基于RFID技術(shù)的機(jī)械手生產(chǎn)框架管理

　　隨著機(jī)械手應(yīng)用的迅速發(fā)展，機(jī)械手應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越多，尤其是在那些對(duì)人員產(chǎn)生傷害的方面， 因此機(jī)械手零件的品種也開(kāi)始多種多樣，產(chǎn)量也隨之提高。而面對(duì)繁雜多樣的機(jī)械手零件品種和龐大的數(shù)量，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式是利用人工進(jìn)行對(duì)機(jī)械手零部件的生產(chǎn)管理，工作效率的關(guān)鍵在于員工，那么對(duì)員工在工作過(guò)程中對(duì)機(jī)械手零件產(chǎn)品有關(guān)信息的讀取和識(shí)別的快速性，準(zhǔn)確性上都會(huì)產(chǎn)生一定影響，而最終的結(jié)果是影響工作效率甚至機(jī)械手零件的ant 質(zhì)量。面對(duì)機(jī)械手現(xiàn)有的管理狀況，嘗試著運(yùn)用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)來(lái)改善機(jī)械手零件的管理狀況。目前現(xiàn)有的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要有條形碼、智能卡、磁卡和RFID技術(shù)等。

　　1 機(jī)械手零件生產(chǎn)流水線(xiàn)上的管理

　　用RFID技術(shù)在機(jī)械手零件生產(chǎn)流水線(xiàn)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視產(chǎn)品，將極大地提高生產(chǎn)的快捷性和準(zhǔn)確性，提高工作效率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約成本。RFID標(biāo)簽在機(jī)械手零件生產(chǎn)流水線(xiàn)上可以方便準(zhǔn)確地記錄工序信息和工藝操作信息，滿(mǎn)足柔性化生產(chǎn)的需求。對(duì)工人工號(hào)、時(shí)間、操作、質(zhì)檢結(jié)果的記錄完全實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的可追溯性，還可避免生產(chǎn)環(huán)境中手寫(xiě)、眼看信息造成的失誤。

　　以海爾集團(tuán)為例，在2003年，海爾集團(tuán)就開(kāi)始跟蹤RFID技術(shù)，海爾希望發(fā)揮RFID技術(shù)自動(dòng)識(shí)別讀寫(xiě)、群讀及遠(yuǎn)距離讀取的作用，代替原來(lái)的近距離人工條碼讀取方式，提高工作效率，并在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)，在一些可能的業(yè)務(wù)流程中，通過(guò)RFID標(biāo)簽捕獲數(shù)據(jù)，從而顯著提高供應(yīng)鏈管理的水平。借鑒海爾的經(jīng)驗(yàn)，一旦芯片技術(shù)發(fā)展到成本顯著降低、存儲(chǔ)容量足夠大的時(shí)候，在機(jī)械手零件產(chǎn)品中嵌入芯片標(biāo)簽——既記錄制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)，如機(jī)械手零件的原料、機(jī)械手的型號(hào)、機(jī)械手零件表面粗糙度等，還可以記錄顧客和產(chǎn)品保修的有關(guān)信息。這樣在機(jī)械手零件的生產(chǎn)流水線(xiàn)上， 員工便能通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)讀取貼在機(jī)械手零件上標(biāo)簽中表1的數(shù)據(jù)，從而對(duì)機(jī)械手零件的產(chǎn)品信息了然于胸，如圖1。

　　圖1 RFID技術(shù)在機(jī)械手零件生產(chǎn)線(xiàn)控制上的流程圖

　　同樣的，在裝配線(xiàn)上的也可以利用RFID技術(shù)來(lái)管理。例如要裝配一套型號(hào)為A 的機(jī)械手，如圖2，通過(guò)識(shí)別RFID標(biāo)簽上的型號(hào)信息來(lái)判斷是否是要進(jìn)行裝配的零件 型號(hào)，如果是，就投入下一道工序等待裝配，如果不是，就篩選掉。

　　圖2 機(jī)械手裝配流程圖

　　2 機(jī)械手零件的倉(cāng)庫(kù)管理

　　目前，機(jī)械手零件的倉(cāng)庫(kù)管理主要是基于相應(yīng)規(guī)范的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理實(shí)現(xiàn)的，其弊端是需要投入大量的人力進(jìn)行規(guī)范物品的放置、定期整理盤(pán)點(diǎn)以及出/入庫(kù)登記等工作。這使機(jī)械手零件的倉(cāng)庫(kù)管理問(wèn)題十分繁瑣，浪費(fèi)大量時(shí)間，而基于RFID技術(shù)的機(jī)械手零件的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)物品出/入庫(kù)控制、物品存放位置及數(shù)量統(tǒng)計(jì)、信息查詢(xún)過(guò)程的自動(dòng)化，方便管理人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)和掌握物資流動(dòng)情況。以深圳白沙物流的倉(cāng)儲(chǔ)管理為例，在2004年底前深圳白沙物流基地的倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出貨物都是統(tǒng)一放在托盤(pán)上管理，進(jìn)出記錄均由倉(cāng)庫(kù)管理員手工記錄，然后輸入電腦，由于每天進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的貨物數(shù)量巨大，倉(cāng)庫(kù)管理員的工作強(qiáng)度就非常大，難免在這當(dāng)中就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，造成管理費(fèi)用過(guò)高，管理效率差。

