[ 導讀 ] MES系統與RFID技術在離散型裝配制造業中的應用,本系統的應用實踐表明：系統實現了生產過程控制智能化、制造裝備數字化、咨詢服務網絡化和物流進出可追溯化。

　　為(wei)了解決中小(xiao)型塑(su)料制(zhi)(zhi)造(zao)企業(ye)(ye)管(guan)理(li)系(xi)統在(zai)信(xin)息采集方式、計劃實(shi)時性、靈活性等(deng)(deng)方面(mian)的不足。將射頻(pin)識別 Radio Frequency Identification(RFID)技(ji)術引入塑(su)料生產車間，構(gou)(gou)建塑(su)料制(zhi)(zhi)造(zao)裝(zhuang)配(pei)車間的物料智(zhi)(zhi)能(neng)配(pei)送(song)體系(xi)，形成面(mian)向離散(san)制(zhi)(zhi)造(zao)業(ye)(ye)的智(zhi)(zhi)慧(hui)裝(zhuang)配(pei)車間。對生產執(zhi)行系(xi)Manufacturing Execution System(MES)的架構(gou)(gou)、RFID智(zhi)(zhi)慧(hui)生產車間應(ying)(ying)用(yong)流程、應(ying)(ying)用(yong)可靠(kao)性等(deng)(deng)關鍵(jian)技(ji)術進行了研究，并對車間生產組織、制(zhi)(zhi)造(zao)事(shi)件和(he)動態多變(bian)市場的響應(ying)(ying)能(neng)力進行了優(you)化。所述內容對提升塑(su)料制(zhi)(zhi)造(zao)企業(ye)(ye)核心競爭力具(ju)有重要的理(li)論與實(shi)際(ji)意義。

　　引言

　　中小(xiao)型制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)業面臨著多(duo)品種(zhong)、小(xiao)批量，制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)過(guo)程(cheng)(cheng)離散化等問(wen)(wen)題(ti)，這要求企(qi)(qi)業能(neng)夠(gou)更精(jing)確地安(an)排生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，管(guan)(guan)理(li)(li)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)運行(xing)中的(de)(de)(de)(de)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)細節。但(dan)是，我國大(da)(da)部(bu)分中小(xiao)型制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)企(qi)(qi)業仍(reng)在采用(yong)需(xu)(xu)人工干(gan)預的(de)(de)(de)(de)被動信息(xi)交互(hu)手段，缺乏主動性(xing)和(he)實(shi)(shi)時性(xing)，導(dao)致生(sheng)產(chan)(chan)(chan)組(zu)織響應慢(man)而(er)難以滿足制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)過(guo)程(cheng)(cheng)信息(xi)化的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)求，制(zhi)(zhi)(zhi)約了(le)企(qi)(qi)業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展。MES系統(tong)能(neng)很(hen)好地解決這些問(wen)(wen)題(ti)。國內外各大(da)(da)專院校、科研院所和(he)信息(xi)技(ji)(ji)術(shu)公司(si)紛紛對(dui)MES應用(yong)表(biao)現出(chu)(chu)濃(nong)厚的(de)(de)(de)(de)興趣(qu)，進行(xing)了(le)深入研究，取(qu)得了(le)大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)科研成(cheng)果。如文獻探討(tao)了(le)精(jing)細化生(sheng)產(chan)(chan)(chan)管(guan)(guan)理(li)(li)實(shi)(shi)踐在大(da)(da)型煤機企(qi)(qi)業的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)施過(guo)程(cheng)(cheng);文獻針對(dui)汽(qi)車制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)企(qi)(qi)業在總裝環節出(chu)(chu)現的(de)(de)(de)(de)數據采集手段落后等問(wen)(wen)題(ti)，提(ti)出(chu)(chu)了(le)基(ji)于射頻識別(bie)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車總裝生(sheng)產(chan)(chan)(chan)模式，構(gou)建了(le)該模式下(xia)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車總裝制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)執行(xing)系統(tong)，在實(shi)(shi)際應用(yong)中取(qu)得成(cheng)效。然而(er)，以塑料制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)業為背(bei)景的(de)(de)(de)(de)MES應用(yong)研究暫時還沒有(you)。塑料制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)業在裝配(pei)和(he)加(jia)工過(guo)程(cheng)(cheng)中具有(you)零部(bu)件品種(zhong)多(duo)、工藝繁雜、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)變化快，生(sheng)產(chan)(chan)(chan)管(guan)(guan)理(li)(li)復雜等特點，給塑料制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)企(qi)(qi)業的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)理(li)(li)帶來很(hen)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)困(kun)難。本文提(ti)出(chu)(chu)一(yi)種(zhong)基(ji)于RFID的(de)(de)(de)(de)智(zhi)慧車間(jian)的(de)(de)(de)(de)精(jing)細化生(sheng)產(chan)(chan)(chan)管(guan)(guan)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)執行(xing)系統(tong)，能(neng)夠(gou)實(shi)(shi)現塑料制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)業從(cong)企(qi)(qi)業管(guan)(guan)理(li)(li)、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)指揮到生(sheng)產(chan)(chan)(chan)自動化控制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)有(you)機集成(cheng)，能(neng)提(ti)高企(qi)(qi)業的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)管(guan)(guan)理(li)(li)水(shui)平。

