RFID解决生产车间实时数据采集问题
连续性生产流程中的实时监控技术

连续性生产流程中的实时监控技术连续性生产流程是制造业中的核心环节,特别是在化工、制药、食品加工等行业中,它要求生产线持续运行以保证高效率和产品质量。
实时监控技术在此过程中发挥着至关重要的作用,它不仅能够实时捕捉生产数据,提高过程透明度,还能迅速识别异常情况,预防故障发生,优化生产效率。
以下是连续性生产流程中实时监控技术的六大关键点。
一、数据采集与集成实时监控的基础在于准确、全面的数据采集。
这包括利用传感器、RFID、机器视觉等多种技术手段,收集生产线上的温度、压力、流量、物料状态等各类参数。
这些数据需通过物联网(IoT)技术集成到统一的平台,实现跨设备、跨系统的数据共享。
高效的通信协议如MQTT、OPC UA等,能确保数据传输的实时性和安全性,为后续分析提供坚实的基础。
二、实时数据分析与预警一旦数据被采集并集成,接下来的步骤是实时分析这些数据。
采用大数据分析、机器学习算法可以自动识别生产过程中的模式和趋势,及时发现偏离正常操作范围的指标,发出预警信号。
这种预测性维护能力可以提前预防设备故障,减少停机时间,同时优化原材料使用,避免浪费。
例如,通过对设备振动频率的分析,可以预测轴承的磨损程度,安排适时的维护。
三、可视化管理与决策支持数据的价值在于被理解和应用。
实时监控系统通常配备有直观的仪表盘和图形化界面,将复杂数据转化为易于理解的信息视图。
管理人员可以通过这些可视化工具,实时监控生产进度、设备状态和效率指标,快速做出决策。
高级的系统甚至能提供模拟和预测功能,帮助决策者评估不同策略对生产的影响,优化资源配置。
四、质量控制与追溯在连续性生产中,产品质量控制至关重要。
实时监控技术可以对生产过程中的关键质量指标进行连续监测,确保产品符合预定的标准。
结合区块链技术,还可以建立完整的产品追溯体系,从原料采购、生产、检验到销售的每一个环节都记录在案,增强消费者信任,同时便于在出现问题时迅速定位原因,实施召回或纠正措施。
基于RFID离散制造业车间生产过程控制系统研究与开发

1 生 产 过 程 控 制 系统 研 究
1 1 离散制造业 生产特征分析 .
典型 的离 散制 造业企 业 由于 主要从 事单 件 、 小 批量生 产 , 品 的 工 艺过 程 经 常 变 更 , 产 因此 需 要进 行 良好 的计 划 。离散 行业 主要 是按 订单 组织生 产 ,
摘 要 : 对 当前 离散 制 造 车 间生产 过程 控 制 的 实时性 、 靠性 差 的 问题 , 出 了一种 基 于射 频 识 针 可 提
别技 术 的 离散 制造 车 间 生产过 程控 制 系统 解决 方案 。 面 向 离散 制 造企 业 车 间层 的 生产 过程 控 制
系统 强调 制 造过程 数 据 的 实时采 集、 产作 业计 划 的可执 行性 和有 效性 。 开发 了基 于 R I 的 离 生 FD 散 制造 业 生产 过程控 制 系统 , 仿 真 实验 平 台验 证 表 明 : 设 计 的 过程 控 制 系统 切 实有效 , 实 经 所 为
品的种类 变化 较 多 , 到 的外 协 件 较 多 , 间 生 产 用 车
和执 行 。本 文将 就 离 散 制 造 过 程 的 生产 过 程控 制
方 面展 开讨 论 , 研究并 开 发 一种 基 于 R I 离 散制 FD 造车 间生 产 过程 控制 系统 。该 系 统位 于业 务 管 理
现 离散 制 造 车 间的准 时生产 奠 定 了基 础 。 关 键词 : 离散 制造 ; I 生产 过程 控 制 系统 ; 据 采集 RF D; 数
中图分 类号 :P 9 T 31
文献标 识码 : A
文章 编 号 :6 2 66 21 )1 03一O 17 —11 (02 1 —0 1 5
SFC RFID生产线自动采集系统

SFC RFID生产线自动采集系统摘要:使用13.56MHz高频RFID电子标签、RFID读写器、TCP/IP数据采集器,将栈板信息写入RFID 电子标签并固定在流水线栈板上,在流水线数据采集工站上安装RFID读写器,当栈板经过该工站时,RFID读写器自动采集(射频感应)到栈板信息并通过网络传送到SFC系统中心关键词:rfid技术[148篇]rfid生产线[1篇]rfid标签[108篇]rfid制造[1篇]智能制造[2篇]rfid[2284篇]系统介绍现有SFC系统数据采集一般采用条形码数据采集,在产品或装箱上贴附条形码标签,数据采集方式为人工和自动两种方式并存在以下问题:1. 人工:操作员持扫描仪对准产品条形码采集(缺点:需人力,存在人为误差因素)2. 自动:在流水在线固定安装自动扫描仪(缺点:漏扫率高,设备成本高)为解决以上问题,在流水在线固定安装RFID 读写器,在产品或装箱栈板上安装或贴附RFID 电子标签,当产品经过RFID 读写器识别范围时,实现感应式自动数据采集。
