RFID技术在工业4.0中的几类应用方案简介

RFIDRFID技术在工业4.0中的几类应用方案简介四川凯路威电子四川凯路威电子二0一五年四月目录TOC\o"1-3"\h\u30091一、RFID在制造行业的应用背景324120二、RFID在制造行业中应用方案 46774〔一〕、方案概述 48862〔二〕、基于RFID的生产线治理 6134201、RFID在日用品行业的应用治理675212、酒类生产线RFID应用系统11286273、RFID烟叶生产线治理系统1422329〔三〕、基于RFID技术的数字化车间16124891、工装车间的RFID智能化治理 17125472、RFID生产设备治理185377〔四〕、基于RFID技术的制造物流智能化19227091、RFID集装箱治理1996022、RFID物品智能租赁治理系统20655〔五〕、方案核心技术与产品 2016249三、凯路威公司简介22RFID在制造行业的应用背景智能制造旨在将专家的知识和体会融入感知、决策、执行等制造活动中，赋予产品制造在线学习和知识进化的能力，实现高品质制造。其关键技术包括智能感知技术、人工智能技术、智能驱动技术、智能数控技术、智能物流技术等。智能制造技术外延广泛，包括智能制造装备、智能制造系统、智能制造效劳等，会聚了广泛的产业链和产业集群，成为新一轮科技革命和产业革命的重要方向。智能制造技术将逐步减少高品质产品制造对专家的依赖性，彻底改变现有生产方式和制造业竞争格局，引起兴盛国家的高度重视。在制造业中，生产车间作为产品制造的中心场所、成品物流和供应物流的起讫节点，车间的制造能力和其内部物流能力对企业的生产能力起到了决定性的作用。制造执行系统〔ManufacturingExecutionSystem，MES〕作为承接ERP〔EnterpriseResourceSystem，企业资源方案〕系统、协调SCM〔SupplyChainManagement，供应链治理〕系统、调度底层生产控制系统的枢纽，在车间生产过程中起到了重要的作用。剧烈的市场竞争对现代制造业提出了进一步的要求：少量多种类的生产模式，不断缩短的生产周期，对客户多变需求的及时响应。这些都要求现代制造业具备更高的自动化和信息化程度。在国家“两化融合〞的政策指导下，加快生产制造业的智能制造、聪明加工、绿色生产的开展进程，以信息化带开工业化，以工业化促进信息化的开展路线中，研究应用RFID技术，探索重组企业信息流，更大限度地发挥我国制造业现有资源优势，推动企业技术进步及传统制造业的升级换代的可行方案与模式，已成为当务之急。而将RFID技术融入MES系统之中，是促进传统制造业开展升级的众多途径之一。RFID在制造行业中应用方案〔一〕、方案概述智能制造智能制造“互联网+〞的生产治理模式智能化生产管控平台智能化生产管控平台核心系统：MES、ERP、PLM智能化的生产物流体系智能仓储智能化的生产物流体系智能仓储智能化物料分拣自动化现场物流智能化工位治理产品大数据平台设备根底机器换人设备自动化改造设备根底机器换人设备自动化改造治理根底生产流程改造精益生产技术根底物联网〔RFID〕移动互联网大数据云计算以物联网、移动互联网、大数据、云计算为技术根底，以生产流程改造、精益生产为治理根底，以机器换人、设备自动化改造打造设备根底，着力建设智能化生产管控平台、智能化的生产物流体系和产品大数据平台，形成“互联网+〞的生产治理模式，最终实现互联、智能、精益、高效的聪明工厂，通过建立多种基于RFID应用的信息化治理系统。将核心业务治理功能〔生产过程、摘购、库房、订单、销售、供应商及销售渠道、终端销售、财务〕以及扩展功能〔防伪认证、防窜货、售后、会员等〕，结合先进的RFID技术，提升企业生产过程、销售过程、售后保护过程的全流程信息化治理能力。系统由治理系统软件和RFID相关设备组成。