　　1 基于智慧(hui)車間的MES架構(gou)

　　精(jing)細化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)管理(li)是(shi)指(zhi)對(dui)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)進行(xing)(xing)(xing)(xing)計(ji)劃、控制(zhi)(zhi)和持續改進。是(shi)以生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)計(ji)劃為(wei)(wei)(wei)主(zhu)線(xian)，使各種資源按計(ji)劃所規定的(de)(de)(de)(de)(de)流程(cheng)、時間(jian)(jian)和地(di)點進行(xing)(xing)(xing)(xing)合(he)理(li)配置(zhi)與(yu)管理(li)，使企業(ye)高(gao)效、低(di)耗、高(gao)質、靈活、準時地(di)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)市場需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品，在(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)(chu)上進行(xing)(xing)(xing)(xing)統(tong)(tong)計(ji)分析，提高(gao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)水平。MES生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)立就是(shi)要在(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)過(guo)程(cheng)層及管理(li)層之間(jian)(jian)加(jia)(jia)(jia)(jia)強數(shu)據集成(cheng)與(yu)分析的(de)(de)(de)(de)(de)力度(du)，拓展優(you)化(hua)(hua)技術應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)，建(jian)立完備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)物流批(pi)次(ci)監控管理(li)體(ti)系，真正(zheng)實(shi)現企業(ye)信息集成(cheng)和業(ye)務集成(cheng)優(you)化(hua)(hua)。如圖1所示，塑料(liao)制(zhi)(zhi)造企業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)MES結構(gou)主(zhu)要由車間(jian)(jian)調(diao)度(du)排產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)優(you)化(hua)(hua)和基(ji)于(yu)RFID數(shu)據采集以及質量(liang)跟蹤(zong)組成(cheng)。車間(jian)(jian)調(diao)度(du)是(shi)車間(jian)(jian)制(zhi)(zhi)造執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)核心功能之一，本(ben)系統(tong)(tong)在(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)(物理(li))模(mo)(mo)型(xing)和生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)計(ji)劃(邏輯(ji))模(mo)(mo)型(xing)基(ji)礎(chu)(chu)上建(jian)立計(ji)劃調(diao)度(du)排產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)優(you)化(hua)(hua)算法(fa)，切實(shi)符合(he)企業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，變復雜問題為(wei)(wei)(wei)多步求(qiu)勰的(de)(de)(de)(de)(de)簡單(dan)(dan)問題，具備(bei)合(he)理(li)性(xing)和實(shi)用(yong)性(xing)。求(qiu)解過(guo)程(cheng)分三(san)步：①以訂(ding)單(dan)(dan)為(wei)(wei)(wei)輸(shu)入，通過(guo)排產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)模(mo)(mo)型(xing)及約束計(ji)算出(chu)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝路(lu)(lu)線(xian);②以工(gong)(gong)藝路(lu)(lu)錢為(wei)(wei)(wei)輸(shu)入，依(yi)據生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)型(xing)，通過(guo)優(you)化(hua)(hua)算法(fa)，得(de)到排產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)邏輯(ji)模(mo)(mo)型(xing)與(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)最優(you)匹配，合(he)理(li)分配任(ren)務;③計(ji)劃層面按訂(ding)單(dan)(dan)和其他(ta)約束條件選(xuan)擇(ze)需(xu)要進行(xing)(xing)(xing)(xing)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)方案(an)和時間(jian)(jian)限制(zhi)(zhi)，并通過(guo)總體(ti)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能、庫存情(qing)況(kuang)，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)方案(an)組合(he)。確定加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)方案(an)后，按優(you)化(hua)(hua)規則在(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)(xing)物理(li)模(mo)(mo)型(xing)中計(ji)算加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)方案(an)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)單(dan)(dan)元路(lu)(lu)徑(jing)，并對(dui)該路(lu)(lu)徑(jing)進行(xing)(xing)(xing)(xing)約束限制(zhi)(zhi)和優(you)化(hua)(hua)評價，計(ji)算得(de)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)最優(you)解通過(guo)工(gong)(gong)作(zuo)任(ren)務指(zhi)令(ling)方式(shi)寫入產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品標(biao)簽，指(zhi)導產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品在(zai)(zai)(zai)智慧(hui)(hui)車間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)整個生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)流程(cheng)。本(ben)文將在(zai)(zai)(zai)后面重點對(dui)所構(gou)建(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)面向塑料(liao)制(zhi)(zhi)造業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de) RFID智慧(hui)(hui)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)車間(jian)(jian)進行(xing)(xing)(xing)(xing)介紹。

