專利名稱：基于rfid與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造業(yè)信息化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及制造型企業(yè)的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的在制品跟蹤和生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控是生產(chǎn)活動得以持續(xù)進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短、多樣性增加、市場需求變化難以預(yù)測等特點(diǎn)凸顯，粗獷型的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)今制造業(yè)的需求，因此，精細(xì)化的生產(chǎn)方式受到人們越來越多的關(guān)注和重視。精細(xì)化的生產(chǎn)方式要求企業(yè)能準(zhǔn)確、實(shí)時地獲取生產(chǎn)現(xiàn)場的各種所需的信息，并將這些關(guān)鍵信息以最有效的方式傳送到相應(yīng)的部門。因此，如何將企業(yè)的信息流和物料流有機(jī)地融合到一起，就成為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)實(shí)時業(yè)務(wù)管理與生產(chǎn)過程優(yōu)化的迫切
需求o
在離散制造業(yè)，以企業(yè)資源計劃(ERP)為代表的管理信息系統(tǒng)在生產(chǎn)經(jīng)營活動中發(fā)揮著十分重要的作用。但由于其對生產(chǎn)過程監(jiān)控和管理的能力不足，尚不能完全滿足企業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)管理的需要，于是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)應(yīng)運(yùn)而生。MES用于彌補(bǔ)企業(yè)計劃層和車間控制系統(tǒng)之間的斷層，實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)傳輸和共享，增強(qiáng)企業(yè)對車間的生產(chǎn)管理和控制的能力。
但隨著制造業(yè)的發(fā)展，離散制造在多品種小批量生產(chǎn)、生產(chǎn)流程多變、快速響應(yīng)市場以及高水平生產(chǎn)質(zhì)量管理等方面的需求日益突出，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集手段已越來越不能滿足MES在質(zhì)量管理、車間作業(yè)調(diào)度和過程控制等方面的要求。
條碼技術(shù)于上世紀(jì)七、八十年代開始應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，并得到廣泛的應(yīng)用。引入條碼之后，工廠可通過條碼槍等裝置采集貼附于在制品和零部件上的條碼信息，為企業(yè)信息流提供了較詳細(xì)的數(shù)據(jù)來源，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)的精細(xì)化生產(chǎn)。然而，由于條碼自身以及其信息采集方式中的缺陷，例如易污損、不耐高溫、數(shù)據(jù)量小且不可重寫及只能實(shí)現(xiàn)可視范圍內(nèi)的短距離讀取等，影響了信息的準(zhǔn)確率,限制了條碼的應(yīng)用范圍，增加了工人的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)自動識別和采集生產(chǎn)現(xiàn)場信息。
RFID (Radio Frequency Identification)技術(shù)雖然在二戰(zhàn)時期就已經(jīng)出現(xiàn)，但真正到了上世紀(jì)九十年代才開始漸漸應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。作為一種遠(yuǎn)程非接觸式、大信息存儲量、環(huán)境要求相對較低且能同時識別多個標(biāo)簽的自動識別技術(shù)，RFID技術(shù)彌補(bǔ)了條碼的許多不足之處，為制造企業(yè)信息流和物料流的有機(jī)融合提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精細(xì)化生產(chǎn)提供了新途徑，在工業(yè)界得到了越來越多的認(rèn)同和青睞。
