上海叶轩信息技术RFID生产管理系统
一、项目背景
1.1项目现状
随着市场竞争的加剧和产品生命周期的缩短，离散制造业对市场反应速度越来越敏感。与反应速度相关的参数最具代表性的是反应时间和交货期。因此，企业必须在保证质量的前提下，采用信息技术和先进的制造技术，提高企业的生产效率。这就要求管理者加强企业资源规划层与过程控制层之间的生产过程管理。
传统离散制造业现状：
生产过程中缺乏监管机制，生产信息不透明，生产调度困难，生产执行困难。
不能及时发现和处理产品异常，不能提供全面的绩效指标和管理报表。
条形码易损坏，污染难读，信息存储量小，易复制。
人工操作繁琐，表格记录容易出错，劳动力浪费等。
与现有的ERP系统连接困难，缺乏完整的可追溯系统。
因此，需要一种新的解决方案和技术来改变从制造过程到自动识别技术的困境，以解决这些问题，改变生产效率低、劳动力浪费、管理混乱和可追溯性困难的现状。
RFID该技术，作为近年来新兴的自动识别技术。首先，它拥有世界上唯一的代码标记标签本身具有写入功能、远程识别和强大的群阅读能力。它无疑已成为这一困境的救援者，为新装配线系统的实施创造了可能性。
1.项目实施的意义
RFID该技术在中国拥有唯一的识别号码。其传输速度快、阅读能力好、污染损坏、使用寿命长、重复使用等特点决定了其作为身份识别的最佳选择。面对生产效率低、劳动力浪费、生产过程不透明、信息调度困难等问题，上海有限公司信浦电子技术推出RFID装配线管理追溯系统针对企业解决上述问题。
RFID装配线管理追溯系统的优点：
生产信息透明，管理者可以通过看板或电脑实时观看流水作业的每时进度。
可实时监控生产线需要安装的设备是否错误，避免重复劳动，产品流水作业串报警。
它解决了原条码的缺点，具有唯一的识别能力TID可与系统相结合，建立完善的追溯系统。
提高流水线运行速度，减少不必要的劳动力陈本，增加企业利润。
为企业提供完善的软件接口ERP系统。
二、系统概述
2.1系统设计的原则和原则
该系统以完善和配合企业现有软件管理系统为基础，具有较强的定制性。坚持提高生产效率、完善生产体系和企业后续可追溯性的理念，全面提高企业信息化水平。
在每个需要测试的站附近安装一个RFID读写器安装在每个需要检测的站的合理位置RFID读写器天线，同时粘贴一些需要管理的生产托盘或产品RFID标签。当产品随装配线传送到每个需要检测的站时，读写器会自动识别相关站的产品（包括产品批次、颜色、型号制造商等），并将相关数据输入系统进行管理和调度。同时可以结合条形码绑定一些重要部件，追溯实际后期的产品质量。提醒和报警上一站未操作的动作。
其内容主要包括以下几点
在装配线的每个站监控装配部件。
在车站上发现异常情况时，发出报警信号。
存档并建立数据库，以便在洗衣机发生质量事故时追溯历史。
系统硬件架构
项目硬件架构分为二层。第一层是RFID数据采集控制层，第二层为数据管理层。RFID在恶劣的工业环境下，系统设计也能正常运行。
该系统的扩展非常容易，该系统可以与工厂的控制系统无缝连接。该系统与工厂有关MES系统或者ERP系统连接也很方便。因为这个系统的架构是在大架构的基础上建立的小系统，完全满意SIMATIC PLC总体要求。系统架构图如下。
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站1每次放置一块工装板，重复上述过程，数据中心自动减少当前批号的待安装部件1，并做出判断。
现场的HMI显示屏分红黄绿灯警示区和数据显示区。数据中心记录了第一个滚筒的编号，并自动减少了该批准的滚筒数量。红、黄、绿灯分别警告待安装滚筒数量的状态。绿灯表示待安装滚筒供应正常，黄灯表示待安装滚筒数量很少（例如，设置不到3个），提醒工人准备新批新的待安装滚筒。红灯意味着该批待安装的滚筒数量为零，提醒工人更换新批待安装的滚筒。如果下一批滚筒在工装板上放置在车站1，则第一批滚筒未扫描，红灯将继续亮，直到第一批滚筒信息扫描后红灯熄灭，绿灯将打开。在每个车站安装红绿灯排，同时显示看板上的红绿灯信息。
工位1监控流程示意如下：
工位2： 电脑板装配站
当工装板移动到工位2时，工位2前的读写器天线首先读取工装板标签，表示洗衣机进入工位2组装。工人用扫描枪扫描电脑板箱上的条形码，读取电脑板箱的批号。扫描枪将相关数据发送到数据管理中心进行数据绑定，并将计算机板作为该批计算机板的第一个存储。当工装板进入车站2安装电脑板时，直到这批电脑板用完，才需要扫描电脑板箱条码。其它工艺与上述工位1相同。
工位3： 机械程控器装配站
当模具板移动到站3时，站3前的读写器天线首先读取模具板标签。数据管理中心判断站2的部件信息是否正常，正常看板不报警，否则看板报警，站2的红绿灯排显示与看板相同的信息。工位2工人将迅速对移出的洗衣机进行复核检查，合格后放行。不合格品按不合格品处理方法处理。工位3 其他监控功能与岗位2相同.
