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系統識別號 U0026-0408201421105200
論文名稱(中文) 利用無線感測網路快速反應故障問題提昇後勤維修效率之可行性研究
論文名稱(英文) Logistics Maintenance Efficiency Improvement using Wireless Sensor Network on Fast Fault Response
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 航空太空工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Aeronautics & Astronautics (on the job class)
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生(中文) 詹育驊
研究生(英文) Yu-Hau Chan
學號 P47001121
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 67頁
口試委員 指導教授-林清一
口試委員-陳杏圓
口試委員-葉泳蘭
中文關鍵字 無線網路  機隊管理  技術資料庫建置  自動倉儲 
英文關鍵字 Wireless Sensor Network  fleet management  technology database  automated storage retrieval system 
學科別分類
中文摘要 台灣航空產業不論旅客或者貨物載運量不斷攀升,原因就是服務、速度及準點,由此可見,遠距離交通運輸獲取顧客信賴最好的經營模式,除貼心服務品質外,最重要的就是穩定。對各種機隊而言,穩定及精準是必備條件,如何達到最高妥善率取決於後勤維修能量。隨著飛機各模組電子感測化設計,無線網路(Wireless Sensor Network)技術普及建置下,為先進飛機提供極佳便利且即時性動(靜)態資料傳輸,各航空器製造商已著手開發設計監測(Aircraft Health Monitoring)系統,監控系統或次系統並回饋技勤單位,利用技術資料庫快速搜索改正措施,配合自動倉儲取料,依故障情況將工單(含料)發至專業工廠執行修護。本論文探討建立技術資料庫,再加上自動倉儲,配合航空器上各重要系統運轉動態即時監測及資料綜整,將即時監控的系統或裝備資訊回傳至監控端,後勤維修人員依據所獲得各項系統運作參數,於短時間完成飛機各系統及其組件維護工作,以減少繁雜程序作業。藉由將系統參數綜整並建置資料倉儲後,亦可作為日後機隊管理及計畫性/非計畫性修護備料之參考數據。
英文摘要 The keys to the increasing carrying capacity for Airline Industry are service, speed and punctuality. Thus, its self-evident heart-felt service in long-haul transportation depends greatly on stability to win the trust of its customers. As for any aircraft fleets, stability and precision are indispensable. But how can the aircraft availability be maximized? Actually, the key lies in the capability of logistics maintenance. Nowadays, with sensor-designed equipment and the popularity of Wireless Sensor Network, modern jet fighters are also provided with the real-time dynamic and static data transmission. Aircraft manufacturers have started to design Aircraft Health Monitoring system as a feedback to the technical staff of the ground units. Based on different failure conditions, these monitoring systems can send the work order out to a repair facility through rapid-search corrective measures of technology database and automated storage retrieval systems. This study explores a technology database along with automated storage retrieval systems. Incorporated into the real-time monitoring systems and data collection of major military aircraft, the database can send the real-time information about the equipment back to the monitoring cabin. After receiving the system operating parameters, the technical crew can complete the maintenance jobs of aircraft in a short time through complicate procedures in simpler way. Ultimately, this study aims to provide a reference to future fleet management, and the planned/unplanned maintenance action and logistics supplement.
