基于二維碼和RFID識別技術改進的生產管理系統(tǒng)

孟令濤 劉幫鋒

摘 要：基于二維碼和RFID識別技術改進的生產管理系統(tǒng)是以產品生產二維碼管理系數據庫為中心，硬件（手持機+掃描器）采集部品二維碼信息，將生產中各個工序的參數、加工NC文件、圖紙等傳輸到目標機床和終端電腦看板，產品生產二維碼管理系系統(tǒng)記錄了產品生產等各種環(huán)節(jié)的詳細信息，信息采集過程主要由硬件掃描二維碼實現(xiàn)，避免了人為因素錯誤，有效確保數據的準確性。采集加工生產數據信息，進行生產數據統(tǒng)計分析，實現(xiàn)制造過程動態(tài)掌握、適時調整，為業(yè)務決策提供數據支持。此外，由于只需掃描二維碼，使員工操作簡單化、易用化，大大提高了工作效率。

關鍵詞：二維碼識別技術;RFID識別技術;生產管理系統(tǒng)

0 引言

松下冷鏈（大連）有限公司（下記簡稱“松下冷鏈”）創(chuàng)立于1994年，是松下集團全資子公司三洋電機株式會社，大連冷凍機股份有限公司共同出資興建的國際化制冷設備制造研發(fā)基地。目前，企業(yè)已發(fā)展成為國內頂尖的全程冷鏈保鮮綜合解決方案專家，在超商設備領域、飲品設備領域、商用廚房設備領域、低溫物流設備領域、生物醫(yī)療事業(yè)領域及服務·工程事業(yè)領域為客戶提供智能智美的全程冷鏈綜合解決方案。

近年來隨著國內消費升級，“快時尚”在國內已然風靡成風，而其帶來的一系列變化也在倒逼企業(yè)發(fā)展轉型，快速反應、柔性生產已成為企業(yè)的必備素質。

小批量、多批次生產，并且隨著客戶需求的個性化，批量在逐步縮小，松下冷鏈通過定制開發(fā)，實現(xiàn)基于二維碼和RFID識別技術改進的生產管理系統(tǒng)，采用二維碼、無線射頻識別標簽等方式賦予物品唯一身份，“標識”是產品、設備的“身份證”，記錄其全生命周期信息，通過掃描二維碼、RFID標簽識別，跟蹤生產環(huán)節(jié)關于產品的生產等各種細節(jié)，從而全程追蹤產品的生產進度和生產品質，借此來彌補升級前常規(guī)生產方式的缺陷和不足，提高產能和效益。

1基于識別技術改進的生產管理系統(tǒng)方案簡介

商用冷柜是松下冷鏈主要產品之一，主要生產過程包括鈑金、涂裝、發(fā)泡、組裝四部分，以下從這四個生產環(huán)節(jié)介紹二維碼和RFID識別技術在生產管理系統(tǒng)中的應用概況。

1.1在鈑金加工環(huán)節(jié)應用二維碼識別技術

鈑金加工環(huán)節(jié)，加工原料為鍍鋅板，少數為普通鋼板，經過剪板、沖壓、折彎、修磨等操作完成鈑金加工生產，加工好的板材手推車運至焊接區(qū)進行焊接，焊接主要有點焊、二氧化碳保護焊、氬弧焊。

傳統(tǒng)生產模式，進行加工前，機床操作者需要查看工藝參數、數據錄入和紙質圖紙，手工輸入剪床、折彎、焊接加工參數或者通過磁盤、U盤導入NC程序， NC程序無序管理，經常拿不到合適的加工程序，廢品偏高;為尋找NC程序導致大量工時的浪費;生產現(xiàn)場無法直接查看圖紙、工藝、NC文件等技術資料。技術人員通過U盤、軟盤傳輸程序，需要在辦公室和車間中間來回奔波，影響工作效率。另一方面，U盤攜帶和使用的方便性也使U盤成為泄密、傳播計算機病毒的最佳途徑，這將會給企業(yè)和設備造成巨大的風險。應用二維碼技術，在生產管理系統(tǒng)中指定生產計劃時，每個加工工序與部品號一一綁定，通過掃碼獲取加工過程中與加工有關的各類設計圖紙、工藝、加工代碼。

應用二維碼技術改進后生產模式，一方面，實現(xiàn)NC程序直接指派到機床，在機床端部署工業(yè)平板電腦，實現(xiàn)機床端電子看板，解決圖紙文檔的共享、查看等問題，實現(xiàn)無紙化生產，大幅度提高數控設備的利用率，大幅度提升生產效率。另一方面，通過二維碼綁定對應，軟件系統(tǒng)將機床設備實時采集到的設備及生產信息，經過分析、計算后反饋給系統(tǒng)，作為科學決策的依據。