圖(tu)1 MES架(jia)構圖(tu)

　　2 基于RFID的(de)智慧生(sheng)產(chan)車(che)間

　　智慧車間(jian)是指在(zai)車間(jian)內部(bu)署RFID閱讀器、RFID標簽，建立物料跟(gen)蹤的(de)(de)節點(dian)(dian)網絡(luo)，并定義這些生(sheng)產(chan)(chan)(chan)對象節點(dian)(dian)的(de)(de)工藝(質(zhi)量(liang))參(can)數(shu)，按批次(ci)、模塊對參(can)數(shu)進行(xing)(xing)采集(ji)，分析(xi)工藝(質(zhi)量(liang))參(can)數(shu)的(de)(de)相關性(xing)，支撐全(quan)(quan)廠的(de)(de)物料跟(gen)蹤流程(cheng)。它利用先進的(de)(de)接口技(ji)術(shu)和RFID自(zi)動(dong)設備，獲(huo)取現場(chang)各個節點(dian)(dian)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)數(shu)據、庫(ku)存(cun)數(shu)據，質(zhi)檢(jian)數(shu)據和移動(dong)數(shu)據，通過全(quan)(quan)廠參(can)數(shu)計量(liang)信息的(de)(de)收(shou)集(ji)、整理(li)和分析(xi)，完善對物料生(sheng)產(chan)(chan)(chan)過程(cheng)所涉及的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)單元、設備、倉庫(ku)儀表數(shu)據采集(ji)和錄入，為各種生(sheng)產(chan)(chan)(chan)活動(dong)提(ti)供物料移動(dong)、加工、庫(ku)存(cun)和設備、管(guan)理(li)層輔(fu)助決策(ce)和車間(jian)成本(ben)核(he)算提(ti)供可(ke)靠保(bao)證刪。RFID智慧車間(jian)能夠實現全(quan)(quan)部(bu)或者部(bu)分生(sheng)產(chan)(chan)(chan)數(shu)據的(de)(de)自(zi)動(dong)收(shou)集(ji)、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)情況的(de)(de)實時(shi)監(jian)控、操作參(can)數(shu)的(de)(de)在(zai)線調整優化等生(sheng)產(chan)(chan)(chan)運行(xing)(xing)管(guan)理(li)和監(jian)控功能，是高(gao)效率生(sheng)產(chan)(chan)(chan)和管(guan)理(li)的(de)(de)前提(ti)，是MES生(sheng)產(chan)(chan)(chan)數(shu)據的(de)(de)來源脅(xie)。

　　2.1 現(xian)有裝配車聞(wen)的生產流程(cheng)

　　現有企業管(guan)理(li)系(xi)統中生(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)信息(xi)始(shi)終是“離線”的，質(zhi)量工(gong)藝(yi)、物料(liao)消耗、實際產(chan)(chan)量、殘次(ci)品數等(deng)生(sheng)產(chan)(chan)信息(xi)還是靠原始(shi)的人工(gong)錄入方式，不(bu)能(neng)連續、自(zi)動(dong)、完整地反映在企業管(guan)理(li)系(xi)統中。其流程(cheng)如圖2所示。裝配(pei)車間主任根據(ju)交期先后和(he)物料(liao)的齊(qi)備情(qing)況，交計劃員(yuan)電腦(nao)排(pai)產(chan)(chan)，填“生(sheng)產(chan)(chan)派(pai)工(gong)單”將生(sheng)產(chan)(chan)任務下達(da)給各個小組長(chang)。組長(chang)依據(ju)“生(sheng)產(chan)(chan)派(pai)工(gong)單”填寫(xie)“領料(liao)清(qing)單”，并到發料(liao)倉庫領料(liao)。

