RFID的離散制造業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計

當(dāng)前文檔修改密碼：8362839基于RFID的離散制造業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)劉衛(wèi)寧，趙敏重慶大學(xué)摘要：針對離散制造企業(yè)在生產(chǎn)形態(tài)和生產(chǎn)管理中存在的問題，引入RFID技術(shù)跟蹤在制品、采集制造過程生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，解決ERP計劃層與現(xiàn)場過程控制層間信息和管理的斷層問題，實現(xiàn)制造和質(zhì)量的可視化和數(shù)字化管理。研究提出系統(tǒng)的構(gòu)成、體系結(jié)構(gòu)，通過車間控制器和單元控制器的有機(jī)結(jié)合實現(xiàn)系統(tǒng)功能。實際應(yīng)用的情況證明本系統(tǒng)成功解決了計劃層和生產(chǎn)控制層之間的信息斷層問題，提高了生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量和管理水平，實現(xiàn)了制造過程可視化和產(chǎn)品質(zhì)量可追溯化。關(guān)鍵詞：RFID；離散型制造業(yè)；制造執(zhí)行系統(tǒng)；通信中間件DesignandImplementationofDiscreteManufacturingIndustryMESBasedonRFIDTechnologyAbstract:Analyzingtheproductionorganizationalmodeandproblemsinproductionmanagementofdiscretemanufacturingindustry,RFIDtechnologywasintroducedtotrackWIP(workinprocess)andcollectdataofproductquality,fillintheinformationandmanagementgapsbetweenERPplanandfieldprocesscontrol,andimplementvisualizationmanufacturinganddigitalmanagement.Discussingsystemarchitectureandoperationalcharacteristicsandtheshopcontrollerandcellcontrollerwerecombinedtocooperateforsystemfunctions.ThefactoryapplicationshowedthattheproposedRFIDbasedMESwassuccessfultofillintheinformationgapbetweenplanlayerandcontrollayer,andthevisualizationofmanufactureprocessandtracefacilityofproductqualitywererealized.KeyWords:RFID;DiscreteManufacturingIndustry;MES;CommunicationMiddleware概述雷離散股制造易企業(yè)殊生產(chǎn)冊現(xiàn)場藍(lán)的在晨制品袍跟蹤密和生島產(chǎn)狀留態(tài)監(jiān)優(yōu)控一備直是頓ME愈S裹功能拜實現(xiàn)溪的瓶接頸?；厝绾翁帨?zhǔn)確罵及時盼地將懇生產(chǎn)遣所需晨零部需件運務(wù)送到狀生產(chǎn)泳線？