基于RFID的汽车制造执行系统设计方案

RFID(Radio Frequency Identification)它是一种非接触式自动识别技术,利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传输,无需人工干预识别工作,它具有数据存储量大、可读写、非接触、识别距离长、识别速度快、保密性好、渗透性强、使用寿命长、环境适应性好、多标签同时识别等优点,可在各种恶劣环境中工作。

在离散制造业中,生产车间作为产品制造的中心、成品物流和供应物流的起点和终点,对企业的生产能力起着决定性的作用。制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)作为承接ERP(Enterprise Resource System,企业资源计划) 系统、协调SCM(Supply Chain Management,供应链管理)系统和调度底层生产控制系统的枢纽在车间生产过程中起着重要作用。激烈的市场竞争对现代制造业提出了进一步的要求,体现在以下几个方面:生产周期不断缩短,及时响应客户多变的需求。激烈的市场竞争对现代制造业提出了进一步的要求,体现在以下几个方面:少量多种生产模式,不断缩短生产周期,及时响应客户多变的需求。这些都要求现代制造业具有更高的自动化和信息化程度。研究应用RFID技术、探索重组企业信息流,充分发挥我国制造业现有资源优势,推动企业技术进步和传统制造业升级的可行方案和模式已成为当务之急。而将RFID技术融入MES该系统必须是促进传统制造业发展升级的多种途径之一。

1 系统需求分析

汽车装配生产活动作为离散工业生产的典型情况,具有生产过程平行、异步、设备功能冗余、控制独立、生产资源管理复杂、生产过程中零部件离散、车辆生产主要通过物理加工和组装实现。

本文结合安徽省某汽车生产企业的具体情况RFID研究技术在汽车总装线上的应用模式。

目前,该企业的汽车总装生产线主要采用条码技术,车站员工手动扫描车身VIN车辆跟踪和组装信息采集的代码和部件条码,整个采集过程相对耗时。当条形码损坏和污渍无法识别时,员工需要手动输入车辆VIN代码或零件代码,错误率高,耗时长,难以加快生产节拍。生产现场的可视化程度有待提高,需要为工人提供实时准确的装配指导,防止漏装错装,实时监控生产线车辆的装配。材料消耗信息反馈不及时,难以实现生产材料的实时拉动,导致生产材料库存过多,影响资金流动。缺乏对员工及其装配部件的相关管理,在追溯人工操作造成的质量问题时,很难将责任落实到人身上。

RFID该技术不仅仅是条形码技术的简单替代,它在离散制造业中的应用将改变离散制造企业的生产经营模式。由于RFID该技术具有上述诸多优点。用它代替条形码在汽车生产线上识别和跟踪车辆。整个过程没有人工干预,可以大大降低工人的劳动强度和错误率。现在可以用了RFID实现自动、高速、有效的记录,降低操作人员的劳动强度,从而提高产品的离线合格率。

将RFID技术应用于汽车制造业,融入MES在系统中,可以提高生产过程的管理和控制水平,有效跟踪、管理和控制生产所需的材料、设备、人力资源,合理调度和管理资源,提高制造竞争力,改善生产组织,缩短生产周期,减少产品数量,提高产品质量,减少人力资源消耗。发展离散制造业生产制造系统模式和应用解决方案,提高制造过程的可视化监控和产品质量跟踪,促进制造业RFID形成技术应用标准和规范,带动我国RFID具有重要的理论意义和应用价值。

2 系统目标

基于上述需求分析,提出以下系统总体目标:充分利用RFID结合总装车间的技术优势MES解决企业现状的问题ERP系统计划层与车间现场自动化系统过程控制层之间,LES(Logistic Execution System,物流执行系统MES在系统生产控制层之间,车辆质量追溯系统和原始系统MES 实现制造和质量的可视化和数字化管理,是系统之间信息和管理的断层。具体分解为以下子目标:

(1)将RFID在生产线调度自动化的基础上,将技术与生产线调度系统相结合,实现生产线调度的智能化。 

(2)将RFID将技术与装配站融入生产车间,利用RFID数据采集标签标识部件,始终掌握生产线材料消耗信息,无延迟拉动供应物流,进一步满足需求JIT对供应模式的要求;记录重要部件,为质量追溯系统提供详细可靠的数据支持。

(3)将RFID将技术与现场可视化系统相结合,为现场工人提供实时准确的装配指导。

(4)将RFID结合车间人员管理系统和质量追溯系统,除了实现人员管理功能外,还可以记录装配操作,实现人员装配责任的落实。

3 RFID汽车总装线技术的应用方案

该应用程序涉及高频(13).56MHz)超高频(915MHz)两种不同类型的RFID标签,选择RFID标签规格如表1所示,表2所示 所示。

rfid