1、Word文檔RFID在離散型制造業生產控制系統中的應用方案 1引言 將來幾年內，中國內地的RFID市場規模將保持穩定增長。保守估量，2021年其市場規模將達到40.8億元人民幣，硬件、軟件和服務市場規模分別達到23.7億、10.5億和6.6億元人民幣。其中，2021年將消失跳動式進展，當年市場規模將達到30.5億元人民幣，硬件、軟件和服務市場規模分別達到18.9億，7.4億和4.2億元人民幣。2021年6月9日，我國15個部委聯合發布了中國射頻識別RFID技術政策白皮書，標志著我國RFID進展進入嶄新時代。據水木清華討論中心猜測，中國RFID標簽需求總量在2021年將達到55億只，2021年奧

2、運會、2021年世博會等大型活動將對RFID產生極大的市場需求。除了在電子門票、平安防偽等方面的應用外，2021年北京奧運會的食品也將采納電子標簽進行全程管理。在制造行業，質量掌握，批量跟蹤，產品召回，庫存精確和透亮化管理，勞動力和物料成本。資產利用率外包制造管理和供應商管理等領域，RFID都有較好的應用。 2離散型制造企業的行業特點及信息掌握特征 2.1離散型制造業的行業特點 離散型制造企業產品的生產過程通常被分解成許多加工任務來完成。每項任務僅要求企業的一小部分力量和資源。比如機械加工、電子元器件制造、汽車、家用電器、醫療設備、陶瓷制品、玩具生產等。 其具有以下行業特點： (1)產品結構。

3、離散制造企業的產品由固定個數零部件組成，其產品結構可以用樹的概念進行描述，最終產品肯定是由固定個數的零件或部件組成，這些關系特別明確和固定。 (2)工藝流程。面對訂單的離散制造業的特點是多品種和小批量，因此，生產設備的布置不是按產品而是根據工藝進行布置的，例如。按車、磨、刨、銑來支配機床的位置。每個產品的工藝過程都可能不一樣，而且，可以進行同一種加工工藝的機床有多臺。因此，需要對所加工的物料進行調度，并且中間品需要進行搬運。面對庫存的大批量生產的離散制造業，比如汽車工業等，都是按工藝過程布置生產設備。如圖1所示。 1離散型企業生產工藝過程 (3)物料存儲。離散工業企業的原材料主要是固體，產品也

4、為固體外形。因此，存儲多為室內倉庫或室外露天倉庫。 (4)自動化水平。離散制造業企業由于是離散加工，產品的質量和生產率很大程度依靠于工人的技術水平，自動化主要在單元級，例如數控機床、柔性制造系統等，因此，離散制造業也是一個人員密集型行業，自動化水平相對較低。 (5)生產方案管理。典型的離散制造業企業由于主要從事單件、小批量生產，產品的工藝過程常常變更，因此，需要進行良好的方案。離散行業主要是按訂單組織生產，由于很難猜測訂單在什么時候到來，因此，對選購和生產車間的方案就需要很好的生產方案系統，特殊需要計算機來參加方案系統的工作。只要方案得當，方案的效益在離散制造業相當高。 2.2離散型制造企業的

5、信息掌握特征 在信息掌握上，反映為信息量大、信息的種類多、信息之間的關系簡單、事務處理規章描述困難。因此，其經營運作信息模型是各行業中最簡單、最困難和最具挑戰性的，需要從技術角度和管理角度結合起來考慮。主要表現為： (1)生產方案：影響方案的因素較多，信息形態簡單;力量需求混合建立，難猜測。 (2)生產過程掌握：生產任務多，生產過程掌握特別困難;生產數據多，且數據的收集、維護和檢索工作量大;工作流依據特定產品的不同經過不同的加工車間。因每個生產任務對同一車間力量的需求不同，因此工作流常常消失不平衡;因產品的種類變化較多，非標準產品多，設備和工人必需有足夠敏捷的適應力量;通常狀況下，一個產品的加

6、工周期較長，每項工作在工作中心前的排隊時間很長，引起加工時間的延遲和在制品庫存的增加。 3RFID在離散型制造企業生產掌握系統中的應用 3.1傳統離散型制造企業生產掌握系統的瓶頸 從目前的現狀來看，以ERP為代表的管理信息系統力求滿意企業上層經營管理的需求，而以PCS為代表的過程掌握技術則用來實現現場有效的掌握，然而，盡管這兩類系統的推廣取得了肯定效果，但卻忽視了兩者之間的有效協作，導致企業上層經營管理缺乏有效的實時信息支持、下層掌握環節缺乏優化的調度與協調。這就產生了信息孤島與斷層的現象。在離散型企業中，制造執行系統MES在經營方案管理層與底層掌握之間架起了一座橋梁，填補了兩者之間的空隙，事

7、實上，MES在三層的企業架構中占據著重要的位置，主要表現在： (1)MES可以對來自ERP軟件的生產管理信息進行細化、分解，將來自方案層操作指令傳遞給底層掌握層; (2)MES可以采集生產過程的狀態數據，以實時監控生產過程狀態，再經過分析、計算與處理，并將生產狀況準時反饋給方案層。 問題是：采納什么技術和方法適合建筑這種橋梁？對于與ERP相連接的MES而言，數據采集子系統主要完成設備的網絡組態，通訊接口(協議)設置，采集參數的定義，數據的采集，以及把采集到的數據以肯定格式存儲到數據庫中;并能被ERP進行識別和處理。而這些所謂的數據采集子系統主要依靠諸如條碼技術、RFID技術和其他模數，數數轉換

