ لئون ترمين يک ابزار جاسوسي براي اتحاد جماهير شوروي اختراع کرد که امواج راديويي را به شکل اطلاعات صوتي مخابره مي کرد. فناوري مشابه ديگري در کشور انگلستان در جنگ جهاني دوم براي شناسايي هواپيماي خودي و غير خودي به طور مداوم مورد استفاه قرار مي گرفت [١].
کار روي سيستم هاي RFID به شکلي که امروز شناخته ميشود به طور جدي در دهه ١٩٧٠ ميلادي غاز شد. ماريو کردولو در ١٣ ژانويه ١٩٧٣ دستگاهي اختراع کرد که در واقع اولين نسل RFID شناخته مي شود که يک ترانسپوندر راديويي غير فعال به همراه حافظه بود. اين دستگاه علاوه بر امواج راديويي صوت و نور را انتقال ميداد[٢]. در سال ١٩٩٠ مهندسان شرکت IBM به دنبال گسترش مدلي بودند که با فرکانس هاي بالا کار کند در نتيجه برد اين سيستم را زياد کردند. شرکت IBM قصد داشت تعدادي از برنامه هاي خود را با شرکت تجاري وال مارت در بعد تجاري پياده کند اما به علت بحران اقتصادي در اوسط دهه ٩٠ اين امر ميسر نشد. لذا در ين برهه تکنولوژي بارکد به وجود آمد.
در سال ١٩٩٩ با تاسيس نهادي به عنوان "شناسايي خودکار" در موسسه تکنولوژي ماساچوست استفاده از RFID با امواج بالا پيشرفت زيادي کرد و تحقيقات براي کم کردن هزينه اين برچسب ها و توليدات RFID براي پيگيري در زنجيره تامين آغاز شد.
جاسلسکيس (٢٠٠٣) به برسي تکنولوژي RFID در فرايند ساخت و ساز پرداخت . او پس از بررسي ديدگاه مديران و پيمانکاران در خصوص کاربرد تکنولوژي RFID در فرايند تهيه مواد در يک سايت ساخت ساز، آن را يک ابزار مفيد در فرايند رديابي مواد عنوان نمود[٣].
سال ٢٠٠٦ سانگ و همکارانش در يک پژوهش تاثير اين تکنولوژي را در شناسايي و رديابي مواد در سايت ساخت و ساز بررسي و اقدام به ارائه فرمول رياضي جهت محاسبه دقيق نمودند[٤].
چاين و همکاران در سال ٢٠٠٧ به ارائه يک سيستم اطلاعات و استراتژيکي جهت مديريت تدارکات و پيشرفت کار در سازه هاي فولادي ساختمان هاي بلند با استفاده از تکنولوژي RFID پرداختند[٥].
در سال ٢٠٠٨ شرکتي در آمريکا براي انتقال و رديابي ١٥ جرثقيل بزرگ خود قطعات بزرگ آنها را تگ گذاري کرد. در اين پروژه از تگ خوان هايي استفاده شد که مجهز به GPRS بودند و به همين دليل در سرتاسر آمريکا اطلاعات تگ ها قابل انتقال بود[٦].
٢-حوزه ها ي کاربرد RFID در کسب داده هاي زماني- مکاني
در حال حاضر بازار RFID به يک صنعت چند ميلون دلاري تبديل شده است و در صنايع حمل و نقل کشاورزي و کارخانجات از اين سيستم طي چندين سال به صورت موثر استفاده شده است .
با پيشرفت اين صنعت قابليت هاي برچسب هاي RFID نيز ارتقا يافته است براي مثال سنسورهاي حرارتي اين امکان را فراهم ميکنند تا اطلاعات مربوط به حرارت بسته هاي غذايي منتقل شده و از ذوب نشدن يخ آنها اطمينان حاصل شود.
کاربردهاي رايج و عمده RFID در زندگي روزمره بيشتر در مواردي مانند فروشگاه هاي بزرگ کتابخانه ها و کارت هاي کنترل تردد و حضور و غياب محل کار به چشم مي خورد. اتصال برچسب به پرسنل در هتل ها و محل هاي حساس تجاري براي کنترل و اجازه دادن به افراد در محل هاي خاص انجام شده است . يک پروژه اوپتج اين روش را براي کنترل جابجايي سريع مسافران در فرودگاه توسعه داده است [١]. اما غير از آن صنايع متعدد ديگري نيز از مزاياي RFID بهره مي برند. از نکات کليدي استفاده از اين تکنولوژي مي توان به نياز سازمان ها به خودکار نمودن فعاليت ها، پاسخگو نبودن نرم افزارهاي قديمي ، آگاهي پيداکردن سازمان از قابليت هاي جديد و ... اشاره نمود، که به برخي از آنها اشاره ميگردد.
