基于RFID技术在制造业物流应用解决方案

RFID充分利用产品跟踪管理系统中的材料和材料JIT、MES先进的管理理念和基本方法是提高制造业特别是传统制造业技术创新能力、市场响应速度和综合竞争力的重要措施，通过实时反馈车间生产信息进行加工数据分析和监控，加强车间生产控制。

RFID传统制造业的应用是一套以生产企业信息应用为背景，为车间生产线上的材料和产品开发的工业生产过程自动化管理系统，准确收集、整合、集成、分析和共享生产过程中的材料和产品信息，为企业生产材料管理和产品生命周期管理提供基本的信息解决方案，是车间制造管理系统的核心内容。系统应用及ERP、CRM、SCM系统形成良好的互补性，有效解决ERP该系统是实现工厂或生产企业整体信息化的枢纽信息系统。特别是适合传统制造业应用的电子标签终端产品的自主研发和基于此基础的电子标签制造业应用系统，可以满足国家在不同领域应用电子标签的市场需求，特别是制造业、医药等重点行业。特别是适合传统制造业应用的电子标签终端产品的独立研发和基于此基础的电子标签制造业应用系统，可以满足国家在不同领域应用电子标签的市场需求，特别是制造业、医药等关键行业。该系统具有以下设计概念：

RFID该技术在车间现场数据终端（如看板终端或触摸屏）的集成应用，充分满足工业环境的复杂要求，有效、简单地解决了数据采集、数据准确性和实时输入问题；

为个人或批层次提供数据模块设计，实时、准确、精细、高效地实现材料和产品的可追溯性和跟踪，建立产品个人级别的实时档案，实现产品生命周期的跟踪、可追溯性和管理；

将RFID、JIT、MES、网络技术应用于生产控制，准确、实时、全面地反映生产过程状态信息，有效、敏捷地指导工业过程ERP、CRM、SCM形成良好互补性，促进透明工厂建设，优化生产、管理和组织结构，促进JIT实现生产模式；

将材料与产品的跟踪管理与质量、效率、效率、仓库管理和物流紧密结合，促进车间工人、制造商和材料供应商形成利益共同体。

RFID应用于传统制造业(MES)充分利用项目RFID可安装在复杂工业现场的特点RFID数据采集终端满足国内传统制造车间的环境要求，具有防潮、防油、防雷、放电磁干扰、防热性能，满足材料和产品的自动采集需求，为管理系统提供信息输入接口和查询界面。

同时，在RFID在数据采集终端的基础上，以材料和产品跟踪为核心，开发了一套具有软件基础平台和系列应用模块的车间级生产执行管理系统。在系统设计过程中，实时、准确、精细、高效地实现材料和产品的可追溯性和跟踪，以此为核心，建立产品个人级别的实时档案。另外，在系统设计理念上，RFID、JIT、MES、网络技术应用于生产控制，准确、实时、全面地反映生产过程状态信息，有效、敏捷地指导工业过程ERP、CRM、SCM形成良好互补性，促进透明工厂建设，优化生产、管理和组织结构，促进JIT实现生产模式。

RFID传统制造业的应用是制造业的工业信息应用系统，利用高新技术，特别是自动化技术和信息技术，有利于传统产业（制造业）的转型和信息服务，是促进我国制造业出口发展的高新技术产品。RFID根据我国制造业的实际情况，传统制造业的应用可以有效提高离散制造企业的运营经济性和服务质量，目的是开发先进、集成、面向生产线的管理软件。该项目的成功开发无疑将对行业产生明显的促进作用。

运用RFID技术可以改进传统的工作模式，实现制造业对整个产品的控制和可追溯性。开发一个完整的基础RFID生产过程控制系统是RFID技术贯穿于整个生产过程(订单)→计划→任务→备料→冷加工→热加工→精加工→检验→包装→仓管→运输)，形成企业闭环生产。

从发展的角度来看：制造业的实施RFID技术还可以贯穿整个社会供应链的每一个环节，从原材料制造、采购到半成品加工、成品制造、批发、配送到零售，直到最终消费者。所以在制造业中使用RFID标签可以打破系统内部使用的孤立性RFID技术延伸到供应链的上端。该研究成果也可以推广到其他相关产品制造业，具有良好的应用前景和行业示范作用。这些食品制造企业在内的这些行业可以应用这项研究成果。