　　組長對各員工進(jin)行人工派(pai)工和發料，并(bing)將(jiang)各訂單的派(pai)工信息和發料數(shu)量(liang)填寫“裝配車(che)間員工生產記錄卡(ka)”，由組長監督并(bing)在此卡(ka)上記錄數(shu)量(liang)。

　　組長將(jiang)每(mei)班(ban)次(ci)(ci)機臺員工(gong)生產的經過質檢(jian)合(he)格的良(liang)品(pin)(pin)和每(mei)班(ban)次(ci)(ci)回收的殘次(ci)(ci)品(pin)(pin)數(shu)量(liang)按(an)訂單記錄到“裝配車(che)間員工(gong)生產記錄卡(ka)”上，同時核算各工(gong)序員工(gong)的零件損耗數(shu)量(liang)和零件利用率。

　　一(yi)個訂單(dan)完成后，組長將(jiang)各員工的領料、合(he)(he)格(ge)品(pin)和(he)殘次(ci)品(pin)數量匯總(zong)到“裝(zhuang)配(pei)車間(jian)(jian)小(xiao)組生產(chan)日報(bao)表”上;填寫(xie)“成品(pin)入庫(ku)單(dan)”傳至質(zhi)檢(jian)主(zhu)任(ren)確認(ren)后，將(jiang)質(zhi)檢(jian)合(he)(he)格(ge)的產(chan)品(pin)送入成品(pin)總(zong)庫(ku);次(ci)品(pin)由(you)專(zhuan)管員填寫(xie)“報(bao)廢(fei)單(dan)”，送至質(zhi)檢(jian)主(zhu)任(ren)簽字確認(ren)后，將(jiang)殘次(ci)品(pin)送入非合(he)(he)格(ge)品(pin)庫(ku)。非合(he)(he)格(ge)品(pin)庫(ku)倉管員將(jiang)這些非合(he)(he)格(ge)品(pin)處(chu)理數據按照裝(zhuang)配(pei)車間(jian)(jian)的人(機臺)或小(xiao)組記錄在每(mei)個訂單(dan)里面(mian)。

圖(tu)2 裝配車(che)間(jian)生產流程

　　2.2 構建面(mian)向塑料制(zhi)造業的智慧裝配車間

　　塑料制(zhi)造(zao)業(ye)的(de)(de)智慧生(sheng)(sheng)產車(che)(che)(che)問通(tong)過(guo)(guo)設(she)置于(yu)車(che)(che)(che)間(jian)應用(yong)管控點(dian)的(de)(de)多功能(neng)交互式控制(zhi)終端(duan)采集(ji)(ji)現場實時(shi)信(xin)(xin)息，通(tong)過(guo)(guo)應用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)接口(kou)，數據(ju)實時(shi)上傳到(dao)MES系統(tong)，實現數據(ju)的(de)(de)保存與記(ji)錄，達到(dao)與上層資源管理(li)系統(tong)、客戶(hu)、動(dong)態聯(lian)(lian)盟合作(zuo)企業(ye)的(de)(de)數據(ju)共享，從而構建起(qi)資源管理(li)系統(tong)、車(che)(che)(che)間(jian)生(sheng)(sheng)產管理(li)模型、底層制(zhi)造(zao)控制(zhi)系統(tong)的(de)(de)縱向(xiang)(xiang)無縫集(ji)(ji)成(cheng)和(he)車(che)(che)(che)間(jian)生(sheng)(sheng)產管理(li)與動(dong)態聯(lian)(lian)盟合作(zuo)企業(ye)制(zhi)造(zao)車(che)(che)(che)間(jian)的(de)(de)橫向(xiang)(xiang)無縫集(ji)(ji)成(cheng)。為(wei)了增(zeng)強生(sheng)(sheng)產過(guo)(guo)程管理(li)的(de)(de)透明(ming)化程度，提(ti)高離散生(sheng)(sheng)產車(che)(che)(che)間(jian)的(de)(de)快速響(xiang)應能(neng)力，控制(zhi)終端(duan)主要具備兩方面(mian)功能(neng)：一是實時(shi)自動(dong)接收、顯示作(zuo)業(ye)計劃(hua)及指導書等信(xin)(xin)息，指導工人(ren)生(sheng)(sheng)產操作(zuo);二是通(tong)過(guo)(guo)終端(duan)外連的(de)(de)RFID設(she)備、質量(liang)采集(ji)(ji)終端(duan)、生(sheng)(sheng)產設(she)備和(he)人(ren)工錄入接口(kou)，實時(shi)準確采集(ji)(ji)在制(zhi)品(pin)物流、產品(pin)裝配(pei)質量(liang)、生(sheng)(sheng)產異(yi)常事(shi)件等信(xin)(xin)息。