　　同樣的問(wèn)題相信在機(jī)械手零件產(chǎn)品上也存在，為此，設(shè)想利用RFID技術(shù)提出以下解決方案。首先，在進(jìn)出機(jī)械手零件倉(cāng)庫(kù)的每個(gè)托盤(pán)上貼上一張UHF的標(biāo)簽，在進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的門(mén)上都裝有讀寫(xiě)器，每個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理員有一臺(tái)手持機(jī)，這手持機(jī)同時(shí)帶紅外采集功能。這樣，每批機(jī)械手零件入倉(cāng)前，倉(cāng)庫(kù)管理員用手持機(jī)掃描每個(gè)托盤(pán)上機(jī)械手零件的條碼，記錄機(jī)械手零件，同時(shí)通過(guò)RFID寫(xiě)入機(jī)械手零件下 面托艋上的標(biāo)簽里，當(dāng)這一托盤(pán)的機(jī)械手零件進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)時(shí)，門(mén)上的讀寫(xiě)器就會(huì)把標(biāo)簽上的機(jī)械手零件信息直接讀取出來(lái)，存入電腦中，后臺(tái)的信息管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成記錄，且準(zhǔn)確地記載這批機(jī)械手零件放在倉(cāng)庫(kù)的哪個(gè)位置，就不再出現(xiàn)要出貨時(shí)，需要倉(cāng)管人員一排一排地去找了。如果有人將托盤(pán)推出倉(cāng)庫(kù)，后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)立刻顯示出這些機(jī)械手零件己出倉(cāng)，并自動(dòng)生成時(shí)間記錄。這樣就不會(huì)出現(xiàn)由于倉(cāng)管人員的疏忽而忘了把信息輸入電腦，在出了問(wèn)題以后難查數(shù)據(jù)的麻煩了，而如果倉(cāng)管人員本身就不會(huì)電腦操作也不會(huì)為信息化管理產(chǎn)生問(wèn)題。以此類(lèi)推，如果在每件機(jī)械手零件上均貼上UHF標(biāo)簽，那每件機(jī)械手零件進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)均會(huì)立刻在后臺(tái)系統(tǒng)上顯示，優(yōu)化了整個(gè)管理程序，減少了管理過(guò)程中人為因素的錯(cuò)誤發(fā)生率，也節(jié)省了管理人工成本。如圖3例所示整個(gè)機(jī)械手零件供應(yīng)鏈管理的流程被簡(jiǎn)化，也更加科學(xué)。

　　RFID技術(shù)方案就是在這樣的過(guò)程中協(xié)助機(jī)械手零件倉(cāng)儲(chǔ)管理工作的完成的。RFID標(biāo)簽是機(jī)械手零件倉(cāng)儲(chǔ)管理中數(shù)據(jù)、信息的載體，RFID讀寫(xiě)器是機(jī)械手零件倉(cāng)儲(chǔ)管理中數(shù)據(jù)、信息的采集方式，通過(guò)軟件接口直接鏈接到機(jī)械手零件倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，使得倉(cāng)儲(chǔ)管理的對(duì)象------ 機(jī)械手零件只要通過(guò)讀寫(xiě)器，在機(jī)械手零件整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)中就可以顯示出詳情。在物流一體化的今天，就可以將眾多員工從這簡(jiǎn)單但又繁瑣的工作中解放出來(lái)。

　　圖3 RFID技術(shù)在機(jī)械手零件倉(cāng)儲(chǔ)管理的應(yīng)用流程

　　3 機(jī)械手零件在供應(yīng)鏈中的管理

　　RFID技術(shù)在機(jī)械手零件供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用尚屬起步階段，但是各企業(yè)尤其是跨國(guó)企業(yè)對(duì)RFID技術(shù)的認(rèn)識(shí)已上升到了一個(gè)新的階段，大部份國(guó)際知名企業(yè)都在測(cè)試當(dāng)中，從采購(gòu)、存儲(chǔ)、包裝、裝卸/搬運(yùn)、流通加、配送、銷(xiāo)售到服務(wù)，都是供應(yīng)鏈上環(huán)環(huán)相扣的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)和流程。它們之間是相輔相成而又相互制約的。在運(yùn)作時(shí)，企業(yè)必須實(shí)時(shí)、精確地了解和掌握整個(gè)環(huán)節(jié)上的商流、物流、信息流和資金流，這四者的流向和變化使這四種流程以及各環(huán)節(jié)、各流程都協(xié)調(diào)一致、相互配合、才能發(fā)揮其最大效益。然而，由于實(shí)際物體的移動(dòng)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)都是處于運(yùn)動(dòng)和松散的狀態(tài)，信息方向常常隨著實(shí)際的活動(dòng)情況在空間和時(shí)間上移動(dòng)和變化，結(jié)果影響了信息的可獲取性和共享性。而RFID技術(shù)正是有效解決機(jī)械手零件供應(yīng)鏈管理上各項(xiàng)業(yè)務(wù)運(yùn)作數(shù)據(jù)的輸入/輸出、業(yè)務(wù)過(guò)程的控制與跟蹤以及減少出錯(cuò)率等難題的一種新技術(shù)。

