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

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(jì)與實(shí)現(xiàn)劉衛(wèi)寧，趙敏重慶大學(xué)摘要：針對(duì)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(wèn)題，引入RFID技術(shù)跟蹤在制品、采集制造過(guò)程生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，解決ERP計(jì)劃層與現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制層間信息和管理的斷層問(wèn)題，實(shí)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(guò)車間控制器和單元控制器的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。實(shí)際應(yīng)用的情況證明本系統(tǒng)成功解決了計(jì)劃層和生產(chǎn)控制層之間的信息斷層問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量和管理水平，實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)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(cè)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)溪的瓶接頸?；厝绾翁帨?zhǔn)確罵及時(shí)盼地將懇生產(chǎn)遣所需晨零部需件運(yùn)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(shí)現(xiàn)瞧對(duì)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(bào)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(wèn)題棒，但壟由于像條碼厘易污孕損、媽讀寫(xiě)守距離杰短、銹不耐遭高溫鮮、數(shù)益據(jù)存隔儲(chǔ)量尚小且盛不可縣重寫(xiě)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(guò)程立中的送跟蹤襯和管辜理問(wèn)貍題。償RF很ID肆（射墾頻識(shí)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(jiān)裝配拐過(guò)程武管理塊的新淡途徑稍。芝基于火RF范ID榮實(shí)現(xiàn)恒生產(chǎn)鋤過(guò)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(lái)提洽高制禽造競(jìng)朋爭(zhēng)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(chǎng)企業(yè)蹦對(duì)生沉產(chǎn)管舟理和則質(zhì)量坡的需嶄求。勻?yàn)榇耸?，袖本文虎采用傲RF柴ID頁(yè)技術(shù)語(yǔ)作為股離散稼制造小業(yè)墳生產(chǎn)餓現(xiàn)場(chǎng)笑的在搬制品加跟蹤蝴和生獨(dú)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(jì)劃怪層與維現(xiàn)場(chǎng)少過(guò)程勇控制匪層間統(tǒng)信息偶和管聯(lián)理的爐斷層墊問(wèn)題敞，實(shí)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(duì)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(jìng)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(shí)現(xiàn)爭(zhēng)現(xiàn)場(chǎng)房控制崗系統(tǒng)說(shuō)與計(jì)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(cè)導(dǎo)設(shè)備獸，上拼接車韻間控側(cè)制器震，實(shí)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(xiǎn)設(shè)有令工位掘控制城器，開(kāi)工位泳控制絨器下斤連擾RF誕ID敘讀寫(xiě)均器、親條碼救掃描騎槍、會(huì)電子靜廣告饞牌等許生產(chǎn)既控制流和檢候測(cè)設(shè)渾備，盼上接舒車間準(zhǔn)控制霞器，劉實(shí)現(xiàn)畝工位轟生產(chǎn)蟲(chóng)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(jiàn)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(shū)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(yè)圖債系統(tǒng)首集成器接口許實(shí)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≈破饕羯希扔糜诩避囬g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(lái)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(chǔ)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(wàn)功能帖層實(shí)夕現(xiàn)蜻M(jìn)E覺(jué)S芹系統(tǒng)胸中面晴向客暑戶的新生產(chǎn)霧監(jiān)控罷、計(jì)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(diǎn)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(gè)部辭分組軌成：勾工位映生產(chǎn)珠及物別料計(jì)篇?jiǎng)澒軛壚恚合赐瓿擅肷a(chǎn)品及物啞料計(jì)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(jì)勵(lì)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(jì)劃翁執(zhí)行坑情況軌和生繼產(chǎn)線個(gè)實(shí)時(shí)敬運(yùn)行禁狀況柴。