來源:  北京軟件開發(fā)公司

    隨著現(xiàn)在全球信息化的發(fā)展，企業(yè)嘗試利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來解決現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中對于產(chǎn)品追蹤存在的問題。RFID電子標簽技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，將RFID應(yīng)用在供應(yīng)鏈端，廠商在所生產(chǎn)的物料外貼上卷標，卷標發(fā)射的訊號可自動、及時地被接收器識別讀取，可以實現(xiàn)商品從原料、產(chǎn)品、成品、運輸、倉儲、上架、銷售，甚至退貨處理等所有環(huán)節(jié)進行實時的追蹤、記錄，因此自動化程度提高，提升供應(yīng)鏈管理的效率。
    采用RFID技術(shù)、采用SOA軟件架構(gòu)、移動終端、3G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為硬件平臺；MES為軟件平臺，實現(xiàn)通過移動終端上的RFID閱讀器自動無線掃描產(chǎn)品上電子標簽，并將掃描的信息數(shù)據(jù)通過3G模塊發(fā)送到后臺MES中，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的追蹤和管理。
    RFID技術(shù)
    RFID無線頻射識別一種非接觸式的自動識別技術(shù)，由頻射信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。RFlD系統(tǒng)一般有標簽、閱讀器、應(yīng)用接口、網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)構(gòu)成。標簽就是產(chǎn)品包裝上的條形碼，能夠記載其基本的信息，讀寫器在移動終端上識別標簽的光電閱讀器，同時具有向RFID標簽寫入的功能，應(yīng)用接口就是在移動終端上通過Android技術(shù)開發(fā)的軟件能完成RFID標簽數(shù)據(jù)信息的收集，通過無線3G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳送，到MES管理系統(tǒng)中。
    RFID系統(tǒng)工作原理是閱讀器發(fā)射特定頻率的無線電波傳給應(yīng)答器，應(yīng)答器電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送出去，閱讀器在依次接受數(shù)據(jù)并解讀數(shù)據(jù)，最后送給應(yīng)用程序作出響應(yīng)。
    在工業(yè)生產(chǎn)中，RFID技術(shù)是以RFID模塊形式應(yīng)用在供應(yīng)鏈上，RFID模板具體是采用RFID技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的實時監(jiān)控，系統(tǒng)以Web服務(wù)中聞件為后臺系統(tǒng)支撐平臺，在產(chǎn)品上貼附RFID標簽，在生產(chǎn)車間安裝具有RFID讀寫識別系統(tǒng)的移動終端，通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸前端移動終端系統(tǒng)與后端系統(tǒng)的信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互更新，而且系統(tǒng)實時定位產(chǎn)品的位置以及完成工序情況，方便進行生產(chǎn)調(diào)度。
    這種新引入的RFID技術(shù)較傳統(tǒng)的二維條碼相比更具優(yōu)勢，RFlD叮以存儲的信息量更大，保密性更強，可耐用和可讀寫，RFID標簽上的數(shù)據(jù)可以反復修改，能夠在生產(chǎn)車間內(nèi)部循環(huán)使用，可以降低成本。RFlD技術(shù)可以在二維條碼技術(shù)無法適應(yīng)的環(huán)境下使用，如高粉塵的污染或是野外環(huán)境。
    管理系統(tǒng)MES
    制造執(zhí)行系統(tǒng)MES，在制造業(yè)中至關(guān)重要，它連接著下層的過程控制系統(tǒng)和上層的企業(yè)資源計劃，并執(zhí)行制造計劃。很多大型制造企業(yè)都部署了過程控制系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，企業(yè)在設(shè)備自動化轉(zhuǎn)運過程中，需要對產(chǎn)品的工藝流程和參數(shù)進行實時追蹤，這涉及到生產(chǎn)信息 的采集和傳遞，如何把車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時的傳遞到企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，控制產(chǎn)品生產(chǎn)和設(shè)備運轉(zhuǎn)問題是尤為重要的。MES系統(tǒng)作為連接上下層的橋梁。對于產(chǎn)品的全程追蹤、信息的采集和傳遞發(fā)揮了巨大的作用。

    MES在企業(yè)中不僅僅是一個信息系統(tǒng)，它匯聚了整個產(chǎn)品從下單生產(chǎn)到成品出入倉庫銷售退貨全過程的軟、硬件組件，準確利用各種數(shù)據(jù)來引導車間的各項活動，MES系統(tǒng)與外界系統(tǒng)進行大量的數(shù)據(jù)交互。MES系統(tǒng)可以進行工序詳細調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元的分配、文檔的控制、產(chǎn)品追蹤和產(chǎn)品清單管理、質(zhì)量管理、過程管理、維護管理、人力資源管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集。
    MES系統(tǒng)中過程管理是生產(chǎn)中的核心，在生產(chǎn)中，過程管理可以對產(chǎn)品的生產(chǎn)流程進行管理、產(chǎn)品信息的追蹤、產(chǎn)品歷史的查閱、產(chǎn)品性能的分析和監(jiān)控。過程管理由以下幾部分組成。這個過程管理中過程監(jiān)視是基礎(chǔ)，也是尤為重要的，為制造過程提供了數(shù)據(jù)采集， 反應(yīng)了整個生產(chǎn)過程中現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)。因此對數(shù)據(jù)的準確性要求是非常高的。而且生產(chǎn)中的各種數(shù)據(jù)是非常繁多的，如果依靠人工很難迅速準確地把握，只有在產(chǎn)品上貼有RFID標簽，然后通過閱讀器識別RFID標簽并解碼得到信息才能提高數(shù)據(jù)采集的效率，讓管理人員能夠迅速的掌握到現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)，對于生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種狀況，可以及時地解決。