然而，RFID技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用還處于起步階段，現(xiàn)階段阻礙RFID技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的最大障礙就是標(biāo)簽成本較高。成本的約束使得RFID技術(shù)只能用于小批量或者是附加值較高的產(chǎn)品，限制了 RFID技術(shù)在工業(yè)界的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，可對在制品綁定RFID電子標(biāo)簽，對零部件可任意選擇綁定RFID電子標(biāo)簽或條碼，能有效控制生產(chǎn)成本，同時利于對在制品和零部件信息進(jìn)行實(shí)時有效地采集，實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的準(zhǔn)確同步，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)提供了可能。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括沿生產(chǎn)線設(shè)置的多個組裝工位，所述基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理模塊，所述組裝工位上設(shè)置有RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置，以及工位控制器，所述RFID讀寫器和條碼掃描裝置用于讀:f又在制品和/或零部件的RFID電子標(biāo)簽和零部件的條碼信息并輸入到工位控制器，所述工位控制器將RFID電子標(biāo)簽信息和/或條碼信息上傳到數(shù)據(jù)處理才莫塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信息和/或條碼信息在數(shù)據(jù)庫中查詢相應(yīng)在制品信息和零部件信息并進(jìn)行匹配，若匹配成功，則將零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定并儲存，匹配結(jié)果返回工位控制器，并通過RFID讀寫器寫入RFID電子標(biāo)簽。。
進(jìn)一步，所述基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)還包括維修工位，所述維修工位上設(shè)置有RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置，以及工位控制器，所述維修工位的RFID讀寫器讀取需維修的在制品的RFID電子標(biāo)簽及維修工人的電子工牌并上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將維修工人信息與在制品信息進(jìn)行綁定，所述維修工位的RFID讀寫器或條碼掃描裝置掃描更換后的零部件的RFID電子標(biāo)簽和/或零部件的條碼信息并輸入到工位控制器，所述工位控制器將RFID電子標(biāo)簽信息和/或條碼信息上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信息和/或條碼信息在數(shù)據(jù)庫中查詢相應(yīng)在制品信息和零部件信息并進(jìn)行匹配，若匹配成功，則將更換后的零部件信息與在制品信息進(jìn)行重新綁定，替換更換前的零部件信息，并通過RFID讀寫器寫入RFID電子標(biāo)簽；
進(jìn)一步，所述組裝工位還設(shè)置有顯示裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊將在制品信息和零部件信息匹配成功后，還查詢該零部件的安裝指導(dǎo)信息并將安裝指導(dǎo)信息返回工位控制器，工位控制器將安裝指導(dǎo)信息輸入到顯示裝置進(jìn)行顯示；
進(jìn)一步，所述基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)還包括合格證打印工位，所述合格證打印工位包括RFID讀寫器、工位控制器和打印裝置，所述合格證打印工位的RFID讀寫器用于讀取在制品的RFID電子標(biāo)簽中的信息并根據(jù)讀取的信息打印條碼。
進(jìn)一步，所述合格證打印工位將讀取的在制品的RFID電子標(biāo)簽中的信息傳送到工位控制器，所述合檔_證打印工位的工位控制器將在制品的RFID電子標(biāo)簽信息上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)在制 的RFID電子標(biāo)簽信息查詢在制品合格證信息并返回到合格證打印工位的工位控制器，工位控制器再將在制品合格證信息輸入打印機(jī)進(jìn)行打印。
本發(fā)明還提供一種基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法，包括如下步
驟
1 )對進(jìn)入生產(chǎn)線的在制品綁定RFID電子標(biāo)簽；對零部件綁定條碼或RFID電子標(biāo)簽；
2)當(dāng)貼有條碼或綁定有RFID電子標(biāo)簽的零部件上線時，采集零部件信息與在制品信息進(jìn)行匹配，匹配成功后將零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定，并將零部件信息寫入RFID電子標(biāo)簽；
進(jìn)一步，步驟l)中還包括為維修工人配備并綁定RFID電子工牌的步驟；步驟2)之后還包括如下步驟
3 )更換在制品的零部件時，釆集更換的零部件信息與在制品信息進(jìn)行匹酉己，匹配成功后將更換的零部件信息與在制品信息進(jìn)行重新綁定，替換更換前的零部件信息，并采集維修工人的RFID電子工牌信息，將維修工人信息與在制品信息進(jìn)行綁定，將替換的零部件信息寫入RFID電子標(biāo)簽；
進(jìn)一步，步驟2)或3)之后還包括如下步驟
4 )根據(jù)在制品的RFID電子標(biāo)簽信息打印條碼；
