基于RFID的在制品定位跟蹤系統(tǒng)案例
項目背景
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,國內(nèi)制造業(yè)普遍認識到通過物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合企業(yè)信息化MES等管理系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)、RFID標簽等技術(shù)手段,實現(xiàn)制造裝配線生產(chǎn)過程的工序?qū)崟r跟蹤和數(shù)據(jù)采集,從而提高車間制造過程的可視化和可控化水平,增加企業(yè)生產(chǎn)效率。生產(chǎn)過程可視化和可控化是生產(chǎn)計劃制定和產(chǎn)品按時交貨的重要參考因素。實現(xiàn)生產(chǎn)制造管理的數(shù)字化、生產(chǎn)過程可視化和可控化所發(fā)揮出的重要作用,為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。
現(xiàn)狀分析
我國傳統(tǒng)制造業(yè)由于普遍存在信息化基礎(chǔ)薄弱、生產(chǎn)效益不高等問題,因此在制造業(yè)尤其是傳統(tǒng)制造業(yè)實施信息化是當前迫切需要解決的任務(wù)。如何對車間級的生產(chǎn)信息進行采集與管理,以達到對生產(chǎn)進行“事前預(yù)測計劃、事中分析控制、事后跟蹤管理” 的效果成為制造業(yè)信息化的方向之一。
目前XX集團制衣廠的生產(chǎn)過程的監(jiān)控還是通過管理人員到車間現(xiàn)場了解情況,然后對數(shù)據(jù)人工輸入進行記錄、統(tǒng)計形成車間報表,工作量大并且效率低,無法實時跟蹤機器的實時工位、資產(chǎn)盤點效率低、數(shù)據(jù)不能共享。
主要存在以下問題:
- 機器數(shù)量太多,進出車間和倉庫都是采用傳統(tǒng)的手工記錄,工作效率低
-各生產(chǎn)線之間經(jīng)常互相借用機器時,沒有記錄,導(dǎo)致后續(xù)很難實時追蹤機器的去向與所處位置
-當某種特殊產(chǎn)品需要用到某種特殊機器時,無法進行及時的找到相應(yīng)的車并做好產(chǎn)前準備工作,從而影響到訂單的及時交付
-工人操作的機器發(fā)生故障時,需要手工填寫維修單并投遞到維修箱中,維修人員拿到維修單后,還需話費大量時間尋找衣車的具體位置,導(dǎo)致維修效率低,影響到設(shè)備產(chǎn)能的運轉(zhuǎn)
-維修人員無法快速記錄維修的開始于結(jié)束時間,影響到公司對維修人員工作績效的評估
- 由于機器的進出記錄都是采用手工作業(yè),無法統(tǒng)計機器設(shè)備的利用率情況
- 在年終年底盤點時,需花費大量的人力物力進行盤點,導(dǎo)致盤點的準確度差、盤點效率低
- 對車間的機器當前所在工位、工步等信息的跟蹤無法做到全程、及時和自動化。
- 對各車衣的實作工時無法實時、精確掌握,制約計劃排產(chǎn)的實效性,同時也無法開展價值工程。
- 由于非實時跟蹤制衣加工與生產(chǎn)各環(huán)節(jié),導(dǎo)致作業(yè)調(diào)度、線邊物料配送的時效性差。同時也制約對裝配物料的齊套性查驗,進而影響倉庫、配套廠家和供應(yīng)鏈的生產(chǎn)配送效率,對JIT生產(chǎn)模式形成制約。
- 可追溯差,缺乏對整車的宗譜的跟蹤與追溯,包括裝配時間、操作工人、工時、裝配零部件等信息,影響質(zhì)量管控及售后服務(wù)效率和質(zhì)量。
- 內(nèi)部的ERP/MES系統(tǒng)無法與車衣進行數(shù)據(jù)共享
系統(tǒng)功能目標
本項目擬采取無線射頻識別(RFID)技術(shù)來實現(xiàn)車衣的全過程實時跟蹤和自動保修、缺料提醒、實時盤點。通過該項目的實施,可以達到以下目標:
- 機器全過程實時狀態(tài)跟蹤。在電子地圖中準確了解機器的位置和狀態(tài)信息。
- 實時記錄并存儲車縫機器的運動軌跡,并可以追溯相關(guān)歷史資料。
- 準確記錄維修的開始時間與維修結(jié)束時間,支持輸入車縫機器的故障原因,從而更好的對車縫機器進行質(zhì)量生命周期管理。
- 隨地隨地進行對車縫機器進行自動化盤點,降低車縫機器報損率,提高車縫機器利用率。
- 通過對不同車間、不同長線、不同類型的車縫機器進行分類管理,并在電子地圖中直觀的通過顏色進行識別,支持報表實時查詢分類信息。
- 通過采用電子標簽實時觸發(fā)缺料、報修等申請。
- 通過采用讀寫器實時觸發(fā)報工方法,減少報工時間和提高報工準確率。
- 通過對車縫機器生產(chǎn)過程的跟蹤和實時監(jiān)控,了解機器的加工和裝配過程,減少異常處理時間,提高準時完工率和交貨率。
- 對機器的宗譜(整車及其部件的歷史加工/來源信息)進行跟蹤管理,便于開展質(zhì)量溯源。