過程監(jiān)視中的數(shù)據(jù)采集，主要針對工廠、車間、生產(chǎn)線三個層次進行實時的查詢，若對單個產(chǎn)品生產(chǎn)狀況的查詢，可以通過對生產(chǎn)的進度、產(chǎn)品的制造參數(shù)以及產(chǎn)品工 序的設(shè)定值進行比較分析，也可以對質(zhì)量事故進行追蹤，通過對海量數(shù)據(jù)的分析和處理。從而快速地發(fā)現(xiàn)問題。對癥下藥。

在過程監(jiān)視中最重要的是產(chǎn)品的管理，而產(chǎn)品的管理最為關(guān)注的是產(chǎn)品的追蹤，即對產(chǎn)品，設(shè)備、人員、材料的信息進行實時的跟蹤，對生產(chǎn)過程中的故障或異常， 根據(jù)掃描產(chǎn)品上RFID標簽來確認發(fā)生狀況的位置，然后采取有效的措施，降低生產(chǎn)故障或異常帶來的巨大損失。對于產(chǎn)品的準確追蹤是近年來最為困擾MES系 統(tǒng)的問題，由于現(xiàn)場環(huán)境的復雜，人為因素的難以控制。使得問題始終得不到解決。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無線3G網(wǎng)絡(luò)的日趨成熟，可以通過利用移動終端上的RFID閱讀器對RFID標簽進行掃描解碼，經(jīng)過無線3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸，將產(chǎn)品的信息及時的反饋到后臺進行處理。從而實現(xiàn)對產(chǎn)品的追蹤。

    系統(tǒng)總體對產(chǎn)品的追蹤

    在工業(yè)生產(chǎn)中，對產(chǎn)品貼上RFID標簽后，通過移動終端對RFID的識別和3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸，到最后的MES管理系統(tǒng)中，對于產(chǎn)品的精確追蹤一直是一個有待解決的問題。產(chǎn)品是指原材料從下單開始的第一道工序起，到最后形成成品前這個生產(chǎn)過程中所有未完成產(chǎn)品或零部件，它以各種形態(tài)大量的存現(xiàn)在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，它直接影響生 產(chǎn)的進度，資金的周轉(zhuǎn)，甚至各種矛盾都在它的流轉(zhuǎn)中暴露。它不僅面廣、生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、交接十分頻繁，總處于流動狀態(tài)，因此對于產(chǎn)品的管理非常困難，最主要的 是與產(chǎn)品相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)多，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)維護的工作量非常大。為了解決這個問題，可以在每個產(chǎn)品上貼上RFlD標簽，利用移動終端能精準掃描 RFID標簽、無線3G網(wǎng)絡(luò)傳輸快的特點對數(shù)據(jù)進行采集。例如在生產(chǎn)車間，工人利用移動終端上RFID閱讀器識別RFID標簽，再通過移動終端上開發(fā)的系 統(tǒng)對圖像進行處理、解碼，很快就顯示出編碼前的信息，最后通過無線3G網(wǎng)絡(luò)迅速傳輸?shù)胶笈_，后臺的監(jiān)聽程序接收到這些信息后，對信息進行處理，然后再返回 到移動終端，表示工人的請求已經(jīng)處理。特別是這種無線3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式比普通的有線網(wǎng)絡(luò)快很多，并且將復雜的邏輯處理交給了后臺的監(jiān)聽程序，分工明確， 各司其責，對于制造業(yè)的車間生產(chǎn)極具有應(yīng)用前景。3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)到MES后，最后將數(shù)據(jù)更新的結(jié)果顯示到后臺總計算機上。

    結(jié)語

    根據(jù)制造業(yè)企業(yè)的現(xiàn)狀，對MES使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來追蹤產(chǎn)品，有效防止了生產(chǎn)過程中的弊端，極大地優(yōu)化了生產(chǎn)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集情況，提高了生產(chǎn)監(jiān)控的信息量，減少生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的差錯，使得企業(yè)設(shè)備的利用率明顯提高，同時也減少人為失誤帶來的不必要的損失，對于產(chǎn)品的追蹤更加精確和完善。

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