基于二維碼和RFID識別技術改進的生產管理系統

孟令濤 劉幫鋒

摘 要：基于二維碼和RFID識別技術改進的生產管理系統是以產品生產二維碼管理系數據庫為中心，硬件（手持機+掃描器）采集部品二維碼信息，將生產中各個工序的參數、加工NC文件、圖紙等傳輸到目標機床和終端電腦看板，產品生產二維碼管理系系統記錄了產品生產等各種環節的詳細信息，信息采集過程主要由硬件掃描二維碼實現，避免了人為因素錯誤，有效確保數據的準確性。采集加工生產數據信息，進行生產數據統計分析，實現制造過程動態掌握、適時調整，為業務決策提供數據支持。此外，由于只需掃描二維碼，使員工操作簡單化、易用化，大大提高了工作效率。

關鍵詞：二維碼識別技術;RFID識別技術;生產管理系統

0 引言

松下冷鏈（大連）有限公司（下記簡稱“松下冷鏈”）創立于1994年，是松下集團全資子公司三洋電機株式會社，大連冷凍機股份有限公司共同出資興建的國際化制冷設備制造研發基地。目前，企業已發展成為國內頂尖的全程冷鏈保鮮綜合解決方案專家，在超商設備領域、飲品設備領域、商用廚房設備領域、低溫物流設備領域、生物醫療事業領域及服務·工程事業領域為客戶提供智能智美的全程冷鏈綜合解決方案。

近年來隨著國內消費升級，“快時尚”在國內已然風靡成風，而其帶來的一系列變化也在倒逼企業發展轉型，快速反應、柔性生產已成為企業的必備素質。

小批量、多批次生產，并且隨著客戶需求的個性化，批量在逐步縮小，松下冷鏈通過定制開發，實現基于二維碼和RFID識別技術改進的生產管理系統，采用二維碼、無線射頻識別標簽等方式賦予物品唯一身份，“標識”是產品、設備的“身份證”，記錄其全生命周期信息，通過掃描二維碼、RFID標簽識別，跟蹤生產環節關于產品的生產等各種細節，從而全程追蹤產品的生產進度和生產品質，借此來彌補升級前常規生產方式的缺陷和不足，提高產能和效益。

1基于識別技術改進的生產管理系統方案簡介

商用冷柜是松下冷鏈主要產品之一，主要生產過程包括鈑金、涂裝、發泡、組裝四部分，以下從這四個生產環節介紹二維碼和RFID識別技術在生產管理系統中的應用概況。

1.1在鈑金加工環節應用二維碼識別技術

鈑金加工環節，加工原料為鍍鋅板，少數為普通鋼板，經過剪板、沖壓、折彎、修磨等操作完成鈑金加工生產，加工好的板材手推車運至焊接區進行焊接，焊接主要有點焊、二氧化碳保護焊、氬弧焊。

傳統生產模式，進行加工前，機床操作者需要查看工藝參數、數據錄入和紙質圖紙，手工輸入剪床、折彎、焊接加工參數或者通過磁盤、U盤導入NC程序， NC程序無序管理，經常拿不到合適的加工程序，廢品偏高;為尋找NC程序導致大量工時的浪費;生產現場無法直接查看圖紙、工藝、NC文件等技術資料。技術人員通過U盤、軟盤傳輸程序，需要在辦公室和車間中間來回奔波，影響工作效率。另一方面，U盤攜帶和使用的方便性也使U盤成為泄密、傳播計算機病毒的最佳途徑，這將會給企業和設備造成巨大的風險。應用二維碼技術，在生產管理系統中指定生產計劃時，每個加工工序與部品號一一綁定，通過掃碼獲取加工過程中與加工有關的各類設計圖紙、工藝、加工代碼。

應用二維碼技術改進后生產模式，一方面，實現NC程序直接指派到機床，在機床端部署工業平板電腦，實現機床端電子看板，解決圖紙文檔的共享、查看等問題，實現無紙化生產，大幅度提高數控設備的利用率，大幅度提升生產效率。另一方面，通過二維碼綁定對應，軟件系統將機床設備實時采集到的設備及生產信息，經過分析、計算后反饋給系統，作為科學決策的依據。

