基于RFID的制造執(zhí)行系統(tǒng)方案

　　一、制造業(yè)面臨的問(wèn)題

　　·車(chē)間實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖，系統(tǒng)難以集成

　　·企業(yè)資源系統(tǒng)和車(chē)間生產(chǎn)之間存在斷層

　　·多而復(fù)雜的系統(tǒng)導(dǎo)致實(shí)時(shí)信息不一致，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

　　·過(guò)程控制系統(tǒng)和制造執(zhí)行系統(tǒng)之間存在斷層

　　·無(wú)法檢測(cè)和防范車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題

　　針對(duì)這些問(wèn)題，精益生產(chǎn)的思想雖然先進(jìn)，但如何將其理念落實(shí)到實(shí)際工作中?首先需找到落實(shí)理念的方法，其次建立能夠職場(chǎng)方法運(yùn)作的手段和措施，最后在生產(chǎn)活動(dòng)中進(jìn)行實(shí)施，一定要靠這樣一個(gè)過(guò)程才能落實(shí)。

　　再來(lái)對(duì)制造業(yè)面臨的問(wèn)題進(jìn)行瓶頸分析：精益生產(chǎn)涉及信息的采集、傳輸和處理，在現(xiàn)階段，企業(yè)信息化在三個(gè)部分的發(fā)展情況并不一致，瓶頸問(wèn)題較大程度上來(lái)源于信息采集。

　　精益生產(chǎn)對(duì)信息采集的要求：

　　·實(shí)時(shí)性：及時(shí)采集、上傳生產(chǎn)線信息

　　·準(zhǔn)確性：確保采集的信息準(zhǔn)確性無(wú)誤

　　·信息采集范圍：采集實(shí)施精益生產(chǎn)所需的各種信息

　　二、RFID(電子標(biāo)簽、射頻識(shí)別)在制造業(yè)的應(yīng)用

　　·開(kāi)始逐步打通企業(yè)的物流鏈，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造和物流運(yùn)輸?shù)娜谈?

　　·逐步從技術(shù)驗(yàn)證的階段過(guò)渡到實(shí)施企業(yè)級(jí)的RFID應(yīng)用;

　　·國(guó)際知名大企業(yè)如福特、豐田、寶馬等紛紛在汽車(chē)生產(chǎn)線上使用RFID系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在制品跟蹤和生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控。

　　圖1：RFID(電子標(biāo)簽、射頻識(shí)別)應(yīng)用于生產(chǎn)制造的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

　　三、基于RFID(電子標(biāo)簽、射頻識(shí)別)的制造執(zhí)行系統(tǒng)

　　利用上述RFID(電子標(biāo)簽、射頻識(shí)別)的特點(diǎn)，將RFID技術(shù)引入MES，促進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理與控制，適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程管理方式變革。RFID是改善離散制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理的一個(gè)有效途徑，基于RFID實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的管理與控制是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)RFID在制造過(guò)程中的引入從而可以達(dá)到以下目標(biāo)：

　　1.制造信息管理

　　將RFID和現(xiàn)有的制造信息系統(tǒng)如MES、ERP、CRM和IDM等相結(jié)合，可建立更為強(qiáng)大的信息鏈，以及在準(zhǔn)確的時(shí)間及時(shí)傳送準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而增強(qiáng)生產(chǎn)力、提高資產(chǎn)利用率以及更高層次的質(zhì)量控制和各種在線測(cè)量。通常從RFID獲取數(shù)據(jù)后，還需要中間件將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，饋送到制造信息系統(tǒng)。

　　2.制造執(zhí)行、質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)的符合性

　　為支持精益制造和6 Sigma質(zhì)量控制，RFID可提供不斷更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。與制造執(zhí)行系統(tǒng)互補(bǔ)，RFID提供的信息可用來(lái)保證正確使用勞動(dòng)力、機(jī)器、工具和部件，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化

　　生產(chǎn)和減少停機(jī)時(shí)間。更進(jìn)一步地，當(dāng)材料、零部件和裝配件通過(guò)生產(chǎn)線時(shí)，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行控制、修改甚至重組生產(chǎn)過(guò)程，以保證可靠性和高質(zhì)量。

