1978年實(shí)行改革開放至今40多年，我國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅速作為一個(gè)世界大國(guó)無論從國(guó)民生活水平提高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,還是國(guó)家安全的角度都需要強(qiáng)大、獨(dú)立、自主的制造業(yè)。新工業(yè)革命的出現(xiàn)，不僅僅是挑戰(zhàn)，更是一次難得的機(jī)遇。我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到工業(yè)化后期，正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。新工業(yè)革命促生了大量新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式，為我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了技術(shù)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，明確了未來的發(fā)展方向，也為我國(guó)科學(xué)的制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、加速經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)、掌握發(fā)展主動(dòng)權(quán)提供了重要機(jī)遇。下面我們一起來了解下關(guān)于RFID技術(shù)在制造工業(yè)中的應(yīng)用------
生產(chǎn)流水線上的RFID電子標(biāo)簽，使用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，監(jiān)視產(chǎn)品，極大地提高了生產(chǎn)的快捷性和準(zhǔn)確性，提高工效率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約成本。RFID標(biāo)簽方便準(zhǔn)確地記錄工序信息和工藝操作信息，滿足柔性化生產(chǎn)需求。 用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約了成本。
一、RFID在制造業(yè)中的需求分析
制造業(yè)生產(chǎn)線幾乎每月都要損耗大量物料，并且生產(chǎn)結(jié)果與預(yù)期因?yàn)橛姓`差而影響交貨的情況時(shí)有發(fā)生，生產(chǎn)線也往往因人為原因造成種種誤差。將RFID標(biāo)簽貼在生產(chǎn)物料或產(chǎn)品上，可自動(dòng)記錄產(chǎn)品的數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)量、時(shí)間、負(fù)責(zé)人等生產(chǎn)信息，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工記錄;生產(chǎn)主管通過讀寫器隨時(shí)讀取產(chǎn)品信息;其他相關(guān)人員能及時(shí)掌握生產(chǎn)狀況并根據(jù)情況調(diào)整生產(chǎn)安排;采購(gòu)、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)信息一致并能實(shí)時(shí)監(jiān)控;物料和產(chǎn)品離開倉(cāng)庫(kù)前系統(tǒng)都將自動(dòng)記錄出入庫(kù)信息，并能實(shí)時(shí)追蹤物品所在地。
在工業(yè)環(huán)節(jié)利用RFID技術(shù)為每一個(gè)在制品零部件賦予一個(gè)識(shí)別編號(hào)(ID)，也就是該部件在信息網(wǎng)絡(luò)中的名字，通過RFID技術(shù)，將生產(chǎn)狀態(tài)，庫(kù)存情況映射到信息網(wǎng)絡(luò)中，登記在現(xiàn)場(chǎng)中心數(shù)據(jù)庫(kù)里，在傳送到信息體系中。將RFID技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和檢測(cè)，節(jié)約成本。RFID標(biāo)簽可以唯一標(biāo)識(shí)每1件產(chǎn)品，通過應(yīng)用程序記錄每1件產(chǎn)品的原料和來源、生產(chǎn)線位置、生產(chǎn)過程和庫(kù)存狀況等信息，為企業(yè)更好地管理生產(chǎn)和調(diào)整庫(kù)存等提供有效的依據(jù)。
二、 RFID在制造業(yè)中應(yīng)用特點(diǎn)
2.1 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享
