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提要

RFID(Radio Frequency Identification)是一种非打仗式的主动辨认手艺,它操纵射频旌旗灯号经由进程空间耦合,完成无打仗信息通报并经由进程所通报的信息到达辨认的方针,辨认任务不必野生干涉干与,具备良多长处,诸如数据存储量大、可读写、非打仗、辨认间隔远、辨认速率快、失密性好、穿透性强、寿命长、环境顺应性好和能同时辨认多标签等等,并且可任务于各类卑劣环境。

详细内容

车间的制作才能和其外部物流才能对企业的出产才能起到了决议性的感化,制作履行体系(Manufacturing Execution System,MES)作为承接ERP(Enterprise Resource System,企业资本打算) 体系、调和SCM(Supply Chain Management,供给链办理)体系、调剂底层出产节制体系的关键。剧烈的市场协作对古代制功课提出了进一步的要求,详细表此刻以下几个方面:少许多品种的出产形式,不时延长的出产周期,对客户多变需要的实时呼应。这些都要求古代制功课具备更高的主动化和信息化程度。研讨操纵RFID手艺,摸索重组企业信息流,更大限制地阐扬我国制功课现有资本上风,鞭策企业手艺前进及传统制功课的进级换代的可行打算与形式,已成为燃眉之急。而将RFID手艺融入MES体系当中,肯定是增进传统制功课成长进级的浩繁路子之一。
  1 体系需要阐发
  作为团圆财产出产中的典范环境,汽车的拆卸出产勾当具备以下特点:出产进程并行且异步,装备功效冗余度大,节制量彼此自力,出产资本办理庞杂,在出产进程中的零部件处于团圆状况,车辆的出产制作首要经由进程物理加工和组装来完成。
  RFID手艺不但是条码手艺的简略替代,它在团圆制功课中的操纵将转变团圆制作企业的出产运营体例。因为RFID手艺具备前文所述的诸多上风,用其代替条形码在汽车出产线上对车辆停止标识和跟踪,全数进程无野生干涉干与,可以或许在极大程度上下降工人的休息强度和犯错率。当今已可以或许操纵RFID手艺来完成主动、高速、有用的记实,下降操纵员的休息强度,从而进步了产物下线及格率。
  将RFID手艺操纵于汽车制功课,融入到MES体系中,可晋升出产进程的办理与节制程度,有用地跟踪、办理和节制出产所需的包含物料、装备、人力等资本;与下层办理体系连系,可公道地调剂、办理这些资本,进步制作协作力,改良出产构造、延长出产周期、削减在成品数目,进步产物的品质和下降人力资本耗损。对成长团圆制功课出产制作体系形式和操纵处置打算、进步制作进程可视化监控与产物品质追踪程度、增进制作行业RFID手艺操纵标准标准构成、动员我国RFID手艺财产化成长等方面具备首要的现实意思和操纵代价。
  2 体系方针
  基于以上需要阐发,提出以下体系总方针:充实操纵RFID的手艺上风,连系总卸车间MES体系,处置企业现行ERP体系的打算层与车间现场主动化体系进程节制层之间、LES(Logistic Execution System,物流履行体系)车间外部物流层面和MES体系出产节制层之间、车辆品质追溯体系和原有MES 体系之间信息和办理的断层题目,完成制作和品质的可视化和数字化办理。详细分化为以下几个子方针:
  (1)将RFID手艺与出产线调剂体系停止连系,在出产线调剂主动化的根本上完成出产线调剂智能化。
  (2)将RFID手艺与融入出产车间的拆卸工位当中,操纵RFID标签标识零部件停止数据收罗,时辰把握出产线物料耗损信息,无提早拉动供给物流,进一步知足JIT供货形式的需要;对首要部件停止装置记实,为品质追溯体系供给翔实靠得住的数据撑持。
  (3)将RFID手艺与现场可视化体系相连系,向工位工人供给实时切确的拆卸指点。
  (4)将RFID手艺与车间职员办理体系和品质追溯体系相连系,除完成职员办理的功效,还可以或许对拆卸操纵停止记实,完成拆卸义务落实到人。
  3 RFID手艺在汽车总装线上的操纵打算
  操纵打算中共触及到高频(13.56MHz)超高频(915MHz)两种差别范例的RFID标签,所挑选的RFID标签规格如表1、表2 所示。
此中职员装备高频RFID标签,标签内寄存员工ID和根基信息;每个零部件料箱中安排一枚高频RFID标签,标签内寄存零部件号;每台车辆上安排一枚超高频RFID标签,标签内寄存车辆独一标识码(VIN 码)。车辆标签接纳胶磁封装,便利吸附于车体外表。
  在车辆上线之前,任务职员将初始化的标签装置在车体前部引擎盖上外表。
  出产线员工需在工位上的高频读卡器上刷卡,完成上岗认证,体系记实以后工位员工上岗状况信息。
  在车辆上线前,任务职员扫描车身VIN条码,超高频读写器将VIN码信息写入其天线场强规模内的车辆RFID标签,后续工位经由进程读写车身RFID标签来完成出产线车辆监控和数据收罗等任务。
  在拆卸工位,超高频读写器读取车辆标签后,提醒呼应工位的零部件装置信息。任务职员装置呼应零部件,并在高频读写器上刷呼应零部件料箱中的高频RFID标签。体系获得呼应车辆的部件装置信息和任务职员信息以备前期品质跟踪,体系向LES体系前往物料耗损信息,并革新工位零部件装置信息提醒,直至该工位一切应装部件全数装置终了。在向出产线工位供货关键中,出产物流部分将零部件投递工位以后,体系更新零部件数目信息。
  鄙人线工位,超高频读写器读取车辆标签,体系查抄拆卸信息,任务职员取下RFID标签,轮回操纵。
  4 基于RFID手艺的汽车总装制作履行体系
  4.1 体系功效模块
  基于RFID手艺的汽车总装制作履行体系功效模块首要分为车间出产办理、出产线可视化、RFID标签办理、车间职员办理等四个功效模块,详细功效布局如图1 所示:

车间职员办理:办理车间职员的根基信息,设置装备摆设员工的任务岗亭信息,为职员任务记实和车辆零部件数采等功效供给相干根本数据。
  总卸车间出产办理:在打算层面从ERP体系获得粗粒度出产打算,分化成为日出产打算,指点车间出产。在整车出产进程中对车辆的每个拆卸步骤停止指点和监控,以标准全数出产流程,此中包含向拆卸工人供给拆卸功课指点,主动化整车拆卸和物料耗损数据收罗,供给切确到零部件信息、拆卸职员信息、供给商信息的拆卸记实,向MES体系实时反应工位物料的耗损数据。
  出产线可视化:供给对出产线和车辆状况信息的实时反应,有益于办理职员实时把握出产环境。
  RFID标签办理:担任职员标签的发放和办理,在车辆标签的轮回操纵中对标签停止发放和收受接管,并针对车辆标签停止资产办理。
  4.2 体系体系布局
  本体系操纵安排在车间办事器中的RFID软件中心件对车间读写器收集停止同一办理,有益于屏障RFID装备差同性、进步RFID读写器收集的不变性和效力,且RFID 装备不依靠工位终端,无需对工位终端停止特别设置装备摆设,便利安排。基于RFID 手艺的汽车总装制作履行体系布局如图2所示:

  4.3 体系软件架构
  本体系接纳B/S架构,在J2EE开辟环境下,连系Struts2、Hibernate、Spring、DWR等支流开源框架,具备杰出的跨平台兼容性。基于RFID手艺的汽车总装办理体系的软件架构如图3所示:

  Struts框架是基于MVC(Model-View-Controller)形式的框架,首要接纳JSP与Servlet 手艺完成。体系操纵Struts框架整合Servlet、JSP、自界说标签和信息资本,完成体系对前台页面操纵的呼应。
  体系接纳Hibernate作为Java耐久层处置打算,成立工具/干系映照,完成从干系型数据到工具型数据的转换。
  DWR作为一种完成了Ajax交互才能的Web框架,可以或许把办事器真个任何Java工具公然为可以或许经由进程阅读器中的JavaScript拜候的长途工具。本体系操纵DWR框架完成正向和反向Ajax功效,将RFID处置模块所获得的数据实时推送至呼应营业模块中,削减阅读器冗余要求,下降办事器压力,进步体系运转效力。
  Spring框架是在J2EE的根本上完成的一个轻量级J2EE框架。本体系用它来为法式供给Bean的设置装备摆设、AOP的撑持、笼统事件撑持,构造体系中的营业办事层、数据拜候层工具,完成组件工具建立与操纵之间的松耦合。
  5 结语
  据该体系在安徽某汽车出产企业总装出产线上的现实运转环境标明,基于RFID 手艺的汽车总装制作履行体系使得企业可以或许实时、切确的把握出产线状况,进步出产效力,确切有益于MES体系和LES 体系之间协同任务,为产物的品质跟踪供给切确的数据保证。


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