基于RFID的汽车制造实行体系计划方案

　　RFID(Radio Frequency Identification)是一种非打仗式的主动辨认技能，它利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无打仗信息转达并通过所转达的信息到达辨认的目标，辨认事变无须人工干涉，具有数据存储量大、可读写、非打仗、辨认间隔远、辨认速率快、保密性好、穿透性强、寿命长、环境适应性好以及能同时辨认多标志等好处，并且可事变于种种恶劣环境。

　　在分离制造业中，生产车间作为产品制造的中间场合、成品物流和提供物流的起讫节点，车间的制造本领和其内部物流本领对企业的生产本领起到了决定性的作用。制造实行体系(Manufacturing Execution System，MES)作为承接ERP(Enterprise Resource System，企业资源筹划) 体系、和谐SCM(Supply Chain Management，提供链办理)体系、调理底层生产控制体系的关键，在车间生产进程中起到了紧张的作用。剧烈的市场竞争对当代制造业提出了进一步的请求，详细表如今以下几个方面：少量多种类的生产模式，不绝收缩的生产周期，对客户多变需求的及时相应。这些都请求当代制造业具备更高的主动化和信息化程度。研究应用RFID技能，探索重组企业信息流，更大限度地发挥我国制造业现有资源上风，推动企业技能进步及传统制造业的升级换代的可行方案与模式，已成为当务之急。而将RFID技能融入MES体系之中，肯定是促进传统制造业生长升级的浩繁途径之一。

　　1 体系需求阐发

　　作为分离产业生产中的典范环境，汽车的装置生产活动具有以下特性：生产进程并行且异步，配置成果冗余度大，控制量相互独立，生产资源办理巨大，在生产进程中的零部件处于分离状态，车辆的生产制造重要通过物理加工和组装来实现。

　　本文连合安徽省某汽车生产企业详细环境，对RFID技能在汽车总装线上的应用模式举行研究。

　　该企业如今汽车总装生产线上重要利用的是条码技能，工位员工采取手动方法扫描车身VIN码和零部件条码举行车辆跟踪和装置信息征求，整个征求进程耗时相对较大。当遭遇条码破坏、沾染污渍无法辨认时，员工需手工输入车辆VIN码或零部件码，堕落率高，耗时长，难以加快生产节拍。生产现场可视化程度有待进步，必要为工人提供及时正确的装置引导，杜绝漏装错装征象的产生，对生产线车辆的装置环境也必要及时监控。物料斲丧信息反馈不及时，难以实现生产品料的及时拉动，导致生产品料库存过多，影响资金活动。缺少对员工和其装置零部件的接洽干系办理，导致在追溯由于人工操纵导致的质量题目时难以将责任落实到人。

　　RFID技能不但是条码技能的大略更换，它在分离制造业中的应用将变化分离制造企业的生产策划方法。由于RFID技能具有前文所述的诸多上风，用其代替条形码在汽车生产线上对车辆举行标识和跟踪，整个进程无人工干涉，可以在极大程度上低落工人的劳动强度和堕落率。现今已经可以利用RFID技能来实现主动、高速、有效的记录，低落操纵员的劳动强度，从而进步了产品断开连接合格率。

　　将RFID技能应用于汽车制造业，融入到MES体系中，可提拔生产进程的办理与控制程度，有效地跟踪、办理和控制生产所需的包括物料、配置、人力等资源；与上层办理体系连合，可公道地调理、办理这些资源，进步制造竞争力，改进生产构造、收缩生产周期、淘汰在成品数量，进步产品的质量和低落人力资源斲丧。对付生长分离制造业生产制造体系模式和应用办理方案、进步制造进程可视化监控与产品格量追踪程度、促进制造行业RFID技能应用标准范例形成、发动我国RFID技能财产化生长等方面具有紧张的理论意义和应用代价。

　　2 体系目标

　　基于以上需求阐发，提出以下体系总目标：充分利用RFID的技能上风，连合总装车间MES体系，办理企业现行ERP体系的筹划层与车间现场主动化体系进程控制层之间、LES(Logistic Execution System，物流实行体系)车间内部物流层面和MES体系生产控制层之间、车辆质量追溯体系和原有MES 体系之间信息和办理的断层题目，实现制造和质量的可视化和数字化办理。详细分析为以下几个子目标：

　　（1）将RFID技能与生产线调理体系举行连合，在生产线调理主动化的底子上实现生产线调理智能化。

　　（2）将RFID技能与融入生产车间的装置工位之中，利用RFID标志标识零部件举行数据征求，时候掌握生产线物料斲丧信息，无耽误拉动提供物流，进一步餍足JIT供货模式的需求；对紧张部件举行安置记录，为质量追溯体系提供翔实可靠的数据支持。

