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一、RFID系統(tǒng)簡介
RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)。RFID的應(yīng)用系統(tǒng)具有非接觸，工作距離遠，精度高，信息收集處理自動快捷及環(huán)境適應(yīng)性好等一系列優(yōu)點，不僅能取代傳統(tǒng)的手工錄入方式，大大提升企業(yè)的運營效率，其先進的自動識別功能，能輕易地實現(xiàn)原先人工難以完成的任務(wù)，為提高企業(yè)競爭優(yōu)勢，增強企業(yè)核心競爭力提供有力的支持。
電子標簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實際應(yīng)用中，電子標簽附著在待識別物體的表面。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達到自動識別物體的目的。通常讀寫器與計算機相連，所讀取的標簽信息被傳送到計算機上進行下一步處理。RFID信息處理系統(tǒng)（即后臺應(yīng)用支撐軟件）整合由讀寫器收集到的標簽數(shù)據(jù)。
二、現(xiàn)狀與需求分析
1.現(xiàn)狀分析
公司客車廠分焊裝、涂裝、總裝、完檢4個車間，車間面積約15000平方米。 目前，生產(chǎn)線信息的采集采用人工采集、手工輸入的方式。 人工采集、手工輸入的方式準確性不足，存在一定的錯誤率。 手工輸入只能定時進行，導致生產(chǎn)計劃按周計劃、月計劃提交，不能精確到每天的數(shù)量。
系統(tǒng)中生產(chǎn)數(shù)據(jù)無法實時更新，滯后情況嚴重，不利于生產(chǎn)流的順利進行，制約了產(chǎn)能的進一步提高。
2.需求分析
根據(jù)以上現(xiàn)狀分析，我公司提出以下RFID解決方案：
用1000個耐高溫、防腐蝕RFID抗金屬標簽（做成可循環(huán)利用的形式）對各車間生產(chǎn)線上的車輛進行一對一的標識管理。 執(zhí)行每批生產(chǎn)任務(wù)之前需在生產(chǎn)線管理系統(tǒng)中利用電子標簽發(fā)卡器對各標簽的信息進行初始化，標簽所對應(yīng)的信息應(yīng)包括：生產(chǎn)線編碼、產(chǎn)品編碼、訂單號、狀態(tài)位置、計劃號、產(chǎn)品順序號、VIN信息等。
標簽使用鉚釘或其他方式固定于生產(chǎn)線上的車輛上，在車輛經(jīng)過完檢工序后，將標簽取下便于下次重復使用。
在焊裝車間的焊接上線點、外蒙上線點、焊接下線點分別設(shè)置一臺超高頻RFID讀寫器，用于對進入焊裝車間生產(chǎn)線的車輛進行信息采集，并將信息通過以太網(wǎng)實時回傳至后臺管理系統(tǒng)。
在涂裝車間的涂裝上線點、涂裝下線點分別設(shè)置一臺超高頻RFID讀寫器，用于對進入涂裝車間生產(chǎn)線的車輛進行信息采集，并將信息通過以太網(wǎng)絡(luò)實時回傳至后臺管理系統(tǒng)。
在總裝車間的總裝上線點、總裝下線點、交檢點分別設(shè)置一臺超高頻RFID讀寫器，用于對進入涂裝車間生產(chǎn)線的車輛進行信息采集，并將信息通過以太網(wǎng)絡(luò)實時回傳至后臺管理系統(tǒng)。
在完檢車間的合格點設(shè)置一臺超高頻RFID讀寫器，用于對進入完檢車間的車輛進行信息采集，并將信息通過以太網(wǎng)絡(luò)實時回傳至后臺管理系統(tǒng)。RFID生產(chǎn)管理系統(tǒng)需與現(xiàn)有ERP系統(tǒng)進行接口。
三、系統(tǒng)組成與原理
1.系統(tǒng)組成
RFID生產(chǎn)線管理系統(tǒng)（MES）主要由基礎(chǔ)硬件網(wǎng)絡(luò)平臺、硬件接口平臺、管理軟件平臺、ERP系統(tǒng)接口平臺等組成，如圖1所示。
圖1 RFID生產(chǎn)線管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
基礎(chǔ)硬件網(wǎng)絡(luò)平臺：現(xiàn)場信息采集點讀寫器設(shè)備及其與后臺管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
硬件接口平臺：MES軟件中負責硬件控制管理、硬件數(shù)據(jù)采集的部分。
管理軟件平臺：MES軟件中負責所有與生產(chǎn)執(zhí)行管理相關(guān)的業(yè)務(wù)處理，是MES系統(tǒng)的核心部分。
ERP系統(tǒng)接口平臺：MES軟件中負責與ERP系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的部分。
2.系統(tǒng)原理
如圖2所示，在焊裝車間的焊接上線點、外蒙上線點、焊接下線點，涂裝車間的涂裝上線點、涂裝下線點，總裝車間的總裝上線點、總裝下線點、交檢點，完檢車間的合格點分別設(shè)置一臺超高頻RFID讀寫器，用于對生產(chǎn)線上的車輛信息進行自動采集。
圖2 RFID生產(chǎn)線管理系統(tǒng)原理示意圖
當貼附有電子標簽的汽車經(jīng)過生產(chǎn)線信息采集點時，讀寫器自動采集到該汽車電子標簽的信息，并將該信息實時傳送至后臺管理系統(tǒng)中。后臺管理系統(tǒng)根據(jù)這些實時數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)對整個生產(chǎn)線進行各種管理。
四、系統(tǒng)功能
1.生產(chǎn)管理
根據(jù)生產(chǎn)訂單安排投產(chǎn)計劃，包括生產(chǎn)訂單導入、訂單統(tǒng)計和狀況信息拋轉(zhuǎn)、生產(chǎn)任務(wù)分解，任務(wù)自動指派等 ；根據(jù)投產(chǎn)計劃制作、發(fā)放電子標簽 ；各車間生產(chǎn)線采集點車輛數(shù)據(jù)采集，采集得到的數(shù)據(jù)包括：生產(chǎn)線編碼、產(chǎn)品編碼、訂單號、狀態(tài)位置、計劃號、產(chǎn)品順序號、VIN信息等 ；采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳輸至后臺管理系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中所有操作信息都能由系統(tǒng)實時記錄下來。
2.統(tǒng)計分析
通過數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)學分析、數(shù)據(jù)挖掘等方法，得到企業(yè)所需要的各種數(shù)據(jù)：產(chǎn)線即時產(chǎn)量、工序產(chǎn)出率、設(shè)備和人員的作業(yè)狀況等，自動產(chǎn)生柏拉圖、直方圖、Xbar圖等各類質(zhì)量報表、圖表和報告，并反饋到在線系統(tǒng)進行性能分析和提高，具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)的報表和查詢功能，為高層管理人員的決策提供支持。
3.系統(tǒng)管理
系統(tǒng)的備份和恢復機制；系統(tǒng)操作日志；操作人員權(quán)限設(shè)置；采集終端配置與控制；ERP系統(tǒng)接口規(guī)則；數(shù)據(jù)初始化。
4.數(shù)據(jù)接口
從現(xiàn)有ERP系統(tǒng)中獲取工程數(shù)據(jù)，為MES系統(tǒng)提供WIP信息 ，為現(xiàn)有ERP系統(tǒng)提供所需數(shù)據(jù)。
五、操作流程
圖3 操作流程圖
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