1.1、 建设背景
随着工业生产自动化程度的提高,机器接管了大部分部分体力劳动和部分脑力劳动。工业生产能力超过了人类的消费能力,人类进入了生产过剩的时代,产品的生命周期也大大缩短。以前的大规模生产会导致产能过剩,以前一刀切的方式生产的产品无法满足用户的需求。
互联网改变了这种情况。人、人和制造商可以以低成本实现连接,从而扩大每个人的个性化需求。人们越来越喜欢个性化的东西。然而,对个性化事物的需求并不大,这就要求工业企业实现快速、小批量、定制的生产。
实现智能生产,需要业务系统的需求,通过制造执行系统负责执行、监控和管理生产,智能生产制造是在原管理系统与机器互联的基础上,增加生产设备与原材料、机器之间的管理,通过原材料的管理,可以实现产品定制、多品种、小批量生产。
采用RFID电子标准的原材料管理可以跟踪和记录各部件的所有相关属性,包括生产过程、下一道工序、自身颜色和尺寸,甚至可以延伸到组装成品后的编号、流向地或定制客户信息,并可以根据客户需求进行精细生产。当原材料开始流入生产时,逐渐进入定制生产环节。控制器能与RFID电子标签无线通信,可签替换原条码技术,RFID电子标签可以远程阅读和批量阅读,避免条形码必须视觉阅读的缺点,可以在测试站自动识别和添加质量数据,可以批量识别自动存储,可以自动识别顺序,大大提高生产水平,避免人为操作错误或错过操作的不利影响。同时RFID芯片条码印在电子标签表面,可与旧设备兼容,避免资产浪费。
RFID智能生产制造技术主要具有以下优点:
1、 无需接触,整个过程无需人工干预,可完成数据自动采集,不易损坏;
2、 还可以收集运行状态下的物体信息,同时识别多卡,操作方便;
3、 可适用于生产环境恶劣、人员达不到、数据存储量大、数据传输实时性要求高、数据传输可靠有效等一系列要求。
总的来说,RFID在智能生产制造、仓储、物流的工作环境中,数据的实时采集具有很大的应用前景,实现了原材料、工厂制造、销售、客户需求的综合管理,实现了真正的智能生产制造。
以下是工业4.0智能生产制造解决方案。
1.2、 建设内容
汽车生产面临着多平台、多车型、高灵活性的要求。如果采用传统的零件拉动方式,需要在仓库内为每个零件准备足够的库存。随着车型的增加,汽车生产线的面积将不足以支持零件的正常放置和生产。
排序拉动(JIS)通过车辆在线序列和整车BOM,对类似零件进行分类,并按照与车辆生产一致的顺序向供应商拉动零件。零件排序拉动模式可以帮助汽车制造商节省工厂零件的使用面积,提高零件周转率,进一步提高工程生产的灵活性。
作为汽车制造商提供油漆零件的供应商,需要使用RFID技术从注塑开始绑定RFID电子标签,实现缓存区仓储、油漆排序、检验加工、油漆仓库、预检、装配排序、最终检油漆仓库、预检、装配排序、最终检动数据采集和质量控制,实现大型产品跟踪、质量控制、库存控制,优化生产线、仓储管理规划,满足汽车制造商的拉动排序(JIS)创新管理模式,提高管理水平,进一步突破生产建设和仓储管理瓶颈,达到工业4.0智能生产制造建设水平。
2.1、 建设范围
通过RFID系统建设,跟踪、监控、注记、统计用户生产过程中的主要物料流。
监控范围:
物流出入口、人员出入口、出入口、生产线、车站和仓库;
监控对象:
所有大型产品(保险杠)+门槛+扰流板);
可扩展:
人员门禁、产品周转器具自动立体仓库;
监控物流链:
注塑件→塑件缓存区→喷涂上件区→线下试验区喷涂→漆件仓储→装配预检→装配总成最终检查→装配排序→检查工厂大门。
大件存和识别形式:
单批注塑生产、排序(多种形式)、站检、批出入库、出厂检验;
运输形态:
侧门、后门、集装箱。
2.2、 重点和难点建设
系统和设备部署简单,在工厂生产环境中稳定可靠,维护良好,可通过管理平台监控和管理所有设备,是系统成功的基础;
项目成功的关键是准确识别塑料零件喷涂前的位置、预装排序和装配排序;
该设备支持双信号输出。采集数据可以传输到采集服务器,大大提高系统的实时性,确保数据的完整性,以应对不同的异常情况,是项目成功的保证。
2.3、 系统功能及架构
系统主要由分体批量识别设备、集成识别设备、通道门、手持式移动收集设备和集中收集服务器组成。所有读写器的数据都通过网络传输到收集服务器并存储在数据库中,并支持本地化RS485接口传输到本地IPC(工作站)读写器读取各功能区(工段)RFID将数据上传到特定的采集服务器,通过数据接口和上级系统(WMS/MES/TMS)对接。
2.3.1、 系统功能模块
系统功能模块采用标签绑定模块、固定设备集中采集服务、手持终端采集和异常处理,通过中间件服务器共享数据库与现有数据MES、WMS、TMS对接如下图所示:
RFID智能生产制造中技术的应用方案
2.3.1、 系统网络架构
如下图所示:硬件架构:
所有设备通过网络与收集服务器通信MES通过数据库与收集服务器对接,所需数据通过数据库中间件在收集服务器上获取,降低现有系统改造难度,明确工作职责,便于后期维护和调查,提高服务器安全性,最大限度地开放,提高生产效率。硬件架构如下图所示:
RFID智能生产制造中技术的应用方案
所有设备可同时支持两种输出方式RJ45输出,一路RS485输出,在输出数据收集服务器的同时,可以输出数据到现场工作站输入质量数据,提高HMI响应速度,提高每个节拍的生产效率。同时,当网络堵塞或中断时,可以同步上传网络中断期间产生的数据,而不影响现场工作。
2.3.1、 系统中间件和机构
过滤收集服务器收集的数据,将有用的信息插入数据库,MES在处理业务逻辑中,当需要识别塑料零件或油漆信息时,系统会自动查询当前站或过程收集到的信息RFID标签信息,然后翻译找到相关信息并处理,以取代原始手动扫描条码的步骤RFID实现自动化生产管理流程的远程无线识别。