系统组成? RFID读写器、? TCP/IP数据采集器、? RFID电子标签(ISO15693 13.56MHz)? 系统数据监控中心系统架构使用13.56MHz高频RFID电子标签、RFID读写器、TCP/IP数据采集器,将栈板信息写入RFID电子标签并固定在流水线栈板上,在流水线数据采集工站上安装RFID读写器,当栈板经过该工站时,RFID读写器自动采集(射频感应)到栈板信息并通过网络传送到SFC系统中心系统特点1. 数据采集速度快:有效避免因条形码质量、照明等原因造成的采集困难2. 漏扫率几乎为0:大幅降低楼扫率,解决产品因漏扫导致产线停线的故障3. 降低耗材成本:电子标签首次投入成本高,但可重复回收使用,长期评估可大幅降低成本4. 降低设备成本:自动数据采集器成本高,使用RFID读写器可节约设备成本。
生产运作中的数据采集与分析方法介绍

生产运作中的数据采集与分析方法介绍引言在现代生产运作中,数据采集与分析方法的应用越来越重要。
通过对生产数据的采集和分析,企业可以了解和优化运作过程,提高生产效率和质量,降低成本,增强竞争力。
本文将介绍生产运作中常用的数据采集与分析方法。
数据采集方法1. 实时传感器数据采集实时传感器数据采集是一种常见的数据采集方法。
它通过安装传感器设备,实时监测生产过程中关键参数的数值,并将这些数据传输到中央数据库中。
例如,在生产线上使用温度传感器来监测产品的温度,或使用压力传感器来监测设备的运行压力。
这些实时数据可以用于监测和控制生产过程,并通过后续的数据分析得出。
2. 手动数据采集手动数据采集是另一种常见的数据采集方法。
它通常通过工作人员进行,需要手动记录关键参数的数值。
例如,操作员可以记录设备的运行时间、产品的质量指标等。
手动数据采集相对简单,但容易出现数据录入错误和延迟的问题,因此在一些自动化水平较低的企业仍然普遍使用。
3. RFID(无线射频识别)数据采集RFID数据采集是一种基于无线射频技术的数据采集方法。
它使用RFID标签和读写器,将标签上的数据传输到中央数据库中。
例如,在生产车间使用RFID标签来跟踪原材料的进出,或使用RFID标签来识别产品的批次信息。
RFID数据采集具有高效、准确的特点,适用于大规模和快速的数据采集需求。
4. PLC(可编程逻辑控制器)数据采集PLC数据采集是常用的自动化数据采集方法。
它通过与PLC连接,实时获取生产过程中的信号状态和参数数值。
PLC是一种专用的计算机控制器,可以通过编程来实现自动化控制。
例如,在自动化生产线上,PLC可以用来采集和控制设备的状态和参数,以及监测设备的故障信息。
数据分析方法1. 数据可视化分析数据可视化是一种常用的数据分析方法,它将数据以图表、图形等形式展示出来,使人们能够更直观地理解数据的规律和趋势。
常见的数据可视化工具包括条形图、折线图、散点图、饼图等。
基于RFID的车间应用方案

沿 海 企 业 与 科 技
C A T LE T R RS SA D S I N E&T C O O Y O S A N E P IE N CE C E HN L G
N 0 , 1 O. 2 0 80
( u lt eyNO.2 ) C mu ai l 1 3 v
息处理仍需要企业各级操作员工手工进行 , 用 采 诸如加工线路单 、 工序单 、 台账等对在制品管理 , 但填写工作量大 , 账单容易丢失和受污损 , 不便 于 统计和核算 , 零部件、 在制品和产品完工等信息不 能及 时采集并 传递 到上层 的 管理信 息 系统 ( 如 M S E P等) E 、R ; 虽然也有一些生产车间采用纸质条
生产车间普遍存在生产不均衡现象 ,对于不同产 件流向等。 FD已经被有关专家认定为 2 世纪最 RI l 品的柔性混流生产 , 零部件配送难 同步 、 产品零件 具影响力的科技领域之一。R I FD在我国的发展才 国内有 2O O 多家企业、 研究机构 、 装配易出错 , 造成生产效率低下。而且零部件在生 刚刚开始 。目前 ,
产与装配过程 中, 跳站 、 漏站 现象 时有发 生 , 造成 大学等从事 R HD中间件 、 数据 管理 、 公共信息服 产品质量不稳定。质量信息分布在各个管理环节、 务网络和应用软件的开发和应用。20 年科学技 06
