RFID技术在智能生产制造中的应用方案

RFID技术在智能生产制造中的应用方案

一、总述

1.1、 建设背景

互联网改变了这个局面，人与人，人与厂商，可以低成本的实现连接，从而让每个人的个性需求被放大，人们越来越喜欢个性化的东西。但是个性化的东西需求量没有那么大，这就需要工业企业能够实现快速、小批量、定制化的生产。

RFID技术在智能生产制造方面主要有以下优势：

1、 可以不用接触，整个过程无需人工干预，能够完成数据的自动化采集并且还不容易损坏;

2、 对在运转状态的物体也可以进行信息的采集，并且能够同时识别多卡，操作比较便捷;

3、 可以适用于生产环境恶劣、人员无法达到、数据存储量较大、数据传输实时性要求较高、数据传输能可靠有效的进行等一系列要求。

总体上来讲，RFID在智能生产制造、仓储、物流的工作环境中对数据的实时采集有很大的应用前景，实现了从原材料、工厂制造、销售、客户需求一体化的管理，可灵活的按时生产、按需生产、按顺序生产等，实现真正的智能生产制造。

下面通过对汽车制造行业零配件生产厂的生产过程说明，来阐述工业4.0智能生产制造解决方案。

1.2、 建设内容

汽车生产面临多平台，多车型，柔性化要求极高，如果采用传统的零件拉动方式，则需要在仓库内针对每种零配件准备足够的库存，随着车型的增加汽车生产厂产线的面积将不足以支持零件的摆放和生产的正常运作。

排序拉动(JIS)通过车辆上线序列及整车BOM，将同类零件归类，按与整车生产一致的序列摆放向供应商进行零件拉动，零件排序拉动方式可以帮助汽车制造企业节省厂内零件使用面积，提高零件周转率，并进一步提升工程生产的柔性化。

作为为汽车制造厂家提供漆件的零配件供应商，需要使用RFID技术，从注塑开始绑定RFID电子标签，实现缓存区入库、喷漆排序、检验加工、漆件仓库、预检、装配排序、终检、出库排序、出厂核验等全流程自动数据采集及质量控制，以实现大件产品跟踪、质量控制、库存控制，优化产线、仓储管理规划，满足汽车制造厂拉动排序(JIS)的需要，创新管理模式，提高管理水平，进一步突破生产建设及仓储管理瓶颈，达到工业4.0智能生产制造的建设水平。

二、系统设计

2.1、 建设范围

通过RFID系统的建设，对用户生产过程中的主物料流进行跟踪、监控、注记、统计。

监控范围：

全厂区车间的物流出入口、人员出入口、厂区对外的出入口、产线、工位及仓库;

监控对象：

所有大件产品(保险杠+门槛+扰流板);

可扩展：

人员门禁、产品的周转器具自动立体仓库;

监控物流链：

注塑件→塑件缓存区→喷涂上件区→喷涂下线检验区→漆件仓储→装配预检→装配总成件终检→装配排序→厂区大门查验。

大件存及识别形态：

单个或批量注塑生产、排序(多种形态)、工位检验、批量出入库、出厂查验;

运输形态：

侧开门、后开门、集装箱。

2.2、 建设重点与难点

系统及设备部署简单，在厂区生产环境内稳定可靠，可维护性好，能通过管理平台监控及管理所有设备，是系统成功的基础;

能精确识别塑件喷涂前的位置及预装排序和装配排序，是项目成功的关键;

2.3、 系统功能及架构

2.3.1、 系统功能模块

系统功能模块由标签绑定模块、固定式设备集中采集服务、手持终端采集及异常处理，数据通过中间件服务器共享数据库的方式与现有的MES、WMS、TMS进行对接，如下图所示：

2.3.1、 系统网络架构

所有设备通过网络与采集服务器进行通讯，现有MES通过数据库与采集服务器进行对接，所需数据全部在采集服务器上通过数据库中间件获取，减轻现有系统改造难度，同时能划清工作职责，便于后期维护及排查问题，并能增加服务器的安全性，能最小化的开放提供最大化的改造，提升生产效率。硬件架构如下图所示：

所有设备能支持同时两路输出，一路RJ45输出，一路RS485输出，在输出数据到采集服务器的同时，能输出一路数据给现场工作站进行质量数据输入，提高HMI的响应速度，提高每个节拍的生产效率。同时在网络堵塞或者中断的时候，能不影响现场的工作，在网络恢复时，能同步上传网络中断期间产生的数据。

2.3.1、 系统中间件及机构

采集服务器采集到的数据经过过滤，将有用的信息插入到数据库中，MES等系统在处理业务逻辑中，当需要识别塑件或漆件信息时，系统自动查询当前工位或工序所采集到的RFID标签信息，然后进行翻译找到相关信息并进行处理，从而代替原来手工扫描条码的步骤，通过RFID远距离无线识别实现自动化生产管理流程。

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