8、技術。 3.2RFID的應用優勢 由于離散型企業的生產線的產品品種多樣，工藝流程簡單，所以也就打算了企業對于生產線上的物流、人員流淌的狀況難以進行有效的連續監控，也就難以取得相應的信息。隨著生產成本的下降和性能的不斷增加，RFID作為一種識別技術已經開頭被廣泛應用在生產線上作為產品生產的監控手段。我國已經把“RFID技術在離散制造業生產線的應用”列為863方案先進制造技術領域2021年度重大項目“射頻識別(RFID)技術與應用”的課題之一。總體而言，目前RFID技術的應用討論正從供應鏈進入制造過程的核心。同其他的自動識別技術(比如，條型碼等)相比，RFID技術的優勢在于，它可以更快更精確地發覺

9、、跟蹤、監控或清點物品。RFID標簽幾乎可以貼在任何的實物上，如：物品(行李，服裝，電視機，電腦，寵物等);貨箱或托盤;運輸工具(比如貨車);公司職員等等。利用RFID射頻卡所具有的寫功能，可以將產品標記、加工程度、質量數據以及技術要求等記錄到射頻標簽中，還可以對其進行必要的修改。這樣就可以在不同的崗位上建立起數據流，相應減輕掌握系統的負擔。另一方面，運用RFID技術可以相應地削減人工的介入，優化產品線的配置，為企業的信息集成和決策供應強有力的支持。 目前現有RFID的應用架構實行的策略是，在工廠車間環節逐步采納RFID技術，IT支持商從中獵取信息并傳遞到現有的、已驗證和工業力日強的掌握系統基

10、礎結構，與配置RFID功能的供應鏈協調。國內已有企業在應用RFID技術方面做了有益的嘗試，如青島海爾公司的冰箱生產線使用了工業級 讀寫器進行產品信息采集，天津豐田汽車公司皇冠車生產線中也使用了RFID讀寫器產品進行管理。 3.3RFID在生產掌握系統中的應用 在生產制造環節應用RFID技術，可以完成自動化生產線運作，實現在整個生產線上對原材料、零部件、半成品和產成品的識別與跟蹤，削減人工識別成本和出錯率，提高效率和效益。特殊是在采納JIT(Just-inTime)準時制生產方式的流水線上，原材料與零部件必需準時送達到工位上。采納了RFID技術之后，就能通過識別電子標簽來快速從品類繁多的庫存中精

11、確地找出工位所需的原材料和零部件。RFID技術還能關心管理人員準時依據生產進度發出補貨信息，實現流水線均衡、穩步生產，同時也加強了對質量的掌握與追蹤。 在衛浴生產企業的生產線上，都可以采納RFID技術來監控生產過程。比如通過材料小車，工裝托板支架在全部產品完工入庫工序時，利用叉車，生產流水線，包裝臺/產品運輸線等位置進行數據采集。這樣的一種方式可以實現在閉環條件下的重復使用。但是不同設備與應用系統之間的接口問題，大量而簡單的RFID數據如何處理和利用.如何將RFID系統與現有信息系統之間無縫集成等等都是急待解決的。解決這些問題的方法就是要構建并部署一套RFID中間件。通過中間件供應的接口，將R

12、FID系統與已有的后端系統相連是解決目前如何將RFID技術融合到現有系統中的最佳方法。中間件能解決現有標準不統一帶來的問題，利用中間件，可將前端讀寫器收到的數據轉換成滿意后端設備要求的數據格式，這樣就能為用戶帶來很大的敏捷性。許多RFID中間件系統都帶有掛鉤技術，用來連接操作監視器，用戶可以對所使用的標簽進行實時監控。同時，中間件也具有連接讀寫器和數據庫的力量。 4衛浴行業應用實例 4.1企業簡介 坐落于廣州市海珠區的××公司1996年在廣州成立，經過11年的高速進展，公司從成立初期的100多名員工進展到目前擁有員工2500人，生產場地超過18萬平方米的集生產、銷售于一體的

13、超大型現代化企業。擁有電子、五金模具與沖壓、塑料模具、注塑、機械加工、按摩浴缸、蒸氣房生產等十大生產部門。該公司現擁有四問工廠，引進意大利先進的生產線和生產設備，在產品總裝線實現RFID配置和產品總裝信息掌握。系統掌握過程：激活可重用RFID電子看板標簽(產品制造過程附屬資料)一生產現場實時信息采集(電子探頭)一掌握信息反饋(LED顯示屏、訊響器)一產生對外標簽確認入庫一回收并休眠標簽。該系統管理功能包括生產定單完成狀況分析;日生產方案進度分析;在線物料配送管理;日成本分析等。 4.2系統特點 (1)RFID技術在衛浴生產行業中的應用實現衛浴器具生產、存儲過程中的全程跟蹤。 (2)RFID技術在衛浴生產掌握過程中應用，做到實時、高效、精確的獲得產品數據，并可以實時的統計分析產品的狀況信息。 (3)應用RFID技術，可實時監測生產過程中產品的生產狀況、生產質量以及產品現在所在的詳細位置。 4.3應用效益分析 應用本系統后，可以使××公司降低選購成本5%，直接勞動生產率提高5%，間接勞動成本削減20%，降低庫存20%，降低生