　　（3）将RFID技能与现场可视化体系相连合，向工位工人提供及时正确的装置引导。

　　（4）将RFID技能与车间职员办理体系和质量追溯体系相连合，除了实现职员办理的成果，还可以对装置操纵举行记录，实现装置责任落实到人。

　　3 RFID技能在汽车总装线上的应用方案

　　应用方案中共涉及到高频（13.56MHz）超高频（915MHz）两种差别范例的RFID标志，所选择的RFID标志规格如表1、表2 所示。

　　此中职员配备高频RFID标志，标志内存放员工ID和根本信息；每个零部件料箱中安排一枚高频RFID标志，标志内存放零部件号；每台车辆上安排一枚超高频RFID标志，标志内存放车辆唯一标识码（VIN 码）。车辆标志采取胶磁封装，方便吸附于车体外貌。

　　在车辆上线之前，事恋职员将初始化的标志安置在车体前部引擎盖上外貌。

　　生产线员工需在工位上的高频读卡器上刷卡，完成上岗认证，体系记录当前工位员工上岗状态信息。

　　在车辆上线前，事恋职员扫描车身VIN条码，超高频读写器将VIN码信息写入其天线场强范畴内的车辆RFID标志，后续工位通过读写车身RFID标志来完成生产线车辆监控和数据征求等事变。

　　在装置工位，超高频读写器读取车辆标志后，提示相应工位的零部件安置信息。事恋职员安置相应零部件，并在高频读写器上刷相应零部件料箱中的高频RFID标志。体系获取相应车辆的部件安置信息和事恋职员信息以备后期质量跟踪，体系向LES体系返回物料斲丧信息，并革新工位零部件安置信息提示，直至该工位全部应装部件全部安置完毕。在向生产线工位供货关键中，生产品流部分将零部件投递工位之后，体系更新零部件数量信息。

　　在断开连接工位，超高频读写器读取车辆标志，体系查抄装置信息，事恋职员取下RFID标志，循环利用。

　　4 基于RFID技能的汽车总装制造实行体系

　　4.1 体系成果模块

　　基于RFID技能的汽车总装制造实行体系成果模块重要分为车间生产办理、生产线可视化、RFID标志办理、车间职员办理等四个成果模块，详细成果布局如图1 所示：

　　车间职员办理：办理车间职员的根本信息，配置员工的事变岗亭信息，为职员事变记录和车辆零部件数采等成果提供相干底子数据。

　　总装车间生产办理：在筹划层面从ERP体系获取粗粒度生产筹划，分析成为日生产筹划，引导车间生产。在整车生产进程中对车辆的每一个装置步调举行引导和监控，以范例整个生产流程，此中包括向装置工人提供装置作业引导，主动化整车装置和物料斲丧数据征求，提供正确到零部件信息、装置职员信息、提供商信息的装置记录，向MES体系及时反馈工位物料的斲丧数据。

　　生产线可视化：提供对生产线和车辆状态信息的及时反馈，有利于办理职员及时掌握生产环境。

　　RFID标志办理：认真职员标志的发放和办理，在车辆标志的循环利用中对标志举行发放和采取，并针对车辆标志举行资产办理。

　　4.2 体系体系布局

　　本体系利用摆设在车间办事器中的RFID软件中间件对车间读写器网络举行同一办理，有利于屏蔽RFID配置差别性、进步RFID读写器网络的稳固性和服从，且RFID 配置不依赖工位终端，无需对工位终端举行特别配置，方便摆设。基于RFID 技能的汽车总装制造实行体系布局如图2所示：

　　4.3 体系软件架构

　　本体系采取B/S架构，在J2EE开辟环境下，连合Struts2、Hibernate、Spring、DWR等主流开源框架，具有精良的跨平台兼容性。基于RFID技能的汽车总装办理体系的软件架构如图3所示：

　　Struts框架是基于MVC(Model-View-Controller)模式的框架，重要采取JSP与Servlet 技能实现。体系利用Struts框架整合Servlet、JSP、自定义标志和信息资源，完成体系对前台页面操纵的相应。

　　体系采取Hibernate作为Java长期层办理方案，创建东西/干系映射，实现从干系型数据到东西型数据的转换。

　　DWR作为一种实现了Ajax交互本领的Web框架，可以把办事器真个任意Java东西公然为可以通过欣赏器中的JavaScript访问的长途东西。本体系利用DWR框架实现正向和反向Ajax成果，将RFID处理惩罚模块所获取的数据及时推送至相应业务模块中，淘汰欣赏器冗余恳求，低落办事器压力，进步体系运行服从。

　　Spring框架是在J2EE 的底子上实现的一个轻量级J2EE框架。本体系用它来为步伐提供Bean的配置、AOP的支持、抽象事件支持，构造体系中的业务办事层、数据访问层东西，实现组件东西创建与利用之间的松耦合。

　　5 结束语

　　据该体系在安徽某汽车生产企业总装生产线上的实际运行环境表明，基于RFID 技能的汽车总装制造实行体系使得企业可以或许及时、正确的掌握生产线状态，进步生产服从，确实有利于MES体系和LES 体系之间协同事变，为产品的质量跟踪提供正确的数据保障。