　　2.3 智慧裝配車間應(ying)用流程

　　該公司共(gong)有七(qi)個(ge)生產車(che)(che)間(jian)(jian)，每個(ge)車(che)(che)間(jian)(jian)分上(shang)(shang)下(xia)(xia)兩層，樓下(xia)(xia)為注塑(su)(su)(su)車(che)(che)間(jian)(jian)，樓上(shang)(shang)為裝(zhuang)(zhuang)配(pei)車(che)(che)間(jian)(jian)。注塑(su)(su)(su)車(che)(che)間(jian)(jian)機(ji)臺上(shang)(shang)架的(de)(de)(de)(de)模(mo)具不(bu)同(tong)，生產出來的(de)(de)(de)(de)注塑(su)(su)(su)件(jian)(jian)(jian)不(bu)同(tong)。每個(ge)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)車(che)(che)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)工(gong)序(xu)基本相同(tong)，裝(zhuang)(zhuang)配(pei)工(gong)人(ren)從半成(cheng)(cheng)品(pin)庫領取的(de)(de)(de)(de)注塑(su)(su)(su)件(jian)(jian)(jian)不(bu)同(tong)，裝(zhuang)(zhuang)配(pei)出來的(de)(de)(de)(de)產品(pin)就不(bu)同(tong)。各個(ge)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)車(che)(che)間(jian)(jian)產品(pin)對應表(biao)如(ru)表(biao)1所(suo)示。下(xia)(xia)面以裝(zhuang)(zhuang)配(pei)三車(che)(che)間(jian)(jian)生產的(de)(de)(de)(de)矮(ai)(ai)泵(beng)產品(pin)為例詳細(xi)說明該公司的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)工(gong)序(xu)。矮(ai)(ai)泵(beng)產品(pin)由泵(beng)體、壓(ya)蓋、連蓋等30種零(ling)件(jian)(jian)(jian)組成(cheng)(cheng)，這些(xie)零(ling)件(jian)(jian)(jian)在預設(she)的(de)(de)(de)(de)產品(pin)工(gong)藝路線(xian)的(de)(de)(de)(de)約(yue)束下(xia)(xia)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)，如(ru)圖4所(suo)示：裝(zhuang)(zhuang)配(pei)工(gong)人(ren)從車(che)(che)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)半成(cheng)(cheng)品(pin)庫和(he)外購件(jian)(jian)(jian)庫領取所(suo)需(xu)注塑(su)(su)(su)件(jian)(jian)(jian)和(he)外購件(jian)(jian)(jian)，依次(ci)經過沖頭子(zi)、試頭子(zi)、套滴子(zi)、連套、撳泵(beng)、壓(ya)氣檢測、胃口、組裝(zhuang)(zhuang)、插管九道自動(dong)機(ji)工(gong)序(xu)得到半成(cheng)(cheng)品(pin)矮(ai)(ai)泵(beng) (已插管)，最后(hou)通過—道手工(gong)作業生產出完整的(de)(de)(de)(de)矮(ai)(ai)泵(beng)成(cheng)(cheng)品(pin)。

