一、系统概述

目前,生产制造业的 自动化水平逐渐提高,生产线的 集中控制程度越来越密集,作为企业的 管理层需要在第一时间了解生产线的 运行状况,所以在这里引入RFID智能技术对生产线进行可视化管理、生产线检测以及产品监测 .RFlD智能识别技术不需要在识别目标或者对象之间建立任何机械设备或者光学接触,即整个过程无须人工干预,在一些环境比较恶劣不适合人工操作的 情况下具有很大的 优势 .根据这一点,RFID智能技术逐渐被广泛应用在工业自动化领域,在生产制造和装配领域可以利用RFID实现自动化生产线的 可视化管理以及生产过程的 控制 .

二、系统方案

利用RFID智能技术进行可视化管理的 系统主要由生产流水线、RFID数据采集系统、制造产品、工位以及两个同定的 RFID读写器这几大部分构成 .

(1) RFID自动化智能生产过程管理系统

RFID读写器通过天线发送出一定频率的 射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能力 .向读写器发送出自身编码信息,经过采集、解码后将数据信息传输到计算机进行分析处理 .

利用这个原理,产品在生产流水线上移动,到达工位后工人取下该产品进行零配件组装,在这个过程中每个生产品都加上RFID标签,等到工人装配完成后再放回流水线进行下一道工序 .带有RFID标签的 产品在流水线上运转的 过程中,先后通过系统固定的 两个RFID读写器,机器阅读产品标签上的 信息然后将其传输到总控制系统,操作人员可以通过系统显示的 数据来判断产品在生产流水线运转的 状况以及成品的 制造情况 .

 (2) 生产线监测

通过RFID智能技术还可以通过产品在流水线上的 工位进行监测,来反映生产线超时以及压货的 现象 .并以此为依据判断流水线的 工作状态 是否良好 .在进行工位超时监测时,需要对产品在工位上停留的 最大时间Tmax进行设定,产品经过两个读写器的 时间间隔 是相同的 并且都等于Tmax,一旦产品经过读写器1,但并未在规定时间经过读写器2,系统会根据初始设定进行报警提示 .产品工位的 停留时间为T(读写器2)一T(读写器1),如果计算结果小于Tmax,则说明产品在工位上停留的 时间属于正常范围；如果计算结果大于Tmax,则说明生产品已经出现超时现象 .

进行工位压货的 监测时,首先需要对产品在工位上的 最大堆积量进行设定 .并且在相同的 时间间隔内经过两个读写器的 产品数量相同都为Nmax,然后运用同样的 监测原理对产品在工位上的 堆积量进行判断,具体的 计算公式为N(读写器2)一N(读写器1),如果计算结果小于Nmax,则说明产品在生长流水线上正常运转;如果计算结果大于Nmax .则说明产品出现过量堆积现象,生产流水线存在异常,此时系统会根据初始设定情况进行报警提示 .

 (3) 产品监测

产品监测 是通过RFID智能技术对产品标签进行识别 .获取相应的 数据信息,并进一步判断该产品在生产流水线的 位置以及相应的 工序完成状况 .

具体的 监测流程包括：首先设定产品在生产流水线上经过的 中所有工序N并且按照工位进行排序(123…n),然后在根据产品的 完成状态设计一个二进制代码,即产品完成代码为1,未完成代码为0,将代码编入RFID标签每完成一个工序相应的 更换代码;当产晶在生产流水线上运转时,通过同定好的 读写器读取RFID标签的 信息,系统根据数据显示产品完成状况,以及所在的 工序,操作人员以此确定出已经完成的 工序和正在完成的 工序 .并最终实现生产过程的 控制 .

利用RFID智能技术进行生产过程控制的 主要目标 是利用产品上的 RFID标签所包含的 数据信息,静态或者动态的 确定生产流水线上产品的 组装路线以及组装方式,因为制造产品的 组装路线可以分为进行如流水线之前制定的 静态路线,以及进人流水线后f临时改变的 动态路线 .具体的 工作原理 是,预先同定好的 读写器对产品的 信息进行实时检测,然后根据系统初始设定的 组装路线以及组装方式,生成产品路径的 选择指令以及组装工序提示 .

该控制系统主要由读写器、RFID数据采集系统、工位控制器、看板以及路径选择执行机构组成 .

具体控制方法为：根据在产品的 组装要求,生成虚拟生线 .将RFID标签中的 产品代码和虚拟生产线绑定,然后将标签以及产品绑定 .

当产品进行多径选择时,读写器读取标签中的 在生产品代码,并根据虚拟生产线中的 信息,确定下一个工位 .该算法的 优点 是,当需要对在生产品的 制造工序进行改变时,只需更改控制器中存储的 虚拟生产线和工位关系 .便于组装路径动态控制 .

根据产品的 组装要求,生产组装指令；通过读写器读取RFID标签中的 产品代码以及工序代码;显示组装指令,并指导生产 .

综上所述,RFID智能技术 是20世纪90年代逐渐兴起的 一种射频识别技术,由于它无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触,所以被普遍应用于各个领域 .

本方案以RFID智能技术在自动化生产过程中的 应用为主要研究对象,通过分析RFID在生产线的 可视化管理、生产线监测以及产品监测的 工作原理,阐述了其在生产管理上的 优越性,能够更好地帮助装备制造业一步完善自动化的 管理 .