肚如何懂跟蹤挎生產(chǎn)寺物料診實現(xiàn)瞧對產(chǎn)垃品質(zhì)芳量的趙控制腔和追喝溯？哲這是約離散虛制造嗎業(yè)，池尤其段是采碗用流報水線岔作業(yè)聾的組玻裝廠吉的難趁題。曾盡管后條碼側(cè)技術(shù)排的使釋用在恨一定掉程度很上解盯決了囑上述鏡問題棒，但壟由于像條碼厘易污孕損、媽讀寫守距離杰短、銹不耐遭高溫鮮、數(shù)益據(jù)存隔儲量尚小且盛不可縣重寫恩，尚唉不能瘡很好刮地解足決生惕產(chǎn)制惑造與億裝配頸過程立中的送跟蹤襯和管辜理問貍題。償RF很ID肆（射墾頻識追別）鼠技術(shù)蓋的出削現(xiàn)彌普補(bǔ)了雁條碼去的這推些不睛足，姥將成富為支穩(wěn)持生趴產(chǎn)制戒造與堅裝配拐過程武管理塊的新淡途徑稍。芝基于火RF范ID榮實現(xiàn)恒生產(chǎn)鋤過程哭的管就理與丘控制出能有嚇效地血跟蹤木、管州理和簽控制獵生產(chǎn)命所需留的包肌括物筋料、兇設(shè)備壁、人全員在宋內(nèi)的艘所有攜工廠架資源停，與方上層安管理匹系統(tǒng)父結(jié)合舌，可編合理鴨地調(diào)烤度、琴管理演這些她資源廊來提洽高制禽造競朋爭力租，改央善生奉產(chǎn)組悶織、錢縮短雙生產(chǎn)夜周期犧、減浸少在爆制品板數(shù)量序、減脫少生輛產(chǎn)提匆前期飽，提率高產(chǎn)室品的死質(zhì)量遞和降趴低人斜力資蘆源消虹耗。納滿足紫離散播制造場企業(yè)蹦對生沉產(chǎn)管舟理和則質(zhì)量坡的需嶄求。勻為此授，袖本文虎采用傲RF柴ID頁技術(shù)語作為股離散稼制造小業(yè)墳生產(chǎn)餓現(xiàn)場笑的在搬制品加跟蹤蝴和生獨產(chǎn)狀抹態(tài)監(jiān)惜控的絲基礎(chǔ)劫，市解決酷了濾ER糠P腔計劃怪層與維現(xiàn)場少過程勇控制匪層間統(tǒng)信息偶和管聯(lián)理的爐斷層墊問題敞，實斬現(xiàn)姓了勻制造臥和質(zhì)雨量的該可視途化和橫數(shù)字妄化管練理。數(shù)系統(tǒng)慰的總縣體結(jié)鋸構(gòu)賄1.鏟1宋系統(tǒng)靈構(gòu)成英圖滑1慌出基于改RF抖ID對的擔(dān)ME距S丹系統(tǒng)許構(gòu)成尾基于沿RF溪ID喊的遙ME夸S莖系統(tǒng)亮構(gòu)成膨如圖罰1渣所示擁。車免間控競制器君位于爺企業(yè)赴上層億管理塵系統(tǒng)番和車害間控秘制系轟統(tǒng)之須間，更實現(xiàn)爭現(xiàn)場房控制崗系統(tǒng)說與計各劃層芬ER應(yīng)P抓等系粉統(tǒng)的斃網(wǎng)絡(luò)給、數(shù)賣據(jù)及另應(yīng)用任的集墾成。蛇底層情工位山控制環(huán)器下漫連生唉產(chǎn)線毒上各弟種生辛產(chǎn)控酷制和巨檢測導(dǎo)設(shè)備獸，上拼接車韻間控側(cè)制器震，實住現(xiàn)底旬層生旅產(chǎn)數(shù)則據(jù)的河采集狹及其多與車志間控斑制器晶的通蹈信和賽應(yīng)用滾集成藥。一追般置女于生往產(chǎn)線駐關(guān)鍵布工位涉處。粒1.裙2被工位弦典型臟配置悶關(guān)鍵祝工位險設(shè)有令工位掘控制城器，開工位泳控制絨器下斤連擾RF誕ID敘讀寫均器、親條碼救掃描騎槍、會電子靜廣告饞牌等許生產(chǎn)既控制流和檢候測設(shè)渾備，盼上接舒車間準(zhǔn)控制霞器，劉實現(xiàn)畝工位轟生產(chǎn)蟲數(shù)據(jù)脫的采先集及望其與夠車間脾控制雨器的禍通信售和應(yīng)見用集柜成。茂銜圖載2豬工位毅典型輝配置跪圖吉1.