乃至每个工位 ,由于未建立成 品与组装零部件间 术部等十五部委发布《 中国射频识别 nD技术政 ) 的关联 , 造成质 量问题难定位 、 难追踪 , 不能按 时 策 白皮书》详 细阐述 了我 国发展 R I FD的技术战 间、 工位 、 人员等因素定位追踪 , 以查 出问题根源。 略、 技术发展及优先应用领域 、 推进 的产业化战略
一种基于RFID的生产线监控系统

线监 控 系统 。系 统模 型如 图 1 。
与传 统 的条 型码 、 卡 及 I 磁 C卡相 比 , 频 卡 具 射
有 非 接触 、 阅读 速度 快 、 无磨 损 、 受 环境 影 响 、 不 寿命
长 、 于使 用 的特 点和 防 冲突功 能 , 同时处 理 多张 便 能
卡片 。更 重要 的是 射 频 卡 可 以具 有 写 功 能 , 除产 品
卡之 间进 行 非接 触 双 向数 据 传输 , 以达 到 目标 识 别 和数 据交 换 的 目的 。最 基 本 的 R I 系统 由 3部分 FD 组成 : )标 签 ( g 即射 频 卡 ) 由耦 合 元 件及 芯 片 1 Ta , : 组成 , 有 内置 天线 , 于 和 射频 天 线 间进 行 通 信 ; 含 用 2 )阅读 器 : 取 ( 读 在读 写 卡 中还 可 以写 入 ) 签 信息 标 的设 备 ; )天线 : 3 在标 签 和读 取 器 间传 递 射频 信 号 。 通 常阅读 器具 有 RS 3 / 4 5等 接 口与 外 部 计 算 2 2 RS 8 机 (2 机主 系统 ) 3位 连接 , 行数 据交 换 。 进
流 。随着 生成 成本 的不 断 下 降 和性 能 的增 强 , 频 射
负 担 。并 且 这种 可视 和 即时 的信 息流 可大 大加 快生 产过 程 , 提高 生产 可靠 性 。另 一 方 面 , 用 RF D技 运 I 术 可 以相 应 减少人 工 的介 入 , 优化 产 品线 的配置 , 为 企业 的信 息 集成 和决 策提 供强 有力 的支持 。 J
了必要 的底 层数 据 。
转 化器 把 阅读 器采 集 到 的数 据 转 换 成遵 从 TC /P P I 协 议 的数 据 , 后再 通 过 网络传输 , 样 就有效 消 除 然 这 了传输 距 离 的限制 。射 频 卡 的使 用取 决 于我们 实 际 生 产 的 需 要 , 以具 体 到 1个 装 配 部 件 、 可 1包 螺
面向智能制造的实时数据采集及处理技术研究

面向智能制造的实时数据采集及处理技术研究近年来,智能制造正成为制造业的重要发展方向。
数据的采集与处理是实现智能制造的基础。
对于制造业而言,工厂生产过程中产生的数据是丰富而复杂的。
如何在海量数据中快速准确地提取有价值的信息,对于实现智能制造具有重要意义。
本文将探讨面向智能制造的实时数据采集及处理技术研究。
一、实时数据采集技术实时数据采集技术是智能制造过程中的第一步。
其目的是收集工厂实时生产过程中产生的数据,以获取生产过程的全面了解。
实时数据采集技术主要包括传感器网络、RFID技术、GPS、互联网物联网等多种技术手段。
1.传感器网络传感器网络是一种基于分布式传感器的数据采集技术。
传感器网络可以接口各种传感器,从而可以实时监测机器的状态、温度、湿度等参数。
目前,传感器网络已经广泛应用于工业领域。
2.RFID技术RFID技术是一种无线电通信技术,是实现物联网的关键技术之一。
通过RFID 技术,可以在生产过程中快速识别物品,并进行自动管理。
RFID可广泛应用于自动物品识别、物品追踪、库存管理等多个领域。
3.GPSGPS技术是全球定位系统,可实现位置检测与导航功能,广泛应用于工业生产过程中的货车追踪、运输路线规划等领域。
4.互联网物联网互联网物联网是将物品通过互联网连接起来,构成一个庞大的物品网络。
互联网物联网可以实现对物品状态的实时监测、存储、分析等多个功能。
由于实时数据采集技术的存在,使得工厂生产信息实时化成为可能。
二、实时数据处理技术实时数据处理是将生产现场实时产生的数据进行实时分析处理,以实现大量数据的快速过滤和处理,获取有意义的信息。
实时数据处理技术主要包括大数据处理、人工智能、机器学习、数据挖掘等。
1.大数据处理大数据处理是指对超过传统信息处理技术承受能力的数据进行处理,以实现对数据的清洗、存储、管理、分析和决策等多个方面的处理。
目前,Hadoop技术与Spark技术等已经广泛应用于大数据处理领域。
基于RFID的室内定位追踪技术及其在车间的应用研究