　　RFID技術(shù)在機(jī)械手零件供應(yīng)鏈諸多環(huán)節(jié)上發(fā)揮了重大作用，其主要的應(yīng)用如下：

　　(1)機(jī)械手零件零售環(huán)節(jié)

　　RFID技術(shù)可以改進(jìn)機(jī)械手零件零售商的庫(kù)存管理，實(shí)現(xiàn)適時(shí)補(bǔ)貨，提高效率，減少出錯(cuò)，同時(shí)智能標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)δ承┚哂袝r(shí)效性機(jī)械手零件的有效期進(jìn)行監(jiān)控，銷(xiāo)售方還能利用RFID系統(tǒng)在付款臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描和計(jì)費(fèi)，取代人工付款方式。

　　(2)機(jī)械手零件存儲(chǔ)環(huán)節(jié)

　　在機(jī)械手零件倉(cāng)庫(kù)里，RFID技術(shù)最廣泛的應(yīng)用在存取機(jī)械手零件與庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)，它能用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化存取機(jī)械手零件等操作。在整個(gè)機(jī)械手零件倉(cāng)庫(kù)管理中，通過(guò)將機(jī)械手零件供應(yīng)鏈計(jì)劃系統(tǒng)制定的收貨計(jì)劃、取貨計(jì)劃、裝運(yùn)計(jì)劃等與RFID技術(shù)相結(jié)合，能夠有效地完成各種業(yè)務(wù)操作，如指定機(jī)械手零件堆放區(qū)域、上架取補(bǔ)機(jī)械手零件等。這樣增強(qiáng)了作業(yè)的準(zhǔn)確性和快捷性，提高服務(wù)質(zhì)量，降低成本，節(jié)省了勞動(dòng)力和庫(kù)存空間，同時(shí)減少了整個(gè)機(jī)械手零件物流中由于產(chǎn)品誤置、送錯(cuò)、偷竊、損害和庫(kù)存、出貨錯(cuò)誤等造成的損耗。RFID技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是在機(jī)械手零件庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)中降低人力。利用RFID技術(shù)讓機(jī)械手零件的登記自動(dòng)化，盤(pán)點(diǎn)時(shí)不需要人工的檢查或掃描條碼，更快，更準(zhǔn)確。

　　(3)機(jī)械手零件運(yùn)輸環(huán)節(jié)

　　在機(jī)械手零件運(yùn)輸管理中，在途運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械手零件和車(chē)輛是通過(guò)在其上貼上RFID標(biāo)簽，例如將標(biāo)簽貼在集裝箱和裝備上，來(lái)完成設(shè)備跟蹤控制的。RFID接收轉(zhuǎn)發(fā)裝置通常安裝在運(yùn)輸線(xiàn)的一些檢查點(diǎn)上(如門(mén)柱上，橋墩旁等)，以及倉(cāng)庫(kù)、車(chē)站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等關(guān)鍵地點(diǎn)。接收裝置收到RFID標(biāo)簽信息后，連同接收地的位置上傳至通信衛(wèi)星，再由衛(wèi)星傳送給運(yùn)輸調(diào)度中心送入數(shù)據(jù)庫(kù)中。

　　(4)機(jī)械手零件配送/分銷(xiāo)環(huán)節(jié)

　　在機(jī)械手零件配送環(huán)節(jié)，采用RFID技術(shù)能大大加快機(jī)械手零件配送的速度和提高揀選與分發(fā)過(guò)程的效率與準(zhǔn)確率，并能減少人工，降低配送成本。到達(dá)中央配送中心的所有機(jī)械手零件都帖有RFID標(biāo)簽，在進(jìn)入中央配送中心時(shí)，托盤(pán)通過(guò)一個(gè)門(mén)讀寫(xiě)器讀取托盤(pán)上所有貨箱上的標(biāo)簽內(nèi)容。系統(tǒng)將這些信息發(fā)貨記錄進(jìn)行核對(duì)，以檢測(cè)出可能的錯(cuò)誤，然后將RFID標(biāo)簽更新為最新的機(jī)械手零件產(chǎn)品存放地點(diǎn)和狀態(tài)。這樣就確保了精確的機(jī)械手零件庫(kù)存控制，甚至可以確切了解目前有多少機(jī)械手零件貨箱處于運(yùn)途中，轉(zhuǎn)運(yùn)的始發(fā)地和目的地，以及預(yù)期的到達(dá)時(shí)間等信息。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　本文提出了一套從具有普遍特征出發(fā)到成因總結(jié)分析再到解決問(wèn)題對(duì)策一般性分析框架，使得RFID技術(shù)能更快地更好地貢獻(xiàn)于機(jī)械手圖紙、零件的生產(chǎn)管理、倉(cāng)庫(kù)管理、供應(yīng)鏈管理。