治理系统软件，摘用SOA思想，BS架构以及多层结构进行设计，实现各应用功能模块和通信接口实时对接、外部系统通信扩展、系统人机交互。利用RFID设备完成产品数据的智能摘集，自动实时提交到治理系统中。通过中间件技术实现软硬件之间的数据沟通，提供灵活的软硬件组合能力。通过RFID技术，实现对生产制造过程中的原料、配件、半成品以及成品的批量自动识别与治理，降低了以往企业在治理过程中通过手工录入数据所带来的误差，提高了企业的生产效率，同时通过在产品中植入RFID芯片，为企业的产品防伪、销售渠道治理、售后效劳治理提供了有效的识别技术。为企业产品的市场推广，企业品牌建设提供了技术保障。在制造过程中应用RFID技术具有以下优势：〔1〕实现各种生产数据摘集的自动化和实时化，弥补企业方案层与控制层之间的“信息断层〞，及时掌握生产方案和生产线生产状态。〔2〕有效跟踪、治理和控制生产所需资源和在制品，实现生产过程的透明化和可视化治理。〔3〕加强生产现场物料配送的及时性和准确性，降低装配过失率；加强生产过程质量监控和跟踪能力，提高产品质量和生产线整体生产效率。〔二〕、基于RFID的生产线治理RFID正在进入制造过程的核心。通过在工厂车间层逐步摘用RFID技术，制造商可以无缝且不间断地获取从RFID捕获的信息并链接到现有的、已验证和工业加强的控制系统根底结构，与配置RFID功能的供应链协调，不需要更新已有的制造执行系统(MES)和制造信息系统(MIS)，就可以发送准确、可靠的实时信息流，从而创造附加值，提高生产率和大幅度地节省投资。典型应用：1、RFID在日用品行业的应用治理河南尼罗河实业与我公司达成共识，启动了“聪明产品生产流通治理系统〞工程。在基于RFID防伪技术之上，整合多种国内外先进的信息治理技术、网络技术、软件技术等形成了一整套针对汽车坐垫生产行业的综合信息治理系统解决方案。客户通过客户治理、半成品库存治理、摘购治理、仓库治理、销售治理、生产治理、车辆治理、财务治理、财务统计、自助查询系统、防伪防窜货系统等功能。运用RFID技术与相关设备，大大降低了治理本钱，提高了生产效率，通过RFID识别技术实现了产品防伪、产品追溯、防窜货的治理。同时向各个经销商提供了信息化治理工具，加强了企业和市场凝聚力与号召力。〔初始数据录入〕企业生产方案的治理人员通过将生产方案数据进行录入，生产班组对原料进行领用后即可开始生产，RFID芯片签入到坐垫内部，每一道工序的操作员工在进行操作前进行标签的读取并写入数据，系统不仅记录了改产品所经历的工序，同时也记录了工序的负责人。〔小配件智能货架〕仓库操作人员在RFID系统中根据出库凭证输入相关信息，系统进行查询到符合出库凭证的货品，符合要求的生成拣选单，含领料单号、拣选仓位、代码、箱号、目的地、整包装数量，仓位的拣选按照预先设定的规那么自动指示生成图形界面提示，允许操作人员在系统中手工指定。提货人员根据声光引导系统拣选货单货物做出相应的出库准备。〔生产线〕产品下线以后，质量治理人员以及生产治理人员通过下线处的RFID读写设备以及MES系统可以准确的查询每一个产品的工序是否完成，工作人员的计件数量等工作。同时能够让质检部门快速的找到出现质量问题的环节或个人。〔车间出入库〕使用智能容器〔带有HF&UHFRFID双频电子标签的容器〕进行物料的现场运转。将物料放置于智能容器中，并写入相关物品数据。在各车间门口安装出入库管控装置，当智能容器从1号车间转移到2号车间的时候，出入库管控装置就能识别到智能容器转移的时间和目前所在的位置。〔手持读写设备〕在出库、销售、防伪查询等环节，通过手持设备快速的识别产品真伪、销售区域，产品批次等信息，解决了客户以往完全依靠专业人员进行人工识别的方式。以低本钱保障了企业的声誉，提高了企业的效率。〔物料识别分拣〕在车间打钉处和包装处的自动悬挂流水线附近位置，安装RFID读写器天线系统设备。