站4：减速器装配站4：
同工位3
工位5：电容器装配工位5：
3.3在线数据管理功能
装配线在运行RFID系统完成后，遵循公司ERP系统发布的生产计划动态收集了整个装配过程的信息，准确统计了每个装配过程的进入和完成时间，为及时调整装配线的生产能力提供了准确的数据。同时，记录各站安装的部件批号，存储在历史档案中，为追溯产品质量提供直接数据。管理功能包括：
·在装配线的每个站监控装配部件；
·在车站发现异常情况时，发出报警信号；
·存档每个装配部件的批次号，并建立数据库，以便在洗衣机发生质量事故时追溯历史；
·无论是正常的装配计划还是临时增加/变更的装配计划，装配线的管理都会随着计划的变化而自动变化。上述管理功能保持不变；
·把ERP的BOM与实际组装部件的准确比较，清单自动监控各站安装部件的准确性；
·试点项目考虑未来监测站扩大到全流水线时，RFID系统功能可扩展，读写器等RFID设备可以很容易地扩展，软件编程可以通过中间软件组态完成。如果要将系统与上层联系起来MES或ERP链接也很方便。系统的软硬件可以满足系统扩展的要求。
3.4工位待装部件发现问题
当装配工发现装配部件质量问题时，应将问题部件移到不合格区域，同时用扫描枪扫描车站条形码，表示车站发现问题部件，数据管理中心收到车站条形码信息，记录车站问题部件时间、问题部件批号，自动减少批号总数1。
3.4.安装工位部件后发现问题
当现有工位洗衣机移动到下一个工位时，数据管理中心将自动校对上一个工位安装部件的信息。信息一致放行。不一致的是，工人将不合格的洗衣机移出装配线，然后用车站2扫描枪扫描车站2 条形码，数据管理中心收到站2的条形码信息，也收到站3的工装板电子标签，说洗衣机离线，作为不合格产品处理。数据管理中心将重新统计洗衣机组装计划的数量。
3.4.22洗衣机安装非规组装
当洗衣机组装顺序排列不规则或各种洗衣机组装顺序混合时，装配线看板将显示要安装的洗衣机型号和应组装的部件批号。并提醒工人检查组装部件的批号是否与看板上显示的批号一致，并扫描第一部件批号的条形码。然后步骤与上述车站的监控过程相同。不一致，报告装配线组长检查原因。
3.4.3漏装部件
下一站工人发现上一站漏装部件时，应立即通知上一站工人，上一站工人按异常情况处理功能2处理。
3.4.4流水线故障突然停止
发生此类问题，RFID系统自动保存当前流水线各站的信息，流水线看板显示当前装配线五站的相关信息。
3.4.5工装板标签故障
当系统发现工装板故障时，装配线看板会提供报警信息，故障板所在的红绿灯排会显示故障信息。此时，车站工人应立即使用条形码扫描枪扫描紧急情况下粘贴在工装板上的工装板条形码。由于条形码已与工装板标签绑定，因此在紧急情况下，可以使用扫描条形码代替工装板标签，并发挥与标签相同的作用。
3.4.6工位读写器故障
当车站读写器出现故障时，系统维护人员需要快速更换备用读写器。在故障发生后更换新读写器时，车站工人应使用条形码扫描枪扫描模具板上的应急条形码。更换读写器的时间不超过半小时，也不会增加太多的工作量。
3.4.7系统上位机(服务器故障)
系统服务器故障是系统的重大事故。应尽量避免此类事故。PLC正常工作。数据暂存。PLC的CPU在内存中，数据在上位机修复后自动发送到上位机。
3.4.8 工业以太网故障
以太网故障可能发生以下情况：
·个别读写器的以太网连接损坏导致读写器无法传输数据，用条码手持机代替读写器。
·连接PLC当两个读写器的以太网出现故障时，连接漏波电缆的以太网起到备用网的作用。每个站的条形码手持机取代读写器的天线，读取工装板备用的条形码。
·连接漏波电缆的以太网故障。此时，如果每个车站有足够的部件，车站读写器仍会自动减少1，不影响生产，但装配线看板会报警，车站红绿灯排同时显示报警。此时，以太网故障应紧急修复。如果车站的待安装部件很少，应紧急报警并停止装配线。
四：上海叶轩信息技术部分项目案例