摘要在工业4.0的大环境下,模具企业正步入信息自动化阶段,将信息通信、计算机网络、人工智能与传统制造业相结合,自动、全面、透明、精确地获取生产物流信息,不仅可以辅助企业精益管控生产过程,高效高质量生产模具,同时也是传统模具企业向现代智能工厂转型的关键。
本文通过将射频识别(RFID)技术应用到模具生产物流过程中,提出一种面向模具车间的基于RFID的室内定位追踪算法,并开发一套室内定位追踪系统,实现对模具车间内物品、车辆的高精度实时定位追踪。
本文主要研究内容如下:(1)研究RFID底层数据,特别是标签相位值的特点,研究相位测量过程中热噪声与标签多样性问题对定位精度的影响,研究相位差与距离差的关系,并通过实验进行验证,为后续设计定位算法提供理论依据。
(2)根据标签相位值特性,研究基于全息图的定位追踪算法,通过全息图不断叠加的方法逐渐逼近待定位标签的真实位置,并引入累计概率密度函数和差分函数,解决相位测量中存在的热噪声和标签多样性问题,将定位精度提升至cm级。
(3)针对全息图计算量过大的问题,提出一种双曲线与全息图复合的定位追踪算法,通过相位差引入双曲线簇,利用双曲线交叉确定标签位置候选集,再通过全息图叠加筛选出标签位置,在保证定位精度为cm级的同时,经过实验验证,相比于全息图定位减少了90%的计算量,可做到高精度实时定位。
(4)基于双曲线与全息图复合定位算法,开发一套基于RFID的车间物品实时定位追踪系统,部署于车间环境,评估定位系统在真实车间环境下的定位精度,并通过研究多径效应、天线盲区对定位精度的影响,进一步对定位算法进行改进,提升算法的精度和健壮性,最终在车间现场实现高精度低延迟的定位效果。
关键词:RFID、模具车间、定位追踪、双曲线、全息图AbstractUnder the environment of "Industry 4.0", mold companies are now entering the information automation stage. Combining traditional manufacturing with communication, networks, and artificial intelligence to automatically track product information, which can not only assist the company to control the production process, but also become the key to the transformation of traditional mold companies to modern smart factories. This paper proposes an RFID-based indoor location tracking algorithm for object localization and tracking in the workshop, and develops an indoor location tracking system to achieve high precision tracking in real time. The main research contents of this article are as follows:(1) Analyze the underlying data of RFID, especially the characteristics of the phase value, study the influence of the thermal noise and tag diversity on the positioning accuracy, study the relationship between the phase difference and the distance difference, and verify it through experiments, which can provide theoretical basis for the localization algorithm.