自动化生产线系统设计

自动化生产线管理系统

V1.0

设计说明书

目录

1引言 (3)

1.1开发背景 (3)

1.2条码技术与RFID技术的对比 (4)

2系统整体设计说明 (5)

2.1系统简介 (5)

2.2系统总体框架设计 (7)

2.2.1系统总体架构 (7)

2.2.2网络拓扑结构 (9)

2.3系统运行流程设计 (10)

2.4系统设计方案 (12)

➢统一规范的编码体系 (12)

➢基础信息平台 (13)

➢生产线RFID设备配置方案 (13)

➢生产线自动识别实现方案 (14)

2.5系统设备介绍 (16)

2.5.1 RFID电子标签 (16)

2.5.2 RFID固定读写器 (16)

2.5.3 RFID手持机 (18)

3系统功能介绍 (20)

3.1生产过程控制 (20)

3.2工厂计划与作业管理 (21)

3.3质量管理/SPC分析 (22)

3.4报表中心 (23)

4参考资料 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。

1引言

1.1开发背景

随着经济的全球化发展趋势，传统密集型加工制造业，如服装、电子等行业，单品制造费用越来越高，加工利润越来越低，为提升企业的整体利润率，优化企业管理流程，通过信息化改造来提升生产效率成为有效的手段之一。

在传统的制造企业的生产流程中，大部份生产模式以单件流生产模式为主，这种生产线模式的最大缺点是通常在某些瓶颈工序会积压大量半制成品，如果工序繁复且生产环节多，这种现象将更加严重。

目前在传统加工企业的管理中普通存在着如下问题：

1）整体生产效率低下，现场管理无从下手；

2）生产过程数据量大，生产线积压严重，不能形成自动化流转和自动化采集数据；

3）需要手工录入大量数据，准确率和工作效率较低，可靠性不能保证；

4）可控性差，对加工进度的掌握不精确，生产现场状态监控能力不足；

5）质量损耗严重，返修率过高，无法进行质量追溯；

6）订单生产进度和车间在制品、完工数据等不清楚，无法准确计算成本；

7）经营数据的分析和统计无法做到准确与时，难以挖掘出有价值的信息以指导未来生产计划。

这些问题削弱了管理人员对生产周期的预测、控制与应变能力，已越来越难以应付定单规格多，且交货期短的市场要求。

自动化生产线管理系统V1.0（简称生产线管理系统），使用RFID电子标签作为信息载体，以局域网、互联网为信息渠道，建立一套完整的信息化管理系统，能够对整个生产线管理的每个环节进行全程的记录，实现在制品的自动识别和实时管理，从而实现对企业生产线上的物流和信息流的实时跟踪，提高企业生产管理的工作效率和服务水平。

1.2条码技术与RFID技术的对比

国内生产制造企业在建立和不断完善质量体系的过程中，迫切要求产品生产线有一套清晰、完整、便于存取和检索的质量记录。

目前基于条码的生产管理系统，使各种质量分析和控制得以方便地实现。传统的条码系统有其优点，也有明显的缺点，如易污染、折损、需要停止等待逐个扫描等，批量识读效率不高，无法满足快速准确的需求。

与传统条形码识别技术相比，RFID技术有本质上的优势：

➢快速、远距离扫描

条形码一次只能有一个条形码受到扫描；RFID读写器可远距离同时识别读取多个RFID标签。

➢可重复使用

条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID标签内储存的数据，方便信息的更新。

➢穿透性和无屏障阅读

在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以识读条形码。

➢抗污染能力和耐久性

传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。同时由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID标签是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。

➢体积小型化、形状多样化

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。同时RFID标签更可往小型化与多样形态发展。

➢数据的记忆容量大

一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数兆Bytes。

➢安全性

由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不

易被伪造与变造。

因此，RFID 技术不只是条码技术的简单替换，它在制造业中的应用将改变加工制造企业的生产经营方式，为众多企业提高了生产过程管理水平，提高了生产效率，使得以前难以定量考核的管理数据得以方便快捷的获得，从而优化了生产过程管理。

2系统整体设计说明

2.1系统简介

目前制造企业在面临着诸多问题，如何解决车间生产线的数据实时的反馈，保证数据的真实性和解决问题的与时性；如何保证流水线的畅通，如何解决在制品的堆积以与如何与时发现瓶颈工序；如何保障出口成衣能够准时交货等因素一直困扰着企业管理者。

为了提高生产过程透明化和企业综合信息化建设，达到提高效率和降低成本的目的，公司迫切需要一套符合生产线管理的控制管理系统，解决生产现场状态监控能力不足、工位之间协调能力差、现场操作和配料缺乏有效指导、质量数据录入滞后等问题。

基于RFID技术的自动化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，本系统能够自动采集生产数据和设备状态数据，为生产管理者提供生产线所有工序环节的“实时数据”，并且能够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，从而做到对生产操作进行自动实时跟踪，可有效地对各生产岗位进行监督、对产品质量的稳定性和工艺参数的执行率进行监督。

同时通过与企业已有ERP系统的结合，与时查询每一个订单的生产情况，使企业的管理者与采购，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、海关报关与物流运输等环节提供调度依据。