٢-١-کاربردهاي امنيتي
علاوه بر برچسب هاي RFID خاص رديابي محصولات و کاربري هاي امنيتي،کارت هاي شناسايي RFID را نيز مي توان توليد کرد. داده درون کارت شناسايي حاوي تگ هاي RFID، به محض عبوراشخاص از دروازه اي خاص، خوانده مي شود. تگ هاي RFID جاسازي شده درون کيف هاي امنيتي، روش جايگزين براي کنترل دسترسي به اطلاعات حساس يا دسترسي به ناحيه اي خاص تلقي مي شود.
٢-٢-انبارداري و رديابي کالا
هنگام استفاده ازاين فناوري در کالا و کنترل انبارها، داده هاي دريافتي تگ ها از طريق تگ خوان را مديريت کرده و با ثبت رکوردها، موجودي انبار را هميشه تحت کنترل داشته و در اختيار مدير توليد قرار مي دهد. آنتن هاي تگ خوان در چارچوب درهاي انبار کار گذاشته مي شوند تا داده ها را از کالاها، کارتن ها و پالت هاي حاوي تگ بخوانند.
٢-٣-مديريت دام و گوشت
شايد بتوان به جرأت گفت که يکي از قديمي ترين کاربردهاي استفاده از فناوري RFID در رديابي و کنترل حرکت حيوانات اهلي مخصوصا گاوهاي شيرده بوده است . امروزه بصورت يک جريان کاملا متداول ، حيوانات اهلي بصورت کپسول هاي قابل تزريق ويا تگ هايي که به گوش حيوانات متصل مي شود، به اين فناوري مجهز متصل مي شوند. اين تگ ها به جهت شناسايي حيوانات اهلي گم شده ، مرتب کردن و نگهداري پيشينه درماني حيوانات اهلي بکار برده مي شود. البته اين فناوري در سال هاي اخير در صنايع کشاورزي و دارويي کاربرد وسيعي پيداکرده است . اطلاعات مربوط به حيوانات، موادغذايي و دارويي ، مي تواند در مواقع بحراني براي سلامتي جوامع بشري بسيار مفيد باشد.
٢-٤-کنترل ورود و خروج وسايط نقليه
يکي ديگر از کاربردهاي بسيار زياد فناوري RFID کنترل ورود و خروج وسايط نقليه در محل هايي است که امنيت ورود و خروج ماشين ها بسيار مهم و ضروري به نظر مي رسد. اين سيستم با چسباندن يک تگ برروي وسيله نقليه و قراردادن کليه اطلاعات مربوط به اين وسيله در حافظه آن امکان پذير مي شود. قبل از رسيدن وسيله نقليه به درب ورودي يا خروجي، ماشين از محلي که در آن يک آنتن جهت دريافت اطلاعات تگ چسبيده شده بر روي وسيله نقليه وجود دارد، عبور ميکند.
دستگاه تگ خوان اطلاعات موجود بر روي تگ را از آنتن بازخواني ميکند و در صورتي که اطلاعات موجود بر روي تگ نشانگر مجوز ورود يا خروج باشد، گيت ورودي يا خروجي باز ميشود.
٢-٥-مديريت کتابخانه ها و کتاب ها
از جمله کاربردهاي جالب فناوري RFID کاربرد وسيع آن در کتابخانه هاي بزرگ مي باشد. با چسباندن يک تگ (که کليه مشخصات کتاب در آن ذخيره سازي شده است ) بر روي کتاب و قرار دادن يکسري از آنتن ها و تگ خوان ها در محل کتابخانه مي توان از مزايايي از جمله جلوگيري از سرقت کتاب هاي موجود، اجراي سيستم خودکار بازگشت و خروج کتاب ها از کتابخانه و همچنين پيگيري و کنترل چيدمان صحيح کتاب ها در قفسه هاي مربوط به خودشان بهره برد.
٢-٦- کاربرد فناوري RFID در امر پزشکي
فناوريRFID در مباحث پزشکي کاربردهاي بسيار گسترده اي دارد. اين فناوري بسيار جالب از هنگام ورود يک بيمار به يک بيمارستان بسيار مجهز، توسط يک دستبند که کليه اطلاعات بيمار در آن قرار ميگيرد، آغاز ميشود. ثبت و يا ذخيره سازي اطلاعات بيمار از قبيل نام و آدرس، تاريخ پذيرش و بستري و نيز نوع بيماري، پزشک معالج ، نوع عمل جراحي و.... در پايين آوردن اشتباهات و خسارات جبران ناپذير در بيمارستان نقش حياتي دارد.
