軌道交通裝備制造管理系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

張繼林

摘?要： 在改革開放的新時期，我國經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，隨著高鐵技術(shù)的蓬勃發(fā)展，市場對于高鐵的需求越來越旺盛，近而對軌道交通裝備的制造能力和效率提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。分析了當(dāng)前軌道交通裝備制造領(lǐng)域的不足，利用無線射頻識別技術(shù)，通過閱讀器識別電子標(biāo)簽的信號強(qiáng)度對車間的生產(chǎn)要素進(jìn)行實(shí)時定位，動態(tài)監(jiān)控軌道交通裝備制造過程，同時對生產(chǎn)要素進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度。經(jīng)過測試，本系統(tǒng)的通信功能和定位功能完全符合裝備制造生產(chǎn)車間的需求，同時實(shí)現(xiàn)了軌道交通設(shè)備生產(chǎn)效率的提高，完善了生產(chǎn)要素管理機(jī)制。

關(guān)鍵詞： 裝備制造;射頻識別;標(biāo)簽;動態(tài)監(jiān)控

【中圖分類號】TP311.52?????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）01-0182-01

引言：進(jìn)入21世紀(jì)，世界進(jìn)入了信息化時代，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式將逐步被個性化與定置化的生產(chǎn)模式取代。中國的制造業(yè)在充滿機(jī)遇的同時，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。尤其是軌道交通裝備制造業(yè)，要想在信息化時代實(shí)現(xiàn)突破，就必須找到適合自己的經(jīng)營管理方法。一夜之間，德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界提出工業(yè)4.0的概念席卷全球，以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，開始了以信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用為特征的工業(yè)4.0時代。企業(yè)管理是從工業(yè)化過程中產(chǎn)生與發(fā)展起來的，國外企業(yè)管理積累時間長，基礎(chǔ)雄厚。從觀念、意識到管理行為都非常適合信息技術(shù)的推廣和應(yīng)用。比較而言，軌道交通裝備制造業(yè)在信息化到來之際工業(yè)化并未發(fā)展成熟，企業(yè)管理現(xiàn)代化與德國、美國等發(fā)達(dá)國家相比還存在著巨大的差距。

1?中國制造業(yè)的現(xiàn)狀

那么，中國準(zhǔn)備拿什么成為世界級的制造業(yè)？我們現(xiàn)在還沒有成為世界級的制造業(yè)，只是被人稱之為世界級的工廠，但是我們今天要達(dá)到這樣的目標(biāo)，我認(rèn)為最重要的是質(zhì)量，所以這就是今天的主題。那么我們國家制造業(yè)里面有可能成為世界級有哪些呢？看起來比較強(qiáng)的制造業(yè)也有很多，軌道交通裝備的制造，電力設(shè)備的制造，包括從核電、水電、火電到新能源的設(shè)備制造，輸變電設(shè)備，通訊設(shè)備，家電等等，都算是我們國家相當(dāng)強(qiáng)的，是拿得出手的制造業(yè)。然而從標(biāo)準(zhǔn)來講，目前還沒有達(dá)到世界級的制造標(biāo)準(zhǔn)。這里面很重要的因素是質(zhì)量，而且這個質(zhì)量里面更重要的一個指標(biāo)是動態(tài)的指標(biāo)。比如說設(shè)備可靠性的指標(biāo)，很多的靜態(tài)指標(biāo)是比較容易達(dá)到的，但是動態(tài)指標(biāo)相對來講比較困難。再比如說有一個數(shù)據(jù)是我們的風(fēng)能設(shè)備的平均故障時間（MTTF）和國際上比較高水平的設(shè)備來比較，大概是300小時對800小時的差距，這就是比較大的差別。

2?系統(tǒng)電路設(shè)計

2.1?串口通信模塊

本系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)發(fā)送無限串口為AS62-T30，其采用的射頻芯片為SX1278。該無限串口的通信接口為UART，載波功率為433MHz，最小通信距離為8.0km，實(shí)際發(fā)射功率實(shí)際發(fā)射功率約為1W，工作電壓為3.3V。其接口電路如圖4所示，其中MD0、MD1為控制模塊工作模式引腳，可配置這兩個引腳為不同的1、0值，當(dāng)采用不同的1、0值時，該模塊一共有四種工作模式，分別為一般模式、喚醒模式、省電模式以及休眠模式。采用該無線串口的主要原因是其通信距離比一般無限串口通信距離的要長，而且其功耗較低適合在廠區(qū)面積較大、流水線較長的地方實(shí)施工作。