1.2在涂裝環節應用RFID識別技術

涂裝加工環節，主要包括鈑金件掛板、靜電噴涂、烤漆等環節。

噴涂傳送鏈掛板前，對RFID標簽進行寫入信息，RFID標簽為耐高溫標簽，寫入的信息來源于生產系統。

在靜電噴粉室，通過LED電子看板能夠讀到噴涂的顏色等工藝參數，實現事先備料，提前配比，提高噴涂環節生產效率。

噴涂產線入口、出口不同點，設置RIFD讀寫器，讀寫每個掛板零件RIFD卡片噴涂信息，同時結合RIFD采集噴涂掛板傳輸鏈速，計算掛板零件的在噴涂產線的位置，實現烤漆時間精確控制，實現具體到零部件的生產預測，讓管理者實時掌握部品的生產進度以及預計完成時間、提高交貨期的管理精度。

1.3在發泡環節應用二維碼識別技術

在發泡環節，設備通過PLC自控程序設定程序自動混料，人工操作設備將混合料通過設備管路及噴嘴注入至組裝好的發泡體內，通過加熱保溫，使混合料發泡成型，成型成品修整后在相應組裝生產線進行組裝。

傳統的生產模式，發泡料的注入時間、保溫時間需要人工輸入PLC，效率低，容易出錯。應用二維碼技術后，通過掃碼直接從生產系統獲取發泡的工藝數據，直接寫入PLC控制系統，有效的避免了人工操作錯誤的風險，提高發泡的加工效率。此外，發泡模具也采用二維碼進行管理，能夠有效的統計模具使用的稼動率。

1.4在組裝環節應用二維碼識別技術

組裝環節：組裝線為組裝各部分生產的部品，人工組裝，勞動者安裝導線，使用氣動扳手安裝螺絲組裝，部分組裝線組裝時使用密封膠密封等，不同型號的產品，對工藝要求不盡相同。傳統的方式，組裝生產時，采用紙質下發紙質工藝單人工填寫的方式，效率低，容易漏填、錯填。改進后，采用手持PDA終端掃碼的方式，通過掃描組裝部件，可以在PDA上獲取該工序的電子工藝單，實現組裝檢查的電子化，確保逐項必檢，漏檢無法提交。此外對于組裝環節，對于檢測儀器取得的數據，在上位機直接生成二維碼，采用PDA掃描屏幕二維碼，實現檢測數據的快速錄入。

2設備維護與保養應用識別技術

除了在生產環節外，設備維護與保養也大量應用二維碼和RFID識別技術。在設備點檢、巡檢環節應用二維碼技術，建立一套基于二維碼的建立設備點檢和維修保養制度，為生產保駕護航。通過為每一臺設備制作二維碼作為標識，可將設備檔案、點檢記錄、維修保養記錄等所有重要信息完整、及時地匯總到管理系統中，通過手機等智能終端即可授權訪問，實現無紙化管理。

在設備維修保養環節應用二維碼技術后，管理人員、維修人員可第一時間收到來自現場的提醒消息推送，通過后臺可查看和管理所有設備運行記錄，及時掌握生產系統的運轉狀態;現場掃碼隨時檢查制度落實情況，核驗數據真實性，提升監督效率;維修人員處理完成設備故障后，提交報修記錄，巡檢人員檢查后可以進行核銷。添加手寫簽名模塊，巡檢人員和維修人員進行記錄需要手寫簽名，確保責任落實。管理人員可實時掌握查看設備檔案信息、設備報修信息、設備運行狀態，對日常巡檢、維修保養、安全隱患等情況進行全程記錄和實時監控，減少故障停機，保障生產任務按計劃運行。

3結束語

基于二維碼、RFID識別技術改進的生產管理系統，有效的實現生產過程與管理過程的信息共享、生產線產品質量的追溯，讓一線工人可以把更多時間和精力投入到生產過程中，使生產工人更輕松，能夠把更多時間和精力投入到生產過程中，高效地完成生產任務，從而有效改善企業面臨的小批量生產導致工序切換損失高、效率降低、成本增加和交貨周期延長等一系列問題。

作者簡介：

孟令濤（1984年12月—）男，滿族，籍貫：遼寧錦州，本科學歷，研究方向：生產設備管理。

（松下冷鏈（大連）有限公司，遼寧大連 ?116600）