妨3迅系統(tǒng)哭體系警結(jié)構(gòu)彩系統(tǒng)護(hù)采取辣分層折結(jié)構(gòu)牙，系書統(tǒng)體多系結(jié)粥構(gòu)如新圖屬3惑所示通。舍圖透3挽系統(tǒng)俱體系楊結(jié)構(gòu)頁圖債系統(tǒng)首集成器接口許實現(xiàn)掛ME譜S止系統(tǒng)青與徹ER議P功系統(tǒng)擋的集棵成。戶通信督中間竟件采塞取蒸C/爛S姿結(jié)構(gòu)頑，其方服務(wù)榆器端沸和客坊戶端征軟件團(tuán)分別橫駐留復(fù)在車港間控?fù)渲破髟『凸さ轿豢厝≈破饕羯?，比用于急車間顧層數(shù)芒據(jù)的泰采集擱、管牧理、儀控制召和通縱信。耍數(shù)據(jù)傷持久散層用黃于生徹產(chǎn)數(shù)中據(jù)的別邏輯喝控制手處理吩，按濾照店ME嗎S闊系統(tǒng)旱需求翠將來記自低顏層的家各種蔑生產(chǎn)敬數(shù)據(jù)祖處理泥、融腸合、逼存儲鑰，以及支持疏ME礙S僅功能租層上摧的數(shù)攏據(jù)需著求。萬功能帖層實夕現(xiàn)蜻M(jìn)E覺S芹系統(tǒng)胸中面晴向客暑戶的新生產(chǎn)霧監(jiān)控罷、計硬劃管盆理、茫質(zhì)量畢跟蹤貫管理腰等功匠能。頭此部脂分采雁用故B/添S比結(jié)構(gòu)離。護(hù)系統(tǒng)鏡功能顧及特?fù)酎c甲2.員1科系統(tǒng)句功能菠ME列S玩系統(tǒng)拖由以貿(mào)下六歌個部辭分組軌成：勾工位映生產(chǎn)珠及物別料計篇劃管棄理：洗完成秒生產(chǎn)品及物啞料計命劃下櫻載（停從燒ER降P買系統(tǒng)拳至杰ME課S伏服務(wù)勉器）耕，并椒按工白藝將餡生產(chǎn)訊及物務(wù)料計勵劃細(xì)灑分到激工位糧，并佳將其似下發(fā)益到生廣產(chǎn)線潔相應(yīng)遇工位嬸控制靠器上體。洽工藝爹管理悼：濃完成建生產(chǎn)江線工揉藝流升程及褲工序做組織獄方案她的維魂護(hù)和稍管理播。桐成品賤質(zhì)量而跟蹤死管理傅：頃完成絕成品狡全生紗命周送期跟蟻蹤和團(tuán)用戶集返修晨品的氣質(zhì)量鬼追溯肅，并贏為質(zhì)扯檢部穩(wěn)門提嶺供成頭品質(zhì)烈量綜召合分健析功唇能。握生產(chǎn)池監(jiān)控未：還用于芳監(jiān)控意生產(chǎn)躍計劃翁執(zhí)行坑情況軌和生繼產(chǎn)線個實時敬運行禁狀況柴。同井時，職管理季人員薄還可夾以通臥過本蘿系統(tǒng)蠢向單酬個或貓多個歉工位黎發(fā)布斑生產(chǎn)趣指令特。負(fù)配料煮管理罰：歷實現(xiàn)甚關(guān)重辨件的窯物料疤比對訓(xùn)及信凝息記炭載。解生產(chǎn)版控制冷設(shè)備惹管理僵：為飾系統(tǒng)窄管理販員定東制，遲實現(xiàn)擺生產(chǎn)耳現(xiàn)場街系統(tǒng)幫拓?fù)溟w管理宗、設(shè)憂備（刺控制垂設(shè)備釋及其令外設(shè)紹）管須理、辰軟件證（控濕制設(shè)吊備加仆載軟竭件）編管理概、配優(yōu)置文搞件（榜控制稅設(shè)備蛛關(guān)鍵牲參數(shù)躍配置擊文件認(rèn)）管攏理和服故障挑管理鋤（控掃制設(shè)昂備運瞞行狀驚況實宣時監(jiān)釋控、漫遠(yuǎn)程娃重啟畫、斷鏈點恢芒復(fù)）瞇。著2.充2聰系統(tǒng)扶特點輸用戶謊界面爬友好載。握管理統(tǒng)層阻用戶貓端應(yīng)匆用系佩統(tǒng)采凍用東B/襯S斜結(jié)構(gòu)著，客復(fù)戶端啟操作凡直觀局簡便鼠、培示訓(xùn)量吉小，喚軟件俗升級催方便禾。繳開放灘性好扶。系傻統(tǒng)采送用分紗層結(jié)浮構(gòu)，揪為云各種內(nèi)ER寄P休系統(tǒng)膠和下鳳層數(shù)壞據(jù)采侮集系唱統(tǒng)的耕接入松提供誰了廢良好穿的集帳成接誘口。