(2) Studying the localization algorithm based on hologram according to the characteristics of tag phase value. The real position of the tag is gradually approached through the continuous superposition of hologram, and the cumulative probability density function and the difference function are introduced to solve the thermal noise and tag diversity,it can improve the localization accuracy to the cm level.(3) Aiming at the large amount of hologram’s calculation, this paper proposes a hybrid location tracking algorithm based on hyperbola and hologram. It introduces hyperbola clusters by phase difference, determines the candidate set by hyperbolic crossover, and then filters out the tag positions by hologram superposition. Compared with the hologram algorithm, it can reduce the amount of calculation by 90%, and maintain the localization accuracy be cm level.(4) Developing an RFID-based real-time location tracking system for workshop, which is based on the hyperbola and hologram composite localization algorithm. It was deployed in the workshop environment to evaluate the positioning accuracy. Studying the effects of multi-path effects and antenna blind spots on the localization accuracy in order to optimize the algorithm, enhance the robustness of the algorithm, and finally achieve high-precision, low-latency tracking on the workshop.Key words: RFID;mould workshop;tracking;hyperbolic;hologram目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 模具车间生产管理现状与需求 (3)1.3 室内定位技术的分类及特点 (5)1.4 基于RFID的室内定位技术研究现状 (8)1.5 课题意义与研究内容 (9)2RFID定位理论基础 (11)2.1 RFID技术简介 (11)2.2 实验设备 (12)2.3 RSS与相位值定位方法对比 (14)2.4 相位值定位过程中存在的问题 (16)2.5 本章小结 (19)3 基于全息图的定位追踪技术 (20)3.1 定位问题描述 (20)3.2 全息图 (22)3.3 全息图优化 (27)3.4 评估试验 (31)3.5 本章小结 (34)4 双曲线与全息图复合定位追踪技术 (35)4.1 双曲线交叉定位 (35)4.2 双曲线与全息图复合定位算法 (37)4.3 评估实验 (40)4.4 本章小结 (44)5 车间定位系统开发及算法评估 (45)5.1 系统架构及实现技术 (45)5.2 现场部署 (50)5.3 车间定位结果分析及优化 (51)5.4 本章小结 (60)6 总结与展望 (61)6.1 总结 (61)6.2 展望 (62)致谢 (63)参考文献 (64)附录攻读学位期间发表论文目录 (69)1 绪论1.1 研究背景本课题来源于国家高技术研究发展计划项目“支持模具设计制造全过程精益管控的制造物联技术研发与应用示范(2013AA040404)”。