٣- کاربرد تکنولوژي RFID در مديريت پروژه هاي عمراني
با توجه به چالش ها و فاکتورهايي که در مديريت پروژه هاي عمراني وجود دارد مناسب اين است که بيان پتانسيل هاي RFID در جهت بهبود سه عامل اصلي هزينه -زمان کيفيت باشد. صنعت ساخت و ساز داراي ماهيتي ميباشد که به طور جداگانه توسط صنايع ديگر به اشتراک گذاشته مي شود، اما در گستردگي و پيچيدگي به عنوان يک واحد ساخت و ساز به حساب مي آيد. از طرفي بيش از ٧٠% هزينه پروژه هاي عمراني به طور مستقيم مربوط به مصالح ، نيروي انساني و ماشين آلات ميباشد. پس به بيان کاربردهاي اين تکنولوژي در مديريت مصالح ، نيروي انساني و ماشين آلات پرداخته مي شود.
٣-١-مديريت مصالح
مديريت مصالح يکي از مراحلي مي باشد که در طول تمام پروژه حضور محسوسي دارد. مديريت مصالح خود ميتواند شامل کارهاي پشتيباني ، انبارداري، بازرسي از مصالح و بررسي کيفيت باشد.
٣-١-١-امور پشتيباني و مديريت زنجيره تأمين
شيوه زنجيره تأمين مصالح در پروژه ها به اين صورت مي باشد که مصالح مورد نياز با درخواستي که از داخل محوطه کارگاهي داده مي شود، به وسيله ماشين آلات از محل توليد به محل انبار در محوطه کارگاهي وارد مي شود[٧].
اطلاع از مقدار مصالح ، نوع مصالح ، کارخانه توليدکننده و.... از مواردي مي باشد که توسط شخص يا اشخاصي براي تصميم گيري بهتر ثبت مي شود. اين موضوع که اطلاعات بسيار مطابق و نزديک به زمان واقعي باشد، حاِ يز اهميت مي باشد. خيلي از اجزاء ساخت و ساز به صورت پيش ساخته به محوطه کارگاه وارد مي شوند و بايد جاي مناسب براي انبار کردن آن در نظر گرفت . داشتن اطلاعات از قبيل جنس ، ابعاد، وزن و.... ميتواند به پيداکردن جاي مناسب در اين زمينه کمک کند و در دسترس مسئولين مربوطه باشد. اين اطلاعات به راحتي قابل ذخيره کردن در تگ هاي RFID مي باشد. مشکلات موجود و کندي روش هايي که براي پيگيري وجاي دهي اجزاء ساخت و ساز وجود دارد، باعث سرويس دهي ضعيف و دوباره کاري مي - شود که باعث تأخير در زمان بندي مي شود و هزينه نيروي انساني را افزايش ميدهد[٨].
از مزاياي اين تکنولوژي امکان تلفيق با تکنولوژي GPS مي باشد، که اين امکان را مي دهد تا با کمترين نيروي کار، مصالح و اجزاء پيش ساخته بر اساس درخواست ، شناسايي و فرموله شده و سپس جابجا و با هماهنگي از ليست خارج شود. پس امکان پيگيري مصالح با تلفيق سيستم RFID با تکنولوژي هايي نظير GIS و GPS امکان پذير ميباشد و با ايجاد نقشه از تجهيزات در حال آمد و شد، امکان مديريت بهتر وجود دارد[٩].
با توجه به اين که اطلاعات مربوط به اقلام، وارد و سپس ذخيره و پس از آن ارزيابي ميشوند يا تغيير پيدا ميکنند. لذا اين تغيير بين دو قسمت سفارش دهنده و سفارش گيرنده ميباشد. بعضي مواقع اين تغييرات در حين توليد يا طراحي يا نصب مي باشد و نياز به سيستمي جدا از سيستم هاي دستي امروزه مي باشد تا اين اطلاعات بدون نقص و قابل دسترسي به تمام مراتب مربوطه باشد. با توجه به مزيت هاي RFID و محدوده خواندن طولاني، امکان شناسايي خودکار قطعات در محيط هاي پويا، ديناميکي و غير قابل کنترل که اجزاء در آن مي توانند در مسيرهاي نامشخص حرکت کنند، مناسب مي باشد[٨].
