基于RFID的車間管理應(yīng)用(1)

高坤 李璐

摘要：鑒于目前生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、處理、集成以及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)手段較為落后，無(wú)法對(duì)車間生產(chǎn)安全過(guò)程和車間生產(chǎn)資源狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確信息識(shí)別和過(guò)程跟蹤，不能充分滿足制造過(guò)程執(zhí)行管理系統(tǒng)在生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控管理、車間生產(chǎn)作業(yè)人員調(diào)度和生產(chǎn)過(guò)程安全控制等各個(gè)方面的功能要求。RFID采集和傳輸攜帶過(guò)程數(shù)據(jù)的多種特性，決定其在精確實(shí)時(shí)過(guò)程跟蹤、調(diào)度、檢測(cè)等多方面使其具有無(wú)可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可大大減少企業(yè)人員過(guò)程管理和紙制過(guò)程管理的巨大錯(cuò)誤發(fā)生率，十分適合制造系統(tǒng)對(duì)采集數(shù)據(jù)和過(guò)程控制的精確實(shí)時(shí)性較高要求。本文基于RFID的車間管理應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究與分析，希望可以起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：RFID;車間管理;應(yīng)用

引言： 隨著我國(guó)現(xiàn)代快速發(fā)展，客戶生產(chǎn)需求日趨趨向多樣化、個(gè)性化，以客戶訂單操作為主的多樣化品種加工小批量生產(chǎn)操作模式逐步完全取代傳統(tǒng)的以剛性化和自動(dòng)化操作為主要代表的大批量生產(chǎn)操作模式，并逐漸成為我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展主流。車間作業(yè)信息管理系統(tǒng)是整個(gè)制造車間企業(yè)的一個(gè)基礎(chǔ)管理環(huán)節(jié)，如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地快速獲取制造車間內(nèi)部底層制造信息資源和試制品的作業(yè)信息，并且實(shí)時(shí)地將這些作業(yè)信息及時(shí)反饋傳達(dá)到車間調(diào)度層、計(jì)劃管理層，是不斷提高制造企業(yè)的車間信息化管理水平和敏捷性的制造管理能力的重要關(guān)鍵。

一、基于RFID的車間應(yīng)用方案

在產(chǎn)品車間生產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)中，利用無(wú)線射頻自動(dòng)識(shí)別監(jiān)控技術(shù)可以全線實(shí)時(shí)跟蹤整個(gè)產(chǎn)品材料到原材料、 從制品生產(chǎn)到到半成品的生產(chǎn)過(guò)程。即每一個(gè)零件從開始原材料生產(chǎn)就會(huì)附帶一個(gè)數(shù)字射頻條碼標(biāo)簽，在它開始進(jìn)入零件生產(chǎn)線或在它到達(dá)零件完工準(zhǔn)備區(qū)的每一個(gè)操作工序，都會(huì)帶有一個(gè)射頻標(biāo)簽器使它自動(dòng)記錄每個(gè)工序的編號(hào)、設(shè)備和操作工人的標(biāo)簽編號(hào)和id、加工區(qū)和時(shí)間等相關(guān)信息，并通過(guò)射頻計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)傳至上層的企業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，避免了大量利用時(shí)間進(jìn)行的耗時(shí)滯后的企業(yè)數(shù)據(jù)采集輸入和企業(yè)條碼數(shù)據(jù)掃描等復(fù)雜操作以及信息帶來(lái)的各種可能的不精確統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 徹底解決了企業(yè)管理信息系統(tǒng)缺乏實(shí)時(shí)的信息采集獲取系統(tǒng)問(wèn)題，從而基本實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車間現(xiàn)場(chǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)采集的全程實(shí)時(shí)數(shù)字化、 自動(dòng)化和全程可視化，使車間企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息管理實(shí)現(xiàn)到了全程透明化的管理。

在生產(chǎn)各個(gè)工序的工藝操作監(jiān)控起點(diǎn)上設(shè)置在各種制品零件上相應(yīng)或?qū)?yīng)的RFID上的各種電子標(biāo)簽，并將其固定于在各種制品零件生產(chǎn)線的機(jī)體或制品零件組裝生產(chǎn)線上的控制臺(tái)架上，作為在生產(chǎn)各種制品在整個(gè)生產(chǎn)以及工藝操作過(guò)程中所進(jìn)行監(jiān)控的一種電子書簽標(biāo)識(shí)。產(chǎn)品包裝上線時(shí)只需綁定一個(gè)類型電子標(biāo)簽，產(chǎn)品包裝下線后只需摘下一個(gè)類型電子標(biāo)簽，RFID電子標(biāo)簽將在整條產(chǎn)品生產(chǎn)線上進(jìn)行一個(gè)循環(huán)使用。