　　表1 裝配車間(jian)產品對應(ying)表

圖4 傳統矮(ai)泵生產流程

　　在矮(ai)泵產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)裝(zhuang)配過程(cheng)中，前制程(cheng)的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)是后制程(cheng)的(de)(de)(de)輸(shu)入，之一，某(mou)道(dao)(dao)(dao)工序(xu)的(de)(de)(de)零部件(jian)不夠時(shi)，可(ke)以(yi)暫時(shi)跳過，先組裝(zhuang)后面的(de)(de)(de)兒道(dao)(dao)(dao)工序(xu)，待(dai)到(dao)該(gai)工序(xu)零部件(jian)齊全時(shi)，再將(jiang)該(gai)零件(jian)與后面幾道(dao)(dao)(dao)工序(xu)組裝(zhuang)出(chu)的(de)(de)(de)半(ban)成(cheng)品(pin)(pin)組裝(zhuang)在一起。MES需(xu)要(yao)采集這一過程(cheng)中的(de)(de)(de)生產日期、班次、每(mei)道(dao)(dao)(dao)工序(xu)的(de)(de)(de)操(cao)作工、投入的(de)(de)(de)零件(jian)編號和領料重(zhong)量(liang)(liang)、產出(chu)的(de)(de)(de)半(ban)成(cheng)品(pin)(pin)編號、余料數量(liang)(liang)、廢料數量(liang)(liang)、不合格數量(liang)(liang)等信(xin)(xin)息。本(ben)文的(de)(de)(de)RFID智(zhi)慧車間(jian)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)主要(yao)是前九道(dao)(dao)(dao)自動機工序(xu)的(de)(de)(de)信(xin)(xin)息采集。

　　為了實(shi)時監控裝配生(sheng)產狀況，本方(fang)案配備讀寫距離分(fen)別為10cm、8cm、5cm的(de)(de)高(gao)(gao)頻RFID標簽記錄(lu)員工(gong)(gong)(gong)(gong)ID、零部(bu)件ID、產品(pin)ID等基本信息(xi)，構建基于RFID的(de)(de)矮泵(beng)生(sheng)產流程。如圖5所示，訂單第—道工(gong)(gong)(gong)(gong)序開始之(zhi)前(qian)，工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)人員將初始化的(de)(de)產品(pin)標簽安(an)裝在(zai)頭(tou)子(zi)外(wai)表面。操作(zuo)工(gong)(gong)(gong)(gong)需在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)位上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)頻讀卡器上(shang)刷卡，完成(cheng)上(shang)崗(gang)認證(zheng)，系(xi)統記錄(lu)當前(qian)工(gong)(gong)(gong)(gong)位員工(gong)(gong)(gong)(gong)姓名、日期(qi)、班次等上(shang)崗(gang)狀態(tai)信息(xi)。

圖5 基于RFID的矮泵生產流(liu)程

　　每班次上(shang)(shang)崗前，工(gong)(gong)作(zuo)人員掃(sao)描裝(zhuang)有零(ling)(ling)件(jian)的器(qi)皿上(shang)(shang)的零(ling)(ling)件(jian)RFID標(biao)簽(qian)(qian)，高頻讀寫器(qi)將零(ling)(ling)件(jian)RFID標(biao)簽(qian)(qian)的VIN碼(ma)信(xin)(xin)(xin)息寫入(ru)其天(tian)線場強范圍內(nei)的產品(pin) RFID標(biao)簽(qian)(qian)，后(hou)(hou)續工(gong)(gong)位通過讀寫產品(pin)RFID標(biao)簽(qian)(qian)來完(wan)成生產線零(ling)(ling)部件(jian)監(jian)控和數據采集等工(gong)(gong)作(zuo)。在裝(zhuang)配工(gong)(gong)位上(shang)(shang)，高頻讀寫器(qi)讀取產品(pin)標(biao)簽(qian)(qian)后(hou)(hou)，提示相(xiang)應工(gong)(gong)位的零(ling)(ling)部件(jian)安(an)裝(zhuang)信(xin)(xin)(xin)息。工(gong)(gong)作(zuo)^員安(an)裝(zhuang)相(xiang)應零(ling)(ling)部件(jian)，并在高頻讀寫器(qi)上(shang)(shang)刷相(xiang)應零(ling)(ling)部件(jian)器(qi)皿上(shang)(shang)的高頻RFID標(biao)簽(qian)(qian)。MES系統獲取并保存(cun)相(xiang)應產品(pin)的零(ling)(ling)件(jian)安(an)裝(zhuang)信(xin)(xin)(xin)息、工(gong)(gong)作(zuo)人員信(xin)(xin)(xin)息和物料消耗信(xin)(xin)(xin)息以備后(hou)(hou)期質量跟蹤。

