關于RFID技術在生產流程信息采集的應用研究

朱宏 王思明 段洋

【摘 要】 RFID技術作為較為成熟的信息交互技術已在大部分行業得到廣泛的推廣和應用，但是在傳統的生產制造行業仍然有較大局限性，也相對有著較大的推廣應用空間。結合國內部分家用空調企業的生產組織模式，對懸掛鏈吊籃配送模式和整機生產流程信息采集過程進行現狀調研，結合目前信息交互技術研究，提出了RFID在此兩方面的應用改善及對應收益分析。

【關鍵詞】 懸掛鏈吊籃配送 ?RFID讀寫器 ?流程卡 ?信息采集

1 RFID技術簡介

RFID（Radio Frequency Identification）即無線射頻識別器，主要由讀寫器、閱讀天線、電子標簽三部分組成，其功能為將需求信息轉換為電磁波信號，并通過讀寫天線實現電子信息的錄入、更改與讀取。該技術目前在汽車制造、物料配送、醫藥等行業應用較為廣泛，但是在傳統制造業方面因推行成本、控制程序、員工意識等因素影響，推廣應用程度相對較底。如今在大數據時代已經來臨，電子信息系統已經成熟完善，信息化要求越來越高，同時人力成本大幅度上升，以及客戶對產品生產過程關鍵數據掌控要求的呼聲越來越高，此種種因素為RFID在傳統生產制造行業推廣帶來了契機。本文結合家用空調生產現狀模式，對目前車間生產物料配送、組裝生產過程現狀進行分析，提出現有模式存在的弊端，并通過調研對比分析，提出導入高頻射頻識別器的改善方案，以實現家用空調生產過程信息采集信息化和過程重點難點問題受控。

2 現有生產流程信息采集方案

流程卡作為生產過程中整機訂單排產信息、成品碼、關鍵物料信息、裝配質量狀況、檢驗測試結果等信息載體，其重要性無論是對于生產過程質量控制、整機信息保存、售后問題追蹤都是不言而喻的，因此其信息錄入的準確性、效率性、全面性，數據電子化轉換的便利性，存檔保存的便利性、時效性，查詢便利性成為重點考慮因素。目前絕大多數均整機生產均采用紙質流程卡作為載體，通過蓋章、貼MES條碼等手工操作實現信息的錄入;進而通過手工輸入、掃描等方式實現部分數據電子化;在保存方面，紙質流程卡占據大量空間，且保存環境（溫度、濕度）要求相對較高，存儲時間較短（一般3～5年），可查詢性極低，操作困難。紙質流程卡無論在信息存儲、轉化、保管等方面均有較大弊端，且其雜亂工序耗費大量人力、物力、財力，紙質流程卡的取消已成為勢在必行的發展趨勢。

3 改善方案

生產過程中如何實現各項信息準確、高效的錄入，快捷便利的轉換、保存及查詢成為目前改善考慮的出發點。經過現場分析調研，此項工作同樣可以通過RFID技術的引入得以實現，主要利用電子標簽信息的快速錄入與讀取，直接實現各項信息電子化存儲，大大提升數據保存的效率、延長保存時效，同時數據查詢、統計變得極為便利。具體實施方案及預計效益如下：

（1）基于目前空調流水線現狀，普遍采用工藝板拖帶整機的方式實現整機在流水線上傳動，因此直接選取大小、形狀合適的電子標簽固定在工藝板邊角同一位置。

（2）分別在總裝線頭上線崗位、電子檢漏崗位、工序檢驗崗位、電氣安全檢驗崗位、運轉測試崗位、收卡打包崗位、返修崗位分別安裝一套讀寫器，同時加配報警燈裝置，主要實現對應崗位信息的讀取、錄入與更改，同時實現整機合格與否的警示識別。

（3）訂單上線時，上線崗位通過手工或者關聯系統直接將生產訂單信息通過上位機（一體機）輸入讀寫器，同時由編制程序實現累次疊加輸入訂單流水號，對應關系分別為“第1臺機為A00****** 0001”、“第2臺機為A00******0002”后續機子依次類推。

（4）訂單生產過程中，整機打包前所有信息在收卡崗位完成導出錄入電子系統，同時清空電子標簽存儲信息（下線機除外），以避免對后續整機信息錄入造成影響。

（5）訂單生產過程各檢驗崗位由于需要檢驗時間，因此要求檢驗崗位必須提前（相對信息錄入讀寫器）1臺機位置，檢驗合格直接由系統給出合格結論，出現異常則需手動選擇輸入，具體根據目前異常情況列出對應“大類”、“細類”、“具體現象”3個層次，同時必須使用紅色貼紙貼在不良區域做以提醒標識，以便于返修操作;對于部分可在線處理故障，則由后續工序完成處理，并由下一道檢驗工序把關確認。

4 預計收益

（1）實施該方案實現紙質流程卡取消，減少流程卡采購、制作、條碼打印等上游環節，總裝同步實現放卡、檢驗員蓋章、故障輸入等環節，信息轉換及保存方面減少紙質信息與電子信息轉換的人工操作環節及紙質流程卡保存環節，該項改善可減少其中大量的人工、采購、維護、保管等成本。

（2）數據錄入方面，該方案可直接與公司各系統項關聯，直接實現數據錄入，減少中間人工操作環節，且錄入信息內容、數量準確，信息數據質量較高，保存周期長。對后續數據調用、查詢、分析等具有極大便利性，符合目前大數據時代特征。

（3）紙質流程卡取消，同步可與自動檢驗相吻合。在目前人工成本大幅度上升，人工檢出率低下、檢驗標準不統一的不利條件下，生產車間檢驗智能化、仿真化的已經初顯發展勢頭，而紙質流程卡勢必與此發展趨勢相違背。

（4）質量管控方面，手工統計數據的準確性、全面性成為目前數據來源的重要影響因素，而此系統方案的引入不僅有效解決上述問題，同時經過適當擴展可實現關鍵工藝參數、物料信息錄入，有效實現物料防錯、工藝防呆等信息化功能。

5 結語

RFID技術作為信息交互技術的一項變革，目前已在部分行業得到初步推廣應用， 本文結合家用空調制造行業的組織形式，對目前質量信息卡管理現狀進行分析，提出目前制約質量控制、成本控制、管理等方面關鍵因素，并結合對RFID技術的研究，提出合理、可行的實施方案，旨在推動生產制造行業生產過程控制信息電子化方向發展，以適應現代化生產控制成本、提升效益的要求。

參考文獻：

[1]李洪英.射頻識別系統的研究[D].大連交通大學，2006.

[2]陳冬萍.射頻識別技術（RFID）應用研究[D].華東師范大學，2006.

[3]張錚波.基于RFID的供應鏈物流跟蹤系統研究[D].復旦大學，2008.

[4]朱鎮垣.可轉軌懸掛涂裝輸送機[J].起重運輸機械，2006（10）.

[5]倪霖. 基于RFID的汽車生產線信息集成模式及關鍵技術研究[D].重慶大學，2010.

[6]殷明強.基于RFID的車間作業數據實時采集與處理技術研究[D].廣東工業大學，2008.

[7]李文川.汽車制造企業RFID采納過程模型及應用問題研究[D].重慶大學，2011.