攻在數(shù)丙據(jù)采盾集層倦，工瀉位控臨制器企支持膀多種誤標(biāo)準(zhǔn)嗚通信登接口吉，可拔接入玩生產(chǎn)耳線上路各種孝設(shè)備加和儀亭器樂，適級用于固各種殲工業(yè)?，F(xiàn)場全；系術(shù)統(tǒng)集未成接霸口標(biāo)糊準(zhǔn)化雙設(shè)計戚易實湖現(xiàn)專ME總S戲系統(tǒng)酒與汗上層暖ER稠P宣系統(tǒng)厭的集踩成亭。綁運行非效率松高。擇車間襖層數(shù)那據(jù)采摩集和疼通信墊中間百件采莊用脅C/倡S遇結(jié)構(gòu)纏，將儲系統(tǒng)唉功能駱分布舉在車晝間控笨制器餐和各裙工位燙控制尖器上會完成如，提祖高了宵系統(tǒng)較處理糞的效牛率和餅可靠揮性。拐可移筒植性健強(qiáng)。與車間蓮層數(shù)開據(jù)采帆集和梯通信蓄中間場件的痛客戶池端軟蹲件忽基于間通用僻的軟提件平頭臺計，服風(fēng)務(wù)器諷軟件甩基于弓JA厚VA肆，易袖于系惰統(tǒng)移邊植和癢跨操即作系朱統(tǒng)運蔬行。刮可擴(kuò)旁展性僅好。死在系憑統(tǒng)體揭系結(jié)什構(gòu)、恭硬件敏和軟封件設(shè)密計上逮具有董良好慘的可展擴(kuò)展時性。慘在硬沸件設(shè)賞計上夸，工首位控距制器完通過漿PC聾10斯4好標(biāo)準(zhǔn)窩擴(kuò)展疏總線叨可實傲現(xiàn)多德種標(biāo)見準(zhǔn)功封能模犬塊的托擴(kuò)展侍；在昆軟件撕設(shè)計介上，惡應(yīng)用孤系統(tǒng)禁與數(shù)檔據(jù)的夜分離賽，及電模塊偵化設(shè)傳計，慧使系吳統(tǒng)可糖根據(jù)看用戶童需求堅擴(kuò)充底軟件款模塊學(xué)功能香。叛系統(tǒng)悲應(yīng)用喉效果育在國練家喝86希3刮計劃質(zhì)支扶持下這，寬本文言完成巷的基權(quán)于啊RF派ID吧的掙ME煤S舌已應(yīng)究用于績某通旱用汽忍油機(jī)旨生產(chǎn)青企業(yè)外的生偉產(chǎn)線自上。兆該生理產(chǎn)線嫌引入清RF蝕ID尊技術(shù)廚實施逼ME青S獨后，師采用他電子諷標(biāo)簽摔跟蹤洗在制富品，跡并兼顧容基掩于條絞碼的團(tuán)關(guān)鍵警零部餃件比嘗對。挨圖國4當(dāng)為實頓施了足ME谷S廁的通欲用汽杰油機(jī)兼生產(chǎn)破線現(xiàn)絡(luò)場。杠圖赤4搭宇基于戚RF叢ID鞠的通川用汽溝油機(jī)避ME立S危的生傲產(chǎn)線羞現(xiàn)場就上線塞工位擺工人禾通過膠條碼肆槍將昆流水慚號寫俊入電巾子標(biāo)質(zhì)簽，梨使其北與在隊制品獵綁定狗。其疑后徐的各槐關(guān)鍵吼工位劇的單好元控痛制器巨通過妥電子逗標(biāo)簽趕識別安和跟矩蹤在浙制品頃，電普子廣勁告牌園實時糖顯示怒在制外品信漸息、醉操作變指導(dǎo)冬、車貌間指美令等險。支洽線上秒的工胖人可淡通過皇手持魯天線灣自動耗讀出灣，通遍過指奉示燈銳查看欄比對醋結(jié)果渣。在桐制品呀下線胡時由繡工人區(qū)取下結(jié)電子誓標(biāo)簽壽取消校綁定鎖。?；谘翿F潔ID阻的欺ME常S輕在通謙用汽太油機(jī)群生產(chǎn)潤的應(yīng)劑用中拌已產(chǎn)串生明潮顯效丑果。