每一个悬挂在自动悬挂流水线上的箱包都绑定了一张RFID电子标签，箱包在经过RFID读写器系统时，绑定的RFID电子标签被感应到，系统从后台数据库根据该电子标签的ID号查询到对应的合同号。此时，RFID读写器天线系统联动自动悬挂流水线进行分拣，假设该箱包的RFID电子标签属于A合同，那么该箱包在设定的固定位置悬挂的智能离合吊环自动脱离悬挂流水线。智能栈板智能叉车仓库治理人员按照合同号在系统中定位好入库货物的堆放位置，并描绘好电子地图。根据生产方案和出库方案，配合仓库虚拟空间计算系统，结合声光引导系统，实现定区、定位、定堆垛入库，从而大大提高仓库治理人员的效率。2、酒类生产线RFID应用系统泸州仙潭酒是国内外知名的白酒企业，在中档酒市场占有较大的市场份额，我公司充分利用RFID技术解决了客户在生产过程中质量监管、防伪追溯、出入库盘点、销售监管等一系列的问题，帮助客户提高了生产治理效率，同时降低了劳动力本钱，为企业的市场宣传拓展起到了积极作用。系统主要由赋码系统、喷码系统、出入库盘点系统、销售出库系统、防伪验真系统组成。〔泸州仙潭酒集团RFID初始化赋码系统〕赋码系统将原始数据信息写入到封到盒内的RFID标签当中，用于后续生产信息的读取和自动化生产，以及销售、物流运输的识别，同时用于市场上对产品防伪，以及销售防窜货的治理。〔激光喷码系统〕通过建立在生产线上的读写设备，实施读取盒内RFID标签存储的数据，系统与激光喷码机进行交互，将标签内加密的防伪码喷印在瓶身与包装盒外表。〔产品包装〕〔自动盘点入库〕工人将包装好的产品进行打包，并通过自动入库盘点设备进行入库。销售阶段，工作人员通过手持设备进行快速的出库盘点，并验证产品批次、品种等信息。3、RFID烟叶生产线治理系统〔烟草行业RFID应用〕〔云南某片烟生产线赋码系统〕通过在烟叶包装箱两侧贴上RFID标签，利用生产线的读写设备进行数据生产数据写入，并统计每日生产情况。贴标机、读写器、传送带实现一体化控制。标签内部存储数据包括：生产厂家、批次、日期、品名、等级、生产线编号等信息。〔无人智能叉车运输〕在运输过程中，通过智能机器人叉车与读写设备识读取箱子上的标签，并记录运输数量，种类、等级以及其他关键信息。〔卷烟生产线〕信息写入后，在后续生产卷烟的过程中，机器能够自动识别产品，并根据生产方案进行自动配料，并将剩余量的信息写入标签。生产线读取标签后，将追溯数据通过内部系统进行交互传递，实现对卷烟原料的追溯。大大提高了生产效率，增强了数据传递的准确性。〔三〕、基于RFID技术的数字化车间RFID在数字化车间中的应用主要包括设备智能保护、车间混流制造。摘用RFID技术可实现设备与主机之间的信息交互、设备的可视化跟踪治理、设备寿命定量监控与预测。此外，通过集成RFID技术的智能传感器在线监测设备关键部位运转情况，并通过网络与后台效劳器通信，实现加工设备性能特征的在线监测、运行状态评估与风险预警、设备早期故障诊断与专家支持。通过工业现场总线网络与MES等系统集成，从而实现工艺路线、加工装备、加工程序等智能选择、加工/装配状态可视化跟踪以及生产过程的实时监控。在国家重大专项的支持下，国内已有制造企业正在开展这方面的有益尝试。基于RFID技术的智能产品全生命周期治理。智能化是机电产品的未来开展的重要方向和趋势，产品智能化的关键之一在于如何实现其全生命周期信息的快速获取和共享。RFID技术与传感器技术的有效集成能实时、高效地获取产品在加工、装配、服役等阶段状态信息，同时通过网络传输使生产商及时掌握所生产的产品全生命周期的工况信息，为制造企业后台效劳支撑、远程指令下达以及用户的个性化设计改进提供有力的数据支持。目前，这一技术已经在工程机械、智能家电等领域得到成功应用，展现出良好的应用前景。典型应用：1、工装车间的RFID智能化治理〔RFID工装车间治理方案〕因为车间中每一个工人都负责多个生产工序，工人在拿到工装板后无法得知哪些工序已经做过。