進(jìn)一步，關(guān)鍵零部件的條碼需要一直貼附于零部件上，在步驟2)中在這些關(guān)鍵零部件上線的組裝工位將條碼信息寫入到RFID電子標(biāo)簽中后，在組裝過程、步驟3)的維修過程以及步驟4)的打印過程中，可直接讀取RFID電子標(biāo)簽中的信息或通過條碼槍采集關(guān)鍵零部件條碼信息。
本發(fā)明的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)方法，使企業(yè)可對在制品綁定RFID電子標(biāo)簽，并對零部件可任意選#^邦定RFID電子標(biāo)簽或條碼，能有效控制生產(chǎn)成本，利于RFID技術(shù)的推廣應(yīng)用，同時利于對在制品和零部件信息進(jìn)行實(shí)時有效地采集，實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的準(zhǔn)確同步，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)提供了可能，對企業(yè)管理層實(shí)時有效地獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)、提升企業(yè)生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、降低企業(yè)成本等方面都具有極大的價值和現(xiàn)實(shí)意義。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本
發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
圖1示出了基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)的離散制造企業(yè)的整
體構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖2示出了基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。參見圖1,使用本實(shí)施例基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)的離散制造企業(yè)的整體構(gòu)架包括對象標(biāo)識層、數(shù)據(jù)處理層、業(yè)務(wù)規(guī)則層和企業(yè)信息管理應(yīng)用層，具體如下
對象標(biāo)識層基于RFID與條碼的對象標(biāo)識層對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過對數(shù)據(jù)預(yù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)對綁定有RFID電子標(biāo)簽的在制品和貼有條碼或綁定有RFID電子標(biāo)簽的零部件進(jìn)行識別、跟蹤和控制。生產(chǎn)數(shù)據(jù)主要包括在制品、零部件、設(shè)備、人員等的狀態(tài)、參數(shù)、數(shù)量等信息。基于RFID與條碼技術(shù)的對象標(biāo)識層負(fù)責(zé)對這些信息錄入和采集，為后面的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。方法采用條碼技術(shù)與RFID技術(shù)相融合的數(shù)據(jù)采集手段，重點(diǎn)發(fā)揮RFID技術(shù)在數(shù) 據(jù)采集、自動對象標(biāo)識以及數(shù)據(jù)存儲方面的優(yōu)勢以及條碼在適用范圍和成本方 面的優(yōu)勢。由于RFID技術(shù)的使用，基于RFID與條碼技術(shù)的對象標(biāo)識層將具備 對象跟蹤與識別、生產(chǎn)數(shù)據(jù)及零部件信息的實(shí)時采集等功能。該層能為企業(yè)在 質(zhì)量管理、生產(chǎn)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、過程控制等方面提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐。
數(shù)據(jù)處理層數(shù)據(jù)處理層主要負(fù)責(zé)對對象層所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、綁定、 比對、過濾等處理。數(shù)據(jù)處理層從企業(yè)信息管理層的數(shù)據(jù)庫中下載相關(guān)產(chǎn)品的 各種業(yè)務(wù)規(guī)則存放在本地數(shù)據(jù)庫中，以備后續(xù)使用。由于制造企業(yè)生產(chǎn)狀況相 對復(fù)雜，生產(chǎn)制造資源較多，因此，對象標(biāo)識層所測采集的數(shù)據(jù)種類繁多。而 且，由于在制品的數(shù)據(jù)是由RFID實(shí)時上傳的，上傳的在制品信息難免出現(xiàn)重 復(fù)，必須對RFID重復(fù)讀寫數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾。對象標(biāo)識層將同一產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù) 傳輸上來，由數(shù)據(jù)處理層根據(jù)這些數(shù)據(jù)查詢各種相關(guān)資料，并對信息進(jìn)行查詢、 分析、比對、綁定以及回發(fā)，指導(dǎo)工位控制器進(jìn)行相應(yīng)的操作。數(shù)據(jù)處理層的 設(shè)計可以滿足這些數(shù)據(jù)的處理要求，為數(shù)據(jù)的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