耽管理汁層和丸技術(shù)毛人員泄通過烤網(wǎng)絡(luò)撲瀏覽弊器監(jiān)陵控現(xiàn)過場生浩產(chǎn)情櫻況和喝生產(chǎn)擇計劃爪執(zhí)行篇，提柏升了畏生產(chǎn)套過程內(nèi)控制跪水平院；通察過電濫子廣殿告牌歸向各吸工位島下達(dá)張管理拍指令胖，替秒代了齊原來冶紙質(zhì)愚文件看在各偉工位鋸的傳話遞，引方便深快捷淚；電蒜子廣敏告牌恩以版“蠅圖片壯+衣文字蝶”袋的形滑式及斷時指因?qū)嫯a(chǎn)線茶上工烈人的殺操作裳，生猴產(chǎn)質(zhì)野量得篩到更擇可靠潔的保隔證；秀關(guān)鍵抱及重鴿要零律部件塊上料需時的沖比對縱，有茅效控并制了赤裝配萬差錯派的發(fā)去生。養(yǎng)系統(tǒng)里試運雞行的毀情況凱表明賞，該考生產(chǎn)旅線生鏟產(chǎn)流苦程已漫更加筒順暢眠，在雜基本迷不增副加人島員和惜其它撐設(shè)備注的基粒礎(chǔ)上恐，生少產(chǎn)效燙率提傍高約秧10厘%問，且昆生產(chǎn)昏質(zhì)量物事故尚大大蔬減少哪，從踢以前遲的每夾月忍14允至歲15廁起減扒少到焦目前蹄的慌2像起左碗右。屑表明俘該系形統(tǒng)起金到了烘提高往產(chǎn)品慨質(zhì)量芬和改咽善生扁產(chǎn)線掙整體訪效率孟的作熊用。展望勾系統(tǒng)唇實施池形成拔的軟是硬件周成果蛋及實漸施經(jīng)奮驗，篇在汽遠(yuǎn)車、粥摩托閑車、點家電顆、機(jī)疤械制嚼造等六離散裂型制到造業(yè)豪中具員有推諒廣應(yīng)予用價圈值。桑系統(tǒng)毛的實寶施不夸僅很愁好地棵滿足攪了企城業(yè)生切產(chǎn)和紋質(zhì)量歡管理竭的需拌求，堅同時寨也為產(chǎn)我國節(jié)RF釘ID違技術(shù)拔的應(yīng)肆用起翼到了應(yīng)積極木的示微范作淹用。飄此外啦，將潛基于芬RF紋ID越的夾ME驢S押與供響應(yīng)鏈且管理陣相結(jié)且合，盟可使變物流約系統(tǒng)燒的信涌息流狐和實惱物流艇保持泰同步轎協(xié)調(diào)悼一致褲，序憐反映擇從生忙產(chǎn)、豈分配尊、銷死售到與用戶恨一環(huán)私扣一劃環(huán)的環(huán)行為旱，從氧而實窯現(xiàn)產(chǎn)墓品的粘全生覽命周碎期管搏理。飄圖帖5押釀將?；讵qRF汁ID違的納ME裁S贏與供悶應(yīng)鏈還管理管相結(jié)鉗合的或數(shù)據(jù)居流圖漁參考訊文獻(xiàn)原：閘[1秘]貓JI鑼AN妹G籮Mi翼ng挎we耐i.崖龜Ch沒ar倡ac懇te蕩ri死st猴ic戚s鄙of執(zhí)M然an浩ag飽em艱en贊t賊In貿(mào)fo土rm則at束io課ni幫za僅ti僚on顆a辨nd氧T助re侍nd咱s定of夾D史ev御el萌op序me臥nt興i閉n抖Ch耽in扛a疤Ma牢ch貪in頂er顧y或Ma地nu跑fa沿ct油ur耽in誦g灑In箱du振st黎ry幕,衰20忠04炎-1傍0-飼08怪.運[贈蔣明螺煒揭.市我國沫機(jī)械弊制造泳業(yè)管貓理信棵息化如特點凈及發(fā)積展趨傻勢葵[E透B/懂OL兼].安照,道20斬04巴-1銳0-要08爸]街[2話]凳CH冰EN煩X給iw運en架.仗I/殺O固In捉te重rf酸ac種e帆Pr帆og禾ra估m(xù)m砌in謀g攏an副d芝Ap岡pl間ic凡at避io籌n,瓣C卵hi功na響M噸ac雁hi盟ne乖P帳re葡ss聾(B用ei劉ji核ng及)嶄,1插99踩7血[禍陳西勁文吹.類I/是O襯接口弱程序鉛設(shè)計良與應(yīng)驢用艱[M姑].伯阻北京康:通機(jī)械交工業(yè)節(jié)出版礦社，茶19只97吵.棟]演[3乎]幟HU僑C喉hu數(shù)n,佛L韻I綿Pi震ng淹.謙Co彼mp杏ar酬is匯on灑o畏f水ME勻S街Be依tw鎮(zhèn)ee棒n辦Pr盒od槳uc扁ti著on乓s追of涂C誦on步ti欄nu棵ou能s取In盡du陣st央ri吼es遮a厲nd疑D寧is悔cr牲et戒e擺In速du蘭st印ri喜es中[放J]跟.升Co