1.2在涂裝環(huán)節(jié)應用RFID識別技術

涂裝加工環(huán)節(jié)，主要包括鈑金件掛板、靜電噴涂、烤漆等環(huán)節(jié)。

噴涂傳送鏈掛板前，對RFID標簽進行寫入信息，RFID標簽為耐高溫標簽，寫入的信息來源于生產系統(tǒng)。

在靜電噴粉室，通過LED電子看板能夠讀到噴涂的顏色等工藝參數，實現(xiàn)事先備料，提前配比，提高噴涂環(huán)節(jié)生產效率。

噴涂產線入口、出口不同點，設置RIFD讀寫器，讀寫每個掛板零件RIFD卡片噴涂信息，同時結合RIFD采集噴涂掛板傳輸鏈速，計算掛板零件的在噴涂產線的位置，實現(xiàn)烤漆時間精確控制，實現(xiàn)具體到零部件的生產預測，讓管理者實時掌握部品的生產進度以及預計完成時間、提高交貨期的管理精度。

1.3在發(fā)泡環(huán)節(jié)應用二維碼識別技術

在發(fā)泡環(huán)節(jié)，設備通過PLC自控程序設定程序自動混料，人工操作設備將混合料通過設備管路及噴嘴注入至組裝好的發(fā)泡體內，通過加熱保溫，使混合料發(fā)泡成型，成型成品修整后在相應組裝生產線進行組裝。

傳統(tǒng)的生產模式，發(fā)泡料的注入時間、保溫時間需要人工輸入PLC，效率低，容易出錯。應用二維碼技術后，通過掃碼直接從生產系統(tǒng)獲取發(fā)泡的工藝數據，直接寫入PLC控制系統(tǒng)，有效的避免了人工操作錯誤的風險，提高發(fā)泡的加工效率。此外，發(fā)泡模具也采用二維碼進行管理，能夠有效的統(tǒng)計模具使用的稼動率。

1.4在組裝環(huán)節(jié)應用二維碼識別技術

組裝環(huán)節(jié)：組裝線為組裝各部分生產的部品，人工組裝，勞動者安裝導線，使用氣動扳手安裝螺絲組裝，部分組裝線組裝時使用密封膠密封等，不同型號的產品，對工藝要求不盡相同。傳統(tǒng)的方式，組裝生產時，采用紙質下發(fā)紙質工藝單人工填寫的方式，效率低，容易漏填、錯填。改進后，采用手持PDA終端掃碼的方式，通過掃描組裝部件，可以在PDA上獲取該工序的電子工藝單，實現(xiàn)組裝檢查的電子化，確保逐項必檢，漏檢無法提交。此外對于組裝環(huán)節(jié)，對于檢測儀器取得的數據，在上位機直接生成二維碼，采用PDA掃描屏幕二維碼，實現(xiàn)檢測數據的快速錄入。

2設備維護與保養(yǎng)應用識別技術

除了在生產環(huán)節(jié)外，設備維護與保養(yǎng)也大量應用二維碼和RFID識別技術。在設備點檢、巡檢環(huán)節(jié)應用二維碼技術，建立一套基于二維碼的建立設備點檢和維修保養(yǎng)制度，為生產保駕護航。通過為每一臺設備制作二維碼作為標識，可將設備檔案、點檢記錄、維修保養(yǎng)記錄等所有重要信息完整、及時地匯總到管理系統(tǒng)中，通過手機等智能終端即可授權訪問，實現(xiàn)無紙化管理。

在設備維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)應用二維碼技術后，管理人員、維修人員可第一時間收到來自現(xiàn)場的提醒消息推送，通過后臺可查看和管理所有設備運行記錄，及時掌握生產系統(tǒng)的運轉狀態(tài);現(xiàn)場掃碼隨時檢查制度落實情況，核驗數據真實性，提升監(jiān)督效率;維修人員處理完成設備故障后，提交報修記錄，巡檢人員檢查后可以進行核銷。添加手寫簽名模塊，巡檢人員和維修人員進行記錄需要手寫簽名，確保責任落實。管理人員可實時掌握查看設備檔案信息、設備報修信息、設備運行狀態(tài)，對日常巡檢、維修保養(yǎng)、安全隱患等情況進行全程記錄和實時監(jiān)控，減少故障停機，保障生產任務按計劃運行。

3結束語

基于二維碼、RFID識別技術改進的生產管理系統(tǒng)，有效的實現(xiàn)生產過程與管理過程的信息共享、生產線產品質量的追溯，讓一線工人可以把更多時間和精力投入到生產過程中，使生產工人更輕松，能夠把更多時間和精力投入到生產過程中，高效地完成生產任務，從而有效改善企業(yè)面臨的小批量生產導致工序切換損失高、效率降低、成本增加和交貨周期延長等一系列問題。

作者簡介：

孟令濤（1984年12月—）男，滿族，籍貫：遼寧錦州，本科學歷，研究方向：生產設備管理。

（松下冷鏈（大連）有限公司，遼寧大連 ?116600）