2.2?重視ERP系統(tǒng)生產(chǎn)控制與物流管理

ERP系統(tǒng)是一種集成物質(zhì)資源、資金資源和信息資源管理的企業(yè)信息管理系統(tǒng)，主要包含三大模塊：生產(chǎn)計劃、物流管理、財務(wù)管理。主生產(chǎn)計劃模塊主要是以計劃為導(dǎo)向，經(jīng)過系統(tǒng)層層細(xì)分后，下達(dá)到各部門去執(zhí)行。主生產(chǎn)計劃是根據(jù)項(xiàng)目計劃及預(yù)測和客戶訂單的輸入來安排產(chǎn)品種類和數(shù)量，在平衡了物料和人員能力的需要后，精確到時間、數(shù)量的詳細(xì)的進(jìn)度計劃。因此加強(qiáng)生產(chǎn)計劃的準(zhǔn)確性和嚴(yán)肅性十分必要，同時提高相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)，充分發(fā)揮ERP系統(tǒng)統(tǒng)籌分析能力。物流管理模塊主要是對原材料采購、生產(chǎn)、庫存、供應(yīng)、發(fā)貨等過程的管理，包括了從生產(chǎn)到發(fā)貨、從供應(yīng)商到售后的每一個環(huán)節(jié)。物料需求計劃是根據(jù)主生產(chǎn)計劃把生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量轉(zhuǎn)變?yōu)樗枭a(chǎn)的零部件的數(shù)量，并對照現(xiàn)有的庫存量，可得到還需加工多少，采購多少的最終數(shù)量。因此充分利用物流管理模塊，同時與供應(yīng)鏈管理結(jié)合，提高供應(yīng)商供貨能力，減少庫存量，降低供應(yīng)鏈成本，加快市場響應(yīng)速度。

2.3?供應(yīng)鏈管理

供應(yīng)鏈管理包括物資供應(yīng)商管理和工序協(xié)作供應(yīng)商管理。梳理供應(yīng)鏈管理的整個過程，明確供應(yīng)鏈管理的各支流程，將供應(yīng)鏈管理分為供應(yīng)商選擇、供應(yīng)商準(zhǔn)入、供應(yīng)商檔案管理、合格供方的資質(zhì)評定、與供方的技術(shù)文件傳遞和信息溝通、對供方的日常監(jiān)視和評價、供應(yīng)商的降級與退出等管理支流程。全面梳理各管理支流程和管控點(diǎn)，結(jié)合供應(yīng)鏈日常管理和各次審核中發(fā)現(xiàn)的問題，識別供應(yīng)鏈管理各支流程中可能存在的問題，并逐項(xiàng)分析導(dǎo)致該問題發(fā)生的風(fēng)險點(diǎn)以及該問題產(chǎn)生的后果。

2.4?信息處理系統(tǒng)程序設(shè)計

信息處理系統(tǒng)程序設(shè)計主要包括標(biāo)簽信息分析處理程序設(shè)計、報警系統(tǒng)程序設(shè)計以及信息傳輸程序設(shè)計。其主要的工作過程分為3個部分：1）系統(tǒng)初始化：其中包括RFID射頻識別模塊初始化、蜂鳴器初始化、按鍵控制及LED燈初始化、通信串口模塊初始化;2）信息處理：系統(tǒng)接收到射頻天線采集的信息，通過射頻識別模塊標(biāo)簽信息轉(zhuǎn)換為10位的16進(jìn)制碼，與存儲在閱讀器中的標(biāo)簽信息進(jìn)行比較，當(dāng)在閱讀器中存儲的標(biāo)簽信息與采集的標(biāo)簽信息不一致時則進(jìn)行報警。報警之后管理員可選擇將該標(biāo)簽信息是否錄入該閱讀器，若該信息異常不錄入則持續(xù)報警并等待人員進(jìn)行處理。3）發(fā)送信息：當(dāng)所采集信息經(jīng)過分析處理之后，將AS62-T30設(shè)置為一般模式并將信息實(shí)時傳輸給管理者的PC端，管理者可以根據(jù)傳輸過來的信息即時調(diào)度車間人員解決相應(yīng)問題。

結(jié)語：該系統(tǒng)對軌道交通裝備制造生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)車間進(jìn)行全面的監(jiān)測管理，并能夠?qū)崟r的把車間設(shè)備組裝過程信息傳輸給管理者，當(dāng)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常情況能夠及時報警，有效降低了管理過程中對于生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，達(dá)到了使整個軌道交通的制造過程更加協(xié)調(diào)有序，有效減小生產(chǎn)過程中的冗余度的目的。由于軌道設(shè)備生產(chǎn)車間的監(jiān)控定位精度要求較高，所以，如何實(shí)現(xiàn)高精度的定位是進(jìn)一步需要解決的問題。

參考文獻(xiàn)

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