　　在生產(chan)線工(gong)位供(gong)貨環(huan)節中，生產(chan)物(wu)流部門將零(ling)部件送(song)達工(gong)位之后(hou)，MES系(xi)統(tong)更新零(ling)部件數量信息及(ji)工(gong)序(xu)信息。完工(gong)后(hou)，高頻讀(du)寫器讀(du)取(qu)產(chan)品標簽(qian)，系(xi)統(tong)檢查(cha)產(chan)品經過的(de)(de)各道工(gong)序(xu)、料耗等(deng)裝(zhuang)配(pei)信息，并以生產(chan)料耗表(biao)的(de)(de)形(xing)式呈現給裝(zhuang)配(pei)車間主任(ren)、成本(ben)分析員(yuan)(yuan)、工(gong)資核算(suan)員(yuan)(yuan)。最后(hou)，工(gong)作人員(yuan)(yuan)取(qu)下產(chan)品RFI標簽(qian)，循(xun)環(huan)使(shi)用。圖5中。各標簽(qian)采集(ji)的(de)(de)數據如表(biao)2所示(shi)。

　　表2 RFID標簽信息(xi)

　　2.4 塑料制(zhi)造環境下(xia)RFID應用可(ke)靠(kao)性(xing)

　　根據塑料制造業車間工作環境建立(li)的改善RFID系(xi)統應用(yong)可(ke)靠性的技術體系(xi)嘲，如(ru)圖6所示。

圖6 改善(shan)RFID應用可靠性的技(ji)術體(ti)系

　　通過(guo)改進標(biao)(biao)簽(qian)和物理閱讀(du)(du)(du)器硬(ying)(ying)件識(shi)(shi)別的(de)可靠(kao)性(xing)，減少應用(yong)(yong)(yong)環境的(de)影(ying)響，可提高(gao)(gao)標(biao)(biao)簽(qian)識(shi)(shi)別率(TIP);采(cai)用(yong)(yong)(yong)多個標(biao)(biao)簽(qian)標(biao)(biao)識(shi)(shi)一個物理對(dui)象，在(zai)邏輯管控點設(she)(she)置(zhi)多個物理閱讀(du)(du)(du)器的(de)應用(yong)(yong)(yong)方(fang)(fang)案可提高(gao)(gao)對(dui)象識(shi)(shi)別率(OIP);SIP是(shi)在(zai)OIP改進的(de)基(ji)礎上，基(ji)于各種應用(yong)(yong)(yong)完整性(xing)約束規(gui)則(ze)(如：路徑約束、伴隨約束等)，通過(guo)對(dui)異常閱讀(du)(du)(du)產生(sheng)的(de)不可靠(kao)數據進行清洗與糾正的(de)方(fang)(fang)法來提高(gao)(gao)。改進RFID硬(ying)(ying)件可靠(kao)性(xing)、減少應用(yong)(yong)(yong)環境干擾、以(yi)及增加硬(ying)(ying)件設(she)(she)備的(de)實(shi)施方(fang)(fang)案都是(shi)提高(gao)(gao)RHD應用(yong)(yong)(yong)可靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)。

　　3 結束語(yu)

　　本文以(yi)江蘇(su)一家有(you)代表性的(de)中小型塑(su)料制(zhi)(zhi)(zhi)造企業(ye)為例，將(jiang)物聯(lian)網技術(shu)(shu)(shu)、現代管理技術(shu)(shu)(shu)與制(zhi)(zhi)(zhi)造技術(shu)(shu)(shu)相結合，全面討論了MES系(xi)(xi)統(tong)(tong)與RFID技術(shu)(shu)(shu)在(zai)離散型裝配制(zhi)(zhi)(zhi)造業(ye)中的(de)應(ying)(ying)用。本系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)應(ying)(ying)用實(shi)(shi)踐(jian)表明：系(xi)(xi)統(tong)(tong)實(shi)(shi)現了生產過程控制(zhi)(zhi)(zhi)智能化、制(zhi)(zhi)(zhi)造裝備(bei)數字(zi)化、咨詢服務網絡化和物流進出可(ke)追(zhui)溯(su)化。在(zai)實(shi)(shi)現規(gui)模(mo)化推廣之后(hou)，系(xi)(xi)統(tong)(tong)將(jiang)可(ke)以(yi)成為提升該企業(ye)乃至整個塑(su)料制(zhi)(zhi)(zhi)造行業(ye)發(fa)展速度的(de)重要(yao)產品。系(xi)(xi)統(tong)(tong)可(ke)擴展新的(de)功能以(yi)適(shi)用于部分相似行業(ye)。

 

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