同井時(shí)，職管理季人員薄還可夾以通臥過(guò)本蘿系統(tǒng)蠢向單酬個(gè)或貓多個(gè)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(shí)現(xiàn)甚關(guān)重辨件的窯物料疤比對(duì)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(shí)現(xiàn)擺生產(chǎn)耳現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)瞞行狀驚況實(shí)宣時(shí)監(jiān)釋控、漫遠(yuǎn)程娃重啟畫(huà)、斷鏈點(diǎn)恢芒復(fù)）瞇。著2.充2聰系統(tǒng)扶特點(diǎn)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(jiǎn)便鼠、培示訓(xùn)量吉小，喚軟件俗升級(jí)催方便禾。繳開(kāi)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(shuí)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(lè)，適級(jí)用于固各種殲工業(yè)常現(xiàn)場(chǎng)全；系術(shù)統(tǒng)集未成接霸口標(biāo)糊準(zhǔn)化雙設(shè)計(jì)戚易實(shí)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(yùn)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(chǔ)系統(tǒng)唉功能駱?lè)植寂e在車晝間控笨制器餐和各裙工位燙控制尖器上會(huì)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(kāi)據(jù)采帆集和梯通信蓄中間場(chǎng)件的痛客戶池端軟蹲件忽基于間通用僻的軟提件平頭臺(tái)計(jì)，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(yùn)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(jì)上逮具有董良好慘的可展擴(kuò)展時(shí)性。慘在硬沸件設(shè)賞計(jì)上夸，工首位控距制器完通過(guò)漿PC聾10斯4好標(biāo)準(zhǔn)窩擴(kuò)展疏總線叨可實(shí)傲現(xiàn)多德種標(biāo)見(jiàn)準(zhǔn)功封能模犬塊的托擴(kuò)展侍；在昆軟件撕設(shè)計(jì)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(jì)，慧使系吳統(tǒng)可糖根據(jù)看用戶童需求堅(jiān)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(guó)練家喝86希3刮計(jì)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(jī)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(shí)施逼ME青S獨(dú)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(duì)。挨圖國(guó)4當(dāng)為實(shí)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(chǎng)。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(chǎng)就上線塞工位擺工人禾通過(guò)膠條碼肆槍將昆流水慚號(hào)寫(xiě)俊入電巾子標(biāo)質(zhì)簽，梨使其北與在隊(duì)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(guò)妥電子逗標(biāo)簽趕識(shí)別安和跟矩蹤在浙制品頃，電普子廣勁告牌園實(shí)時(shí)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(xiǎn)。支洽線上秒的工胖人可淡通過(guò)皇手持魯天線灣自動(dòng)耗讀出灣，通遍過(guò)指奉示燈銳查看欄比對(duì)醋結(jié)果渣。在桐制品呀下線胡時(shí)由繡工人區(qū)取下結(jié)電子誓標(biāo)簽壽取消校綁定鎖。耍基于崖RF潔ID阻的欺ME常S輕在通謙用汽太油機(jī)群生產(chǎn)潤(rùn)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(guò)烤網(wǎng)絡(luò)撲瀏覽弊器監(jiān)陵控現(xiàn)過(guò)場(chǎng)生浩產(chǎn)情櫻況和喝生產(chǎn)擇計(jì)劃爪執(zhí)行篇，提柏升了畏生產(chǎn)套過(guò)程內(nèi)控制跪水平院；通察過(guò)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(lái)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(shí)指因?qū)?huà)產(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(shí)的沖比對(duì)縱，有茅效控并制了赤裝配萬(wàn)差錯(cuò)派的發(fā)去生。養(yǎng)系統(tǒng)里試運(yùn)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(wèn)，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(shí)施池形成拔的軟是硬件周成果蛋及實(shí)漸施經(jīng)奮驗(yàn)，篇在汽遠(yuǎn)車、粥摩托閑車、點(diǎn)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(jià)圈值。桑系統(tǒng)毛的實(shí)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(jiān)同時(shí)寨也為產(chǎn)我國(guó)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(shí)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(shí)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(méi)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(yùn)[贈(zèng)蔣明螺煒揭.市我國(guó)沫機(jī)械弊制造泳業(yè)管貓理信棵息化如特點(diǎn)凈及發(fā)積展趨傻勢(shì)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(yùn)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(jì)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