二、 系统特点

RFID车间制造执行系统或产品跟踪管理系统具有以下特点：

工艺和设备直接下达生产计划和工艺ERP、MRPII一般只能下达品种、车间)，直接指导设备加工，防止跨工序加工，减少工艺错误；

实时数据采集可及时进行计划评估，实时监控生产进度；

各车间职能部门可共享生产数据，了解相关工序的生产进度，便于生产协调。准确确认交货时间，实现批管理；

工艺反馈校正：及时纠正工艺错误，缩短工艺纠正周期；

减少手工输入和纸张传递，加工数据的有效性；

便于质量追溯；

智能看板：完成质量信息收集和质量分析；

扩大物流管理：RFID批号-条码-产品；

车间现场使用RFID数据采集终端用于为系统提供材料、产品、设备条件、人员信息等信息，实现系统与特定操作人员的双向沟通。具有以下功能和优点：

自动采集：无接触、自动采集材料、产品、车站、人员信息；

信息查询：可查询生产计划、生产工艺、产品批次等信息；

信息输入：设备状态信息、加工数量、加工情况、质量信息等；

防潮、防油、防雷、放电磁干扰、防热等性能。

系统包括以下工作：

整体架构和系统模型建设：通过深入分析网络架构、工厂设备、通信路由、软硬件组合、系统规模和性能，建立监控系统软件与数据采集硬件设备的层次关系，确定各功能模块的划分和接口，完成整体架构建设。充分考虑系统的可集成性(Integratability)、可配置性(Configurability)、可适应性(Adaptability)、可扩展性(Extensibility)和可靠性(Reliability);

软件平台架构建设：基于面向对象设计技术、分布式网络、各种先进的数据库和组态技术，建设适合即时、现场、远程监控、扩展和修改的系统软件基础平台，充分反映面向离散对象的系统应用集成，支持实时活动，实现基于现场管理规则和综合管理知识的控制。主要包括软件系统的功能定位、平台选择和数据采集(Data Collection)、数据存储(Data Storage)、网络应用(NET/Web Application)、查询和浏览客户端(Client/Web Viewer)构建等结构；

具体的软件开发包括：

建模生产过程(CONFIG)

生产计划及生产管理

现场数据采集

跟踪查询材料

跟踪查询产品

产品生命周期档案

质量和绩效分析查询

网络应用

工作流研究：设计工作流模型和网络数据流规划，支持各种控制和沟通策略，支持生产过程，实现自动驱动、记录、跟踪、分析、信息共享等，易于集成CORBA/STEP以实现与ERP、PDM、SFC等待无缝集成，形成信息流畅通道；

设备通信集成和数据连接***操作：规范不同行业、不同类型的监控设备和系统接口，包括数字或模拟传感器、可编程控制器(PLC)、直接数字控制器(DDC)、控制执行器、视频设备等。；研究各种设备和系统的数据格式和协议转换方法，满足实时连续的历史数据检索和回放功能，提供复杂、特殊的数据查询；

实现智能决策支持功能：实时监控的目的是为调度和操作人员的决策提供数据。如果系统能够在反映生产条件的同时具有数据分析功能，然后提出操作计划和建议，则可以真正反映实用性。解决这个问题取决于智能技术的应用和专家经验的总结和表达；

系统测试：包括单元测试、整体测试和综合测试。

三、 应用技术方案

1. 系统的整体架构

包括软件平台和应用模块系统，以及系统所依赖的硬件平台。

软件平台是系统的基本核心部件，包括一系列实现各种核心逻辑的部件，并包装成不同的部件包：

调度策略组件包

构件包的界面开发

模型构件包的生产过程

WIP构件包

SPC分析构件包

设备通信接口组件包

ERP接口构件包

RFID终端构件包

在软件平台和硬件平台架构上建立应用模块系统，实现系统的具体管理功能，包括：

建模生产过程

生产计划及生产管理

现场数据采集

跟踪查询材料

跟踪查询产品

产品生命周期档案

质量和绩效分析查询

网络应用

2. 硬件平台基础：RFID数据集成终端

1) RFID数据集成终端(RFID DCS)

RFID DCS终端机(阅读器)将主要安装在生产线的生产站MES系统提供相关材料、产品、设备状况、人员信息等方面的信息，并为具体操作人员提供双向沟通。

需要自动采集：无接触、自动采集材料、产品、车站、人员信息；

收集环境的需求：数据采集现场多样化，要求采集设备、采集终端具有防潮、防油、防雷、放电磁干扰、防热等性能；

查询要求：可查询生产计划、生产工艺、产品批次等信息；

信息输入要求：设备状态信息、加工数量、加工情况、质量信息等。

具体做法是:基于RFID技术的电子标签阅读器(数据集成终端，RFID DCS)液晶显示电路增加，PVC键盘输入电路、数显量具通信接口电路RS485串口通信电路，TCP/IP网络通信接口电路等模块。生产计划、生产工艺、产品批次等信息可通过液晶显示器显示，设备状态信息、加工数量、质量信息可通过键盘提交，全面跟踪正常工艺路线中工件的正常流向，处理各种异常情况，全面记录各工件的完成情况和各工件的当前位置和在线状态，并根据不同的质量检验政策（抽样检验和全面检验）自动记录各工件之间的状态（待检验、合格、不合格），全面记录各工件在制造平台上的流通（工艺、站、时间、状态）。

2) 通信方式：

可选择RS485串口通信电路和TCP/IP作为网络通信接口电路的通信方式和PC机器接口。通过通信接口进入终端收集到的信息PC机后，PC重新存储信息，处理信息，并将结果保存到服务器中。PC 机器还可以通过通信接口将车间当天的生产计划和车间的生产情况传输到终端，并在终端的液晶显示屏上显示。工人看到反馈信息后，可以知道当天的生产任务和当前的工作条件，从而执行生产任务。在RFID DCS在终端采集系统中，PC 为了保证终端数据的成功，机器与终端之间有一定的通信协议。