論文目次 目錄
摘要.....................................i
SUMMARY.................................ii
致謝.....................................v
目錄.....................................vi
表目錄....................................x
圖目錄....................................xi
第一章緒論.................................1
1.1研究背景與動機...........................1
1.2研究目的................................4
1.3研究範圍與想定...........................5
1.3.1研究範圍..............................5
1.3.2研究想定..............................7
1.4研究架構與流程...........................7
第二章文獻回顧與探討.........................9
2.1資料倉儲................................9
2.2資料倉儲的發展與定義......................11
2.3資料倉儲的運用…..........................12
2.4資料倉儲的架構...........................13
2.5資料倉儲的建置...........................16
2.6資料倉儲的資料模式........................17
2.6.1 概念資料模式..........................18
2.6.2 邏輯資料模式..........................19
第三章WSN感測系統規劃........................21
3.1場面接收系統運作架構規劃...................21
3.1.1場面接收端網路拓璞架構…..................21
3.1.2節點資料流傳輸方式......................21
3.1.3地面接收節點功能........................22
3.1.4地面接收節點系統規劃.....................23
3.2節點訊號系統規劃..........................24
3.2.1原系統資料.............................24
3.2.2新增節點擷取...........................26
3.2.3 Zig Bee網路位址分配及傳輸速率模擬….......27
3.3修護資料可靠度............................31
3.3.1可靠度(Reliability)的定義.............31
3.3.2可靠度(Reliability)的運用…............31
3.4維護度(Maintainability)…................36
3.4.1維護度的定義...........................36
3.4.2維護度的運用...........................36
3.5生產及補給作為概述….......................39
3.5.1生產管制概述與程序….....................39
第四章維修決策支援分析運用模擬說明..............43
4.1運用修護支援係統改進模擬法..................43
4.1.1後勤資訊管理系統(LIMS).................43
4.1.1.1操作資料蒐集..........................43
4.1.1.2修護資料蒐集….........................44
4.1.1.3維修記錄代號..........................46
4.1.2決策支援系統資料整合及運算方式..............47
4.1.2.1決策支援系統介面架構....................47
4.1.2.2資料探勘..............................49
4.2互動式電子技令系統(Interactive Electronic Technical Manual , IETM).......................................52
4.2.1系統概要................................52
4.2.2資料管理系統.............................52
4.2.3瀏覽系統…...............................53
4.3補給系統自動倉儲(Automated Warehouse).......53
4.3.1自動倉儲系統(自動存取系統,Automated Storage/Retrieval System, AS/RS).............................53
4.3.2自動倉儲的設備...........................54
4.3.3電腦輔助揀貨系統 (Computer Assisted Picking System, CAPS).......................................56
4.4維修決策支援程序(以航電系統為例)...............57
第五章結論與比較...............................60
5.1結論......................................60
5.2比較新與舊系統效益...........................61
5.2.1現行修護模式….............................61
5.2.2 WSN系統支援決策修護模式...................62
5.3建議......................................62
參考文獻......................................65

表目錄
表2.1 資料庫與資料倉儲資料比較表...................15
表3.1 頻率範圍及傳輸速率與調變技術..................21
表3.2 F-16型機各系統故障代碼表....................25
表3.3 Zig Bee編碼表............................28
表3.4 計算可靠度與維護度所使用的機率分布............38
表4.1 模擬資料設定..............................50
表4.2 決策所需報表種類和使用頻率狀況整理............51
表4.3 決策系統分析模擬表.........................51
表4.4 決策方案工時需求表.........................59
表5.1 現行修護流程表............................61
表5.2 WSN系統支援決策修護模式流程表................62
圖目錄
圖1.1智慧塵(smart dust)元件......................3
圖1.2智慧塵(smart dust)硬體圖....................3
圖1.3自動倉儲系統圖..............................4
圖1.4無線網路架構................................6
圖1.5飛機機身感測器建置…..........................6
圖1.6修護人員快速領料維修示意圖.....................6
圖1.7研究方法與流程架構圖..........................8
圖2.1資料倉儲流程圖..............................13
圖2.2資料倉儲的架構..............................14
圖2.3瀑布模型架構................................16
圖2.4螺旋模型架構................................17
圖2.5資料塑模示意圖..............................18
圖2.6實體關聯模型示意圖…..........................19
圖3.1某基地停機坪及跑道起飛端加溫坪、落地端加溫坪節點佈..23
圖3.2機載端節點佈建與資料參數截取規劃................24
圖3.3自機載中央控制電腦將次系統診斷資料輸出示意圖......25
圖3.4機載端另行佈建感測節點(node)模型示意圖..........26
圖3.5飛機端另行佈建節點星狀叢集網路模型示意圖..........27
圖3.6多節點流量模擬圖..............................30
圖3.7高密度流量模擬圖..............................30
圖3.8浴缸曲線圖...................................32
圖3.9並聯示意圖…..................................34
圖3.10生產管制圖..................................39
圖4.1 LIMS架構圖.................................43
圖4.2操作資料蒐集流程圖…...........................44
圖4.3 AFTO-349表正面圖…..........................45
圖4.4 AFTO-349表行動欄位.........................45
圖4.5決策系統流程圖...............................48
圖4.6資料倉儲分析圖...............................50
圖4.7補給系統流程圖...............................54
圖4.8自動倉儲硬體架構..............................56
圖4.9系統示意圖....................................56
圖4.10作業流程圖...................................57
圖4.11後勤資訊管理系統作業模擬圖......................57
圖4.12初步維修決策系統作業模擬圖......................58
圖4.13抬頭顯示器...................................58
圖4.14修護工單.....................................59
圖5.1無線感測網路應用於航機狀況監控(Aircraft Health Monitoring, AHM)示意圖…........................................60
圖5.2物料分析......................................63
圖5.3資料輸入架構圖..................................64
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