　　制造生產(chǎn)需要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、RFID能提供附加的信息流，使制造執(zhí)行系統(tǒng)緊密地符合和通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，包括符合美國(guó)藥品與食品管理局(FDA)的21 CFR 11。

　　3.跟蹤和追溯

　　要求符合FDA質(zhì)量規(guī)范的呼聲不斷增強(qiáng)，促使消費(fèi)用包裝品，食品、飲料企業(yè)在其整個(gè)供應(yīng)鏈中要求精確地跟蹤和追溯產(chǎn)品信息。在這些方面，RFID能和現(xiàn)有的制造執(zhí)行系統(tǒng)互為補(bǔ)充，對(duì)大多數(shù)部件而言，制造執(zhí)行系統(tǒng)已能搜集如產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符，時(shí)間戳記、物理屬性、訂貨號(hào)和每個(gè)過(guò)程的批量等信息，這些信息可以被轉(zhuǎn)換成RFID編碼并傳送到供應(yīng)鏈，幫助制造商跟蹤和追溯產(chǎn)品的歷史信息。

　　4.工廠資產(chǎn)管理

　　資產(chǎn)(設(shè)備)上的RFID提供其位置、可用性狀態(tài)、性能特征、儲(chǔ)存量等信息?；谶@些信息的生產(chǎn)過(guò)程，維護(hù)、勞動(dòng)力調(diào)整等有助于提高資產(chǎn)價(jià)值，優(yōu)化資產(chǎn)性能和最大化資產(chǎn)利用率。由于減少停機(jī)時(shí)間和更有效地進(jìn)行維護(hù)(規(guī)劃的和非規(guī)劃的)，因此能積極地影響非常重要的制造性能參數(shù)，例如裝置的整體有效性(Overall Equipment Effectiveness)。

　　5.倉(cāng)儲(chǔ)量的可視化

　　由于合同制造(Contract Manufacturing)變得越來(lái)越重要，因而同步供應(yīng)鏈和制造過(guò)程的清晰可見(jiàn)就成為關(guān)鍵。RFID適合于各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)(局部的或擴(kuò)展到整個(gè)工廠)。RFID可以對(duì)進(jìn)料、WIP、包裝、運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)直到最后發(fā)送到供應(yīng)鏈中的下一個(gè)目的地，全方位和全程的可視化，所有這些都和信息管理有關(guān)。

　　如今，條形碼已普遍使用于制造業(yè)，然而對(duì)許多條形碼系統(tǒng)而言，往往需要在生產(chǎn)過(guò)程中手動(dòng)修改和更新，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。RFID的一個(gè)直接作用是解放勞動(dòng)力，消除這種人工操作，而且能準(zhǔn)確、快速、可靠地提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這對(duì)大批量、高速的制造企業(yè)特別重要。

　　圖2：可視化電子看板

　　注：本案例圖為服裝企業(yè)所實(shí)施RFID的視圖

　　系統(tǒng)特點(diǎn)：

　　RFID(電子標(biāo)簽、射頻識(shí)別)車(chē)間制造與執(zhí)行系統(tǒng)或在制品跟蹤與管理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

　　生產(chǎn)計(jì)劃和工藝直接下達(dá)到工序、設(shè)備(而ERP、MRPII一般只能下達(dá)到品種、車(chē)間)，直接指導(dǎo)設(shè)備加工、防止跨工序加工，減少工藝錯(cuò)誤;

　　數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性，可及時(shí)進(jìn)行計(jì)劃考核，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度;

　　各車(chē)間職能科室可以共享生產(chǎn)數(shù)據(jù)，了解相關(guān)工序的生產(chǎn)進(jìn)度，便于生產(chǎn)協(xié)調(diào)。準(zhǔn)確確認(rèn)交貨時(shí)間，實(shí)現(xiàn)批次管理;

　　工藝反饋校正：及時(shí)修正工藝錯(cuò)誤、縮短工藝糾正周期;

　　加工數(shù)據(jù)有效性，減少手工輸入、紙張傳遞;

　　便于質(zhì)量追溯;

　　智能看板：完成質(zhì)量信息采集與質(zhì)量分析;

　　擴(kuò)展物流管理：RFID批次號(hào)-條碼-產(chǎn)品;