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RFID解决生产车间实时数据采集问题
导读:在传统的制造业中,依然采用人工采集、手工输入等方式采集生产线信息,这样不仅准确性不足,还存在一定的错误率。
手工输入只能定时进行,无法实时更新系统中的生产数据,滞后情况严重,不利于生产流的顺利进行,制约了产能的进一步提高。
因此,企业面临着瓶颈问题:生产过程中的数据不能实时准时的采集。
对于大部分制造业企业来说,车间信息化是一个薄弱的环境,车间生产的信息很难准确及时反馈到企业的管理层,极大地影响了企业决策的及时性和科学性。
制造业企业主要存在的问题是:
1、产品组成复杂,品种多。
每种产品的结构关系复杂,都有很多零部件组成。
为了满足市场发展的需要,企业还要研发新产品,提供更多的产品种类。
2、工艺路线复杂多变,生产周期长。
成品需要经过零部件加工、装配等一系列环节,很多零件可能需要几十道工序才能生产出来,涉及众多车间、外协厂商。
从采购到加工、装配、出厂,一般需要几十天甚至几个月,导致产品生产周期太长。
3、生产过程组成复杂。
要维持生产,需要原材料、设备、工装夹具、仓库、操作人员等一系列科学配合,牵涉企业各部门和供应商,生产过程组织极其复杂。
这些问题削弱了管理人员对生产周期的预测、控制及应变能力,已越来越难以应付定单规格多,且交货期短的市场要求。
那么应该如何解决?首先,在制造现场实时获得企业工序流程中产生的数据并对这些数据进行有效的挖掘、分析是解决这些问题的关键。
其次,与ERP等订单业务管理系统的整合,将使得业务管理变得更加有序和高效。
制造车间生产过程中的数据包括车间人员、物料、加工设备、工票、工装、加工过程等,涉及车间各个部分。
生产现场的数据包括工人、物料、设备、工票、车间加工过程等。
而RFID技术能准确、快速、可靠地提供实时数据,使用数据采集器现场采集生产过程中的生产信息比在生产线上放几台电脑来手工录入更为方便、简捷、迅速。
基于RFID技术的生产线管理系统成为解决上述问题的有效方案之一,通过采用RFID技术,系统能够自动采集生产数据和设备状态数据,为生产管理者提供企业业务流程所有环节的实时数据,可允许结合各工序设备的工艺特点和相关的工艺、质量指标参数,进行各生产重要环节的工艺参数和设备运行参数等生产信息的在线监测和分析,帮助企业实现生产过程中半成品工序、成品工序的计量,仓储的出入库管理的自动化和信息化集成,供应链的自动实时跟踪,销售及售后服务反馈,让企业领导可实时掌握流程信息,并对企业业务进行监管理督。
同时通过与企业各种管理系统的结合,及时查询每一个订单的生产情况,使企业的管理者及采购,物流等部门能够实时监控任何一个订单的生产情况,为生产排期、物料采购、海关报关及物流运输等环节提供调度依据。
针对目前制造企业的现状及存在的问题,建议利用简洁成熟型的ERP系统实现产供销的链条管理,利用华磊迅拓OrBit-MES套件的RFID报工系统实现生产环节的实时管理,提高企业的生产效率,减少库存,对市场需求做出更快的响应,加速企业资金的周转,系统需要达到如下设计目标:
建立统一的物料编码体系,保证从物料到产品的唯一性。
系统采用RFID编码方式进行数据管理,建立统一规范的物料编码体系,保证从每个单位物料到产品的唯一性。
在生产过程的任何一个环节都能够正确地追踪到物料的来源和去向。
1、建立实时的数据采集系统,为生产运营的畅通提供保证;
2、减少生产数据丢失,保证原始实时数据的准确性,建立完整的数据仓库;
3、建立生产线实时信息通道,保障生产流水的畅通;
4、提高信息的透明度,建立质检追溯体系,强化自我监督,互相监督意识;
5、建立业务跟踪的实时信息,保障成品及时交货;
6、建立透明化的计件工资体系,实时反映工人实际生产状况;
7、加强对生产数据的采集和分析,在实现管理精细化的基础上,为决策层提供准确的依据。
RFID实时数据采集是企业信息化实现物联网的手段,按企业业务流程的特点,规划首先把生产过程采用RFID 刷卡方式完成工序流转和数据采集,解决生产过程控制的问题,同时基于以往实施ERP系统的成功经验,完成从采购、库存、销售到财务核算的整套信息系统规划,实现销售、采购、库存、生产、财务、质量、成本、设备、工艺、人员管理的有机整合,实现公司全面信息化和无纸化。
利用华磊迅拓OrBit-MES系统的SCADA应用插件,不仅可以使数据采集更实时准确,同时为企业生产计划层提供生产能力的准确值。
该系统实现了对车间实时监控、在制品统计、生产计划的科学安排,大幅度提高了企业的生产效率。