通过在工装车间的工装线上安装读写设备与提示设备，将RFID安装在工装板上，每经过一个工序，提示设备自动告知操作人员应该装配何种配件，实现生产效率的提升。〔长虹工装车间生产线〕随着机器人技术的不断开展，通过RFID进行的数据快速存储与传递将成为智能装配机器人的眼睛与耳朵，为机器人决策提供数据根底。2、RFID生产设备治理〔四川某民爆企业生产线RFID设备〕1、针对生产、检测的关键设备，贴装RFID标签，赋予唯一的ID号，建立设备的电子档案：2、生产厂家和监管部门可实时查看设备的档案信息，掌握设备状态；3、实时掌握设备的质量信息和历史检修记录，实现全寿命期的质量监管；4、对需要检测的设备，可设置一定的提前时间自动进行提醒，确保设备按时检测，保证设备平安可靠的工作状态。〔四〕、基于RFID技术的制造物流智能化将RFID系统与制造企业自动立库系统集成，可实现在制品/货品出入库自动化与货品批量识别。另外，RFID技术和GPS技术的集成可以实现制造企业在制品精确定位，同时通过网络传输，实现物流信息共享与产品全程监控，从而优化企业摘购过程。通过摘用中间件技术将智能物流系统与企业ERP、MES系统无缝对接，实现快速响应并减低库存，提升制造企业在制品物流治理的智能化水平。典型应用：RFID集装箱治理〔大连某码头集装箱治理〕集装箱顶部装有该箱信息的UHF标签，读写稳定，读取距离远，适用于金属物品的识别，该标签可回收重复利用，节约企业本钱；塔式起重机底部安装车载式阅读器，系统对到货港口的集装箱信息进行自动识别，加快了港口货物运转速度，提高了信息摘集的准确率，减少了工作人员在恶劣环境下的手工作业；可实现自动获取标签信息，准确摘集集装箱信息和时间，并通过网络将信息传输至企业信息治理系统，可实现实时跟踪处理变化情况；2、RFID物品智能租赁治理系统将RFID电子标签植入到物品中，记载物品的详细信息，对物品的入库、调拨、出租、回收、配货、鉴别、维修、报表统计、信息查询等进行全流程智能化治理。〔五〕、方案核心技术与产品基于凯路威XLPM™存储器技术的高频〔HF〕、超高频〔UHF〕系列RFID芯片，可广泛用于制造和物流运输行业特种标签中。结合特殊材料和工艺的二次封装技术，满足耐高温、强酸碱腐蚀等恶劣环境的自动信息摘集需求，并根据不同标签安装要求提供多样化的成品标签封装形式。“聪明产品制造流通治理系统〞是凯路威自主研发设计的适合生产制造企业的基于RFID的信息化生产治理系统。系统主要特点包括：1〕本系统摘用先进的RFID技术，实现生产制造和销售流通全过程的跟踪治理，具有传统条码治理方式无法比拟的优势。系统摘用了先进的RFID技术，具有全球唯一性〔防伪〕、更强的环境适应能力，具有非接触、非可视、穿透识别能力，以及良好的群读能力等。由于RFID的大容量存储特性，系统可以在离线情况下对配备了RFID标签的零配件等物品进行离线识读与数据写入，系统设计与规划能力更强。2〕本系统通过软硬件系统的有机配合，为客户减少不必要的操作，在保证各环节得到有效治理的同时，提高工作效率，有效实现企业效益的提升。3〕系统设计立足于金蝶的企业治理体会，可与金蝶ERP系统无缝对接，融汇了上千家公司的治理聪明，使企业在治理上站得更高开展得更好。4〕系统基于SOA思想进行设计，可根据客户实际需要进行系统之间的融合、系统的定制，为客户量身定做，更能满足客户的实际情况。5〕内外结合，提升公司及品牌价值。通过本系统在做好企业治理的同时，可以通过在门店、经销商等处部署查询机系统，该查询机系统可提供企业介绍、产品展示、防伪查询以及VIP会员治理功能。可以让最终消费客户更多的了解企业情况、产品信息，有助于提升公司知名度和产品销量；提供的防伪查询、会员查询等功能为最终消费者提供便利。凯路威公司简介四川凯路威电子成立于2001年，是一家专注于集成电路芯片设计与应用研究的高科技公司，致力于为业界提供最平安、最可靠、最优本钱的RFID