在制造企業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線及時(shí)準(zhǔn)確地反饋信息是十分重要的。以往只能一邊生產(chǎn)一邊手工記錄故障，生產(chǎn)完成后統(tǒng)計(jì)匯總這些來源于各道工序的信息，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且有時(shí)不能做到非常精確。在生產(chǎn)線各道工序安裝RFID識(shí)讀設(shè)備，并在產(chǎn)品或托盤上放置可反復(fù)讀寫的RFID電子標(biāo)簽。這樣，當(dāng)產(chǎn)品通過這些節(jié)點(diǎn)時(shí)，RFID讀寫設(shè)備即可讀取到產(chǎn)品或托盤上標(biāo)簽內(nèi)的信息，并將這些信息實(shí)時(shí)反饋到后臺(tái)的管理系統(tǒng)中，管理者就可及時(shí)了解生產(chǎn)線工作狀況了。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)控制
RFID系統(tǒng)可提供不斷更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，與制造執(zhí)行系統(tǒng)互補(bǔ)，RFID提供的信息可用來保證正確使用機(jī)器設(shè)備、工具和零部件等，從而實(shí)現(xiàn)無紙化信息傳遞并減少停工待料時(shí)間。更進(jìn)一步，當(dāng)原材料、零部件和裝配件通過生產(chǎn)線時(shí)，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、修改甚至重組生產(chǎn)過程，以保證生產(chǎn)的可靠性和高質(zhì)量。
2.3 質(zhì)量跟蹤和追溯
在實(shí)施RFID系統(tǒng)的生產(chǎn)線上，產(chǎn)品質(zhì)量是由分布在若干處的一些測(cè)試崗位來檢測(cè)的。在生產(chǎn)結(jié)束時(shí)或產(chǎn)品驗(yàn)收前必須能用該工件所有先前收集到的數(shù)據(jù)明確地表達(dá)其質(zhì)量。利用RFID電子標(biāo)簽可以很方便地做到這一點(diǎn)，因?yàn)樵谡麄�(gè)生產(chǎn)過程中所取得的質(zhì)量數(shù)據(jù)已經(jīng)隨產(chǎn)品走下生產(chǎn)線。
3 RFID在生產(chǎn)流水線上的應(yīng)用原理
目前基于條形碼的生產(chǎn)管理系統(tǒng)使各種質(zhì)量分析和控制得以方便地實(shí)現(xiàn)，而條形碼技術(shù)有其優(yōu)點(diǎn)，也有其明顯的缺點(diǎn)，如易被污染、易被折損、掃描距離近等，批量識(shí)讀效率不高，無法滿足快速高效的需求。利用RFID電子標(biāo)簽、條形碼、傳感器采集生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，把讀到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)(有線或無線)傳給上位設(shè)備(控制器或計(jì)算機(jī))然而要管理松散的傳感器就需要一種全新的、可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并組織網(wǎng)絡(luò)的管理機(jī)制。采用的方法是部署RFID讀寫器，同時(shí)建立讀寫器網(wǎng)絡(luò)連接，解決讀寫器網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、優(yōu)化和控制問題。物品上的RFID標(biāo)簽，配合連成網(wǎng)絡(luò)的RFID讀寫器，每一次識(shí)別就意味著對(duì)物品的一次追蹤。
三、相關(guān)硬件設(shè)備
RFID超高頻工業(yè)級(jí)讀寫器UR5306是一款高性能的UHF超高頻電子標(biāo)簽一體機(jī)，完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)，結(jié)合專有的高效信號(hào)處理算法，在保持高識(shí)讀率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的快速讀寫處理，廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)線、模具管理、刀具管理、AGV定位、防偽溯源、物流分揀及生產(chǎn)過程控制等多種RFID系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。
比如汽車產(chǎn)業(yè)鏈可簡(jiǎn)單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務(wù)3個(gè)基本環(huán)節(jié)，目前RFID技術(shù)主要應(yīng)用于零件制造和整車裝配環(huán)節(jié)。無論是零件生產(chǎn)廠還是整車裝配廠，僅由人工管理數(shù)量龐大的零部件和復(fù)雜、眾多的制造流程，不但容易出錯(cuò)而且無法從源頭上快速提高各流程的運(yùn)作效率。流水線上配有RFID系統(tǒng)，使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有產(chǎn)品所有詳細(xì)的信息，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫器，這樣可以保證產(chǎn)品在各個(gè)流水線位置，能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