在制品上線關(guān)鍵工位，工位管理控制器通過(guò)連接RFID讀寫器和監(jiān)控，將相關(guān)產(chǎn)品型號(hào)以及規(guī)格、批次、加工工藝要求、質(zhì)量檢驗(yàn)等制品關(guān)鍵信息內(nèi)容自動(dòng)寫入電子標(biāo)簽，作為針對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程跟蹤的關(guān)鍵電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)信息;在針對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)跟蹤過(guò)程需要監(jiān)控的關(guān)鍵工位上，工位管理控制器通過(guò)連接RFID讀寫器和監(jiān)控天線， 自動(dòng)識(shí)別獲取已經(jīng)到達(dá)該關(guān)鍵工位在上線制品的所有關(guān)鍵電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)事先設(shè)置好的光電強(qiáng)度傳感器自動(dòng)識(shí)別制品空間和臺(tái)架，檢測(cè)員查出因制品金屬件等物體受到遮擋等其他原因可能造成的制品RFID關(guān)鍵電子標(biāo)簽出現(xiàn)漏讀，確?？煽啃缘刈x取的制品關(guān)鍵信息。

RFID技術(shù)所具有的自動(dòng)信息識(shí)別和數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)管理功能使其能夠在車間質(zhì)量生產(chǎn)中充分發(fā)揮重要主導(dǎo)作用。 一方面，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品綁定中的標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別，可以實(shí)時(shí)地快速獲取每個(gè)綁定加工作業(yè)對(duì)象的具體操作流程以及操作注意事項(xiàng)，以便于指導(dǎo)作業(yè)工人如何進(jìn)行正確加工操作，減少工人操作失誤，提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量合格率。另一方面，RFID產(chǎn)品標(biāo)簽可以實(shí)時(shí)記錄企業(yè)產(chǎn)品的主要批次和型號(hào)、流水號(hào)、工序名稱號(hào)、加工者、加工車間設(shè)備、主要產(chǎn)品加工工藝參數(shù)等，在進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)工作過(guò)程中或者在后續(xù)用戶使用產(chǎn)品過(guò)程中每當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有任何質(zhì)量安全問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)實(shí)時(shí)讀取RFID產(chǎn)品標(biāo)簽來(lái)實(shí)時(shí)獲取這些質(zhì)量信息，非常容易了解導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的主要原因和關(guān)鍵環(huán)節(jié);通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)于產(chǎn)品標(biāo)簽中的質(zhì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集和處理分析，可以輕松實(shí)現(xiàn)與企業(yè)產(chǎn)品安全跟蹤、質(zhì)量監(jiān)督管理、車間設(shè)備調(diào)度、生產(chǎn)工藝過(guò)程質(zhì)量控制等息息相關(guān)的功能。

在整個(gè)生產(chǎn)管理車間，RFID質(zhì)量系統(tǒng)技術(shù)可對(duì)整個(gè)整條生產(chǎn)線上的各種原材料、 零部件、半成品和非生產(chǎn)成品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別與質(zhì)量跟蹤，及時(shí)自動(dòng)獲得統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品數(shù)量、傳送生產(chǎn)路線、質(zhì)量參數(shù)控制可靠程度等與產(chǎn)品組裝生產(chǎn)工藝直接密切相關(guān)的瞬時(shí)質(zhì)量常數(shù)，從而安全可靠地加強(qiáng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)管理過(guò)程的質(zhì)量管理;同時(shí)使用RFID系統(tǒng)技術(shù)對(duì)整條生產(chǎn)線上的各種產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和自動(dòng)記錄，可以在生產(chǎn)線上同時(shí)生產(chǎn)不同質(zhì)量參數(shù)的多種產(chǎn)品，從而極大地提高了生產(chǎn)管理效率;同時(shí)利用RFID技術(shù)可以從整個(gè)生產(chǎn)線的源頭開始進(jìn)行有效的質(zhì)量追蹤，使用RFID技術(shù)記錄整個(gè)生產(chǎn)流程中各種質(zhì)量數(shù)據(jù)，可以大大減少生產(chǎn)流水線上制品的記錄，從而大大減少生產(chǎn)錯(cuò)誤的可能發(fā)生率，保證了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量，提高了生產(chǎn)管理過(guò)程的安全可靠性。

二、結(jié)語(yǔ)

總之，使用RFID采集和分析記錄質(zhì)量數(shù)據(jù)技術(shù)可以大大增加生產(chǎn)管理系統(tǒng)和設(shè)備數(shù)據(jù)的使用安全性、適應(yīng)性，從而可以達(dá)到快速?gòu)椥耘可a(chǎn)和高品質(zhì)精度批量生產(chǎn)的主要目的。

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