基于RFID的(de)生(shēng)産線監控技(jì)術(shù)解析
發布時(shí)間(jiān):2018-10-09RFID(Radio Frequency IdenTIty technology,無線射頻(pín)識别技(jì)術(shù))通(tōng)過無線的(de§)方式,對(duì)存儲于RFID标簽中的(de)數(shù)據進行(xíng)自(zì)動采集,以獲取被标識對(duì)象相(xiàng)關信息,一(yī )個(gè)簡單的(de)RFID數(shù)據采集系統由RFID讀(dú)寫器(qì)、天線(內(nèi)置或外(wài)置)、RFID标簽3部份組成,如(rú)圖→1所示。

随著(zhe)技(jì)術(shù)的(de)發展,RFID逐漸開(kāi)始被應用(yòng)到(dào)離(Ωlí)散制(zhì)造行(xíng)業(yè)中,相(xiàng)對(duì)目前被廣泛使用(yòng)的(de)條碼技(jì)術(shù)而♦言,RFID标簽具有(yǒu)本質上(shàng)的(de)優勢,RFID标簽的(de)優勢包括:可(kě)無線遠↕(yuǎn)距離(lí)讀(dú)寫,可(kě)穿透性讀(dú)寫,可(kě)在高(gāo)速移動的(de)狀态下(xià)讀(d£ú)寫、存儲更多(duō)的(de)數(shù)據,可(kě)在惡劣的(de)環境下(xià)使用(yòng)等,因此,RFID技(jì)術(s hù)不(bù)隻是(shì)條碼技(jì)術(shù)的(de)簡單替換,它在離(lí)散制(zhì)造業(yè)中的(de)應用(yò←ng)将改變離(lí)散制(zhì)造企業(yè)的(de)生(shēng)産經營方式,目前,RFID技(jì)術(shù)已經開(kāi)始應用(yòng)于離(lí)散制(zhì)造行(xíng)業(yè)的(de)供應鏈管理(lǐ)、倉庫管理(lǐ)、物(wù)料管理(lǐ)等領域。目前RFID技(jì)術(shù)在離(lí)散制(zhì)造業(y¥è)生(shēng)産線上(shàng)的(de)應用(yòng)還(hái)沒有(yǒu)通(tōng)用(yòng)的(de)方案,Fagui Liu和(hé)Zhaowei Miao研究了↓(le)RFID技(jì)術(shù)在生(shēng)産控制(zhì)中的(de)應用(yòng),但(dàn)重點在系統的(de)構建上(shàng),并主要(yào)討(tǎo)論的£(de)是(shì)在陶瓷行(xíng)業(yè)的(de)應用(yòng),本研究基于RFID先進技(jì)術(shù),重點研究該技(jì)術(shù)在裝配行(xíng)業(yè←)的(de)生(shēng)産線可(kě)視(shì)化(huà)和(hé)生(shēng)産過程控制(zhì)中的(de)應用(yòng),并依托國(guó)家(jiā)863高(gāo)技"(jì)術(shù)研究發展計(jì)劃資助項目,在重慶某摩托車(chē)發動機(jī)生(shēng)産線監控系統中得(de)到(dào)了(le)應用(yòεng)。
1 基于RFID的(de)生(shēng)産線監控技(jì)術(shù)
1.1 生(shēng)産線可(kě)視(shì)化(huà)
1.1.1 技(jì)術(shù)原理(lǐ)
生(shēng)産線可(kě)視(shì)化(huà)的(de)目标是(shì)使企業(yè)管理(lǐ)層能(néng)夠實時(shí)地(dì)發現(xiàn)在制(zhì)α品生(shēng)産和(hé)生(shēng)産線運轉狀态,本研究的(de)技(jì)術(shù)實施方案如(rú)圖2所示。方案主要(yào)由流水(shδuǐ)線、RFID數(shù)據采集系統、在制(zhì)品和(hé)工(gōng)位幾個(gè)部分(fēn)組成,在制(zhì)品在流水(shuǐ)線上(shàn☆g)移動,到(dào)達工(gōng)位後由工(gōng)人(rén)取下(xià)進行(xíng)零配件(jiàn)組裝,完成Ω後再放(fàng)回流水(shuǐ)線,直到(dào)完成所有(yǒu)工(gōng)序,RFID數(shù)據采集系統主要(yào)包括一(yī)個(gè)帶有(yǒu)雙天線的(de)RFID讀(dú)寫器(qì),每個(gè)在制(zhì)品都(dōu)和(hé)一(yī)個(gè)RF↕ID标簽進行(xíng)綁定。