- 與集團內(nèi)部的MES和ERP系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
- 將采集到的生產(chǎn)過程信息與ERP、MES等業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成,驅(qū)動物料管理、配送管理、生產(chǎn)調(diào)度、計劃排程、質(zhì)量管控、售后服務(wù)等業(yè)務(wù)模塊高效高質(zhì)運行。
- RFID采集設(shè)備能夠適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的工況環(huán)境與環(huán)境干擾。
預(yù)期效果
系統(tǒng)實施所達到的預(yù)期效果包括:
- 通過條RFID等自動識別和數(shù)據(jù)采集手段代替手工處理信息提高管理效率和增強企業(yè)的應(yīng)變能力;
- 信息系統(tǒng)將向底層自動化擴展。通過RFID向系統(tǒng)輸入大量底層實時數(shù)據(jù),使得信息系統(tǒng)勢必不斷向底層自動化擴展,提高裝配過程的靈活性;
- 彌合企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中計劃與執(zhí)行時間的間隙。應(yīng)用RFID等自動識別和數(shù)據(jù)采集手段的信息系統(tǒng)能及時獲取生產(chǎn)的實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)機器的全程自動跟蹤,并通過網(wǎng)絡(luò)信息傳遞通道將數(shù)據(jù)和應(yīng)用無縫集成起來,為企業(yè)管理層提供決策支持,彌合了計劃下達和生產(chǎn)執(zhí)行之間的間隙,減少計劃的盲目性;
- 安全庫存和制造批量的觀念發(fā)生變化。RFID在工廠和倉庫中的應(yīng)用將使得上游工序(或企業(yè))的來料、下游工序(或企業(yè))的需求完全透明,從而實現(xiàn)準時制(JIT)和批量定制(MC)生產(chǎn)方式。
本方案中,涉及的關(guān)鍵技術(shù)/產(chǎn)品和難點包括以下幾個方面:
物聯(lián)網(wǎng)集成管理平臺:
快速定制,通過接口腳本適配各類行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng);
支持主流RFID讀寫器產(chǎn)品,對上層提供Http,Soap,JMS等協(xié)議支撐,提供Web Service接口;
提供對RFID讀寫器的監(jiān)控,配置和管理。 提供靈活擴展的框架,支持ALE規(guī)范的升級和快速集成新的RFID讀寫器;
掛載標簽精確定位模塊,支持高精度標簽定位;
提供標簽數(shù)據(jù)自動生成模塊;
提供企業(yè)級運行品質(zhì),穩(wěn)定,高效,安全,可管理,可擴展。
分布式讀寫器技術(shù):
支持低成本大規(guī)模遞增式組網(wǎng);
超大容量讀寫器單元,超傳統(tǒng)50倍以上;
有線無線結(jié)合的靈活組網(wǎng)模型;
讀寫器控制單元可獨立部署在核心機房便于集中維護;
控制單元支持硬件升級;
單讀寫器可控制超過500個以上射頻節(jié)點;
可通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分散覆蓋。
連續(xù)、精確、實時射頻定位技術(shù):
追蹤價值目標,可確定覆蓋范圍內(nèi)的精確細微活動;
低功耗設(shè)計,優(yōu)化的有源標簽碰撞算法節(jié)電一半;
精確定位,世界領(lǐng)先的射頻定位算法;
可自動記錄車縫機器的工位信息和移動信息;
僅需按特定算法部署少量定位讀寫器;
需強有力的算法研究力量支持;
RFID在制品產(chǎn)線定位追蹤系統(tǒng)功能圖

團隊背景:
蘇州新導(dǎo)智能科技有限公司,擁有一支10多人的技術(shù)團隊,其中90%以上為本科及研究生以上學(xué)歷,專業(yè)涉及微電子、電子信息、計算機、機械電子、機械制造等,核心技術(shù)骨干長期從事電子通訊產(chǎn)品開發(fā)和制造業(yè)信息化工作,在弱電系統(tǒng)集成、RTLS無線定位、RFID物聯(lián)網(wǎng)集成和制造業(yè)信息化領(lǐng)域具有豐富的開發(fā)經(jīng)驗和技術(shù)積累。
蘇州新導(dǎo)智能科技有限公司和合作伙伴率先開發(fā)出制造領(lǐng)域?qū)S玫娜盗凶x寫器、讀寫頭和標簽產(chǎn)品(低頻125KHz、高頻13.56MHz、微波2.4GHz),在防沖突、實時精確定位、耐高溫高壓等關(guān)鍵技術(shù)方面具有國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。廣泛應(yīng)用于RTLS無線定位、RFID資產(chǎn)管理、食品安全溯源等領(lǐng)域。