該技(jì)術(shù)的(de)基本原理(lǐ)是(shì):當綁定有(yǒu)RFID标簽的(de)在制(zhì)品以先後順序經過天線1和(hé)天線2時(shí),将觸發2次RFID标簽讀(dú)寫事(shì)件(jiàn),通(tōng)過對(duì)事(shì)件(jiàn)産生(shēng)的(de)相(xiàng)關數(shù)據的(de)記錄與處理(lǐ),來(lái)判斷↑在制(zhì)品的(de)完成情況及各個(gè)工(gōng)位的(de)運轉情況。
以讀(dú)寫器(qì)代号和(hé)工(gōng)位代号為(wèi)關鍵字的(de)RFID标簽讀(dú)寫事(shì)件(jiàn)數(shù)據表如(rú)表1所示。

另外(wài),生(shēng)産線和(hé)工(gōng)位之間(jiān)構成一(yī)個(gè)以生(shēng)産線代号為(wèi)關鍵字關系表,令生(shēng)産線代碼↑為(wèi)Line_code,那(nà)麽它們的(de)關系為(wèi):
(Line_codei,WPoint_codei1,WPoint_codei2,…WPoint_codein)。
1.1.2 技(jì)術(shù)實現(xiàn)
1)生(shēng)産線監測。生(shēng)産線監測是(shì)通(tōng)過對(duì)工(gōng)位的(de)監測,判斷整條流水(shuǐ)線是(shì)否運轉正≥常。當在制(zhì)品在工(gōng)位逗留時(shí)間(jiān)過長(cháng),或工(gōng)位出現(xiàn)在制(zhì)品堆積時(shí),可(kě)判斷為(wèi)工(gō₹ng)位異常。令在制(zhì)品在工(gōng)位允許的(de)最大(dà)逗留時(shí)間(jiān)為(wèi)Tmaxi,工(g₩ōng)位允許堆積的(de)在制(zhì)品最大(dà)數(shù)量為(wèi)Nmaxi,則判斷工(gōng)位異常的(de)公式如(rú)下(xià):
如(rú)果TImej-TImei》Tmaxi,則在制(zhì)品逗留超時(shí),式中TImej,Timei為(wèi)讀(dú)寫器(qì)✘天線2和(hé)天線1的(de)2次讀(dú)寫事(shì)件(jiàn)發生(shēng)的(de)時(shí)刻。
當在制(zhì)品經過天線1,而沒有(yǒu)經過天線2時(shí),公式變為(wèi):Timecorrent-Timei》Tm↔axi。
對(duì)某個(gè)工(gōng)位堆積在制(zhì)品數(shù)量的(de)判斷,依賴于查找表1所構成的(↑de)工(gōng)位操作(zuò)曆史表,其查找過程如(rú)下(xià):
步驟1 通(tōng)過流水(shuǐ)号Line_code找到(dào)工(gōng)位号Wpoin©t_code。
步驟2 通(tōng)過工(gōng)位号Wpoint_code,查找經過天線1而未經過天線2的(de)在制(zhì)品代号Product code。
步驟3 累積在制(zhì)品數(shù)量并與Nmaxi比較,即可(kě)判斷在制(zhì)品是(shì)否超量。
2)在制(zhì)品監測。在制(zhì)品監測是(shì)通(tōng)過實時(shí)地(dì)獲取在制(zh☆ì)品上(shàng)RFID标簽數(shù)據,以判斷在制(zhì)品所處的(de)工(gōng)位及已經完成的(de)工(gōng)序,假設在制(zhì)品Product_codei有(yǒλu)Ni道(dào)工(gōng)序,則在制(zhì)品生(shēng)産狀态的(de)監測算(suàn)法如(rú)下(xià):
步驟1 在制(zhì)品上(shàng)線時(shí),椴據在制(zhì)品的(de)制(zhì)造要(yà•o)求,确定工(gōng)序數(shù)量Ni,并确定工(gōng)位順序,生(shēng)成一(yī)個(gè)二進制(zhì)代瑪,使其從(cóng)最低(dī)位開(kāi)始順彥↕代表其經過的(de)工(gōng)位的(de)完成狀态,完成為(wèi)1,未完成為(wèi)0。在 在制(zhì)品上(shàng)線時(shí),其初始值為(wèi)0。
步驟2 把該代碼寫入RFID标簽并和(hé)在制(zhì)品綁定。
步驟3 在制(zhì)品每完成一(yī)次工(gōng)序并離(lí)開(kāi)工(gōng)位時(shí),修改相(xiàng)應位。
步驟4 讀(dú)取RFID标簽相(xiàng)應位,就(jiù)可(kě)以确定已經完成的(de)工(gō&ng)序和(hé)正在完成的(de)工(gōng)序。