業(yè)務(wù)規(guī)則層經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)更有效率，更簡潔，但是企業(yè)管理應(yīng)用層 不能直接應(yīng)用這些數(shù)據(jù)。企業(yè)管理者不關(guān)心這些數(shù)據(jù)的原始狀態(tài)，他們關(guān)心的 是數(shù)據(jù)形成一定的規(guī)則或圖表后所表現(xiàn)出來的生產(chǎn)關(guān)系，如企業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)、車 間運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)線在制品實(shí)時生產(chǎn)情況等。因此，這些數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)MJ'j層 的規(guī)則形成企業(yè)管理應(yīng)用層所需要的信息、圖表后進(jìn)行展示。
企業(yè)信息管理應(yīng)用層企業(yè)信息管理應(yīng)用層如ERP等系統(tǒng)是企業(yè)信息化管 理的重要組成部分。它是從管理者的角度出發(fā)，以便于操作和理解的方式，提 供生產(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)過程可視化監(jiān)控、生產(chǎn)效益分析等工具。ERP系統(tǒng)與 MES的集成能夠幫助ERP系統(tǒng)實(shí)時、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)，使得ERP系 統(tǒng)的分析處理更加準(zhǔn)確、有效。ERP系統(tǒng)也可以利用MES及時、準(zhǔn)確地4巴生 產(chǎn)計劃和要求發(fā)送到生產(chǎn)現(xiàn)場，指導(dǎo)生產(chǎn)。
參見圖2，本實(shí)施例的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括沿生產(chǎn)線設(shè)置的多個組裝工位、 一個或多個維修工位、 一個或多個合格證打印工位、 一個或多個數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊可以是車間服務(wù)器等處理裝置， 每個工位設(shè)置有工位控制器，所述工位控制器通過網(wǎng)絡(luò)與車間服務(wù)器連接，車 間服務(wù)器還通過網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)管理應(yīng)用服務(wù)器連接。
所述組裝工位上還設(shè)置有RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置，以及顯示裝置， 具體地可以設(shè)置一個RFID讀寫器和一個條碼掃描裝置，所述RFID讀寫器用 于讀取在制品和零部件的RFID電子標(biāo)簽，所述條碼掃描裝置用于讀取貼有條 碼的零部件的條碼信息；可設(shè)置兩個RFID讀寫器，兩個RFID讀寫器分別用來 讀取在制品或零部件的RFID電子標(biāo)簽；也可以只設(shè)置一個RFID讀寫器，同時 讀:f又在制品和零部件的RFID電子標(biāo)簽。RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置將讀:f又 的信息輸入到工位控制器，所述工位控制器將RFID電子標(biāo)簽信息和條碼信息 上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信息和條碼信息在數(shù) 據(jù)庫中查詢相應(yīng)在制品信息和零部件信息并進(jìn)行匹配，若匹配成功，則將零部 件信息與在制品信息進(jìn)行綁定并儲存，并將零部件信息通過RFID讀寫器寫入 RFID電子標(biāo)簽，匹配結(jié)果返回工位控制器并在顯示裝置顯示，以提示裝配工人 更換錯誤的零部件，所述數(shù)據(jù)處理模塊將在制品信息和零部件信息匹配成功后， 還查詢該零部件的安裝指導(dǎo)信息并將安裝指導(dǎo)信息返回工位控制器，工位控制 器將安裝指導(dǎo)信息輸入到顯示裝置進(jìn)行顯示，指導(dǎo)裝配工人進(jìn)行裝配，所述顯 示裝置可采用現(xiàn)有的LED電子看板，顯示工藝指導(dǎo)、派工單等信息，指導(dǎo)工人 進(jìn)行操作；
所述維修工位上還設(shè)置有RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置，所述維修工位 的RFID讀寫器讀取需維修的在制品的RFID電子標(biāo)簽及維修工人的電子工牌并 上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將維修工人信息與在制品信息進(jìn)行綁定， 所述維》務(wù)工位的RFID讀寫器或條碼掃描裝置掃描更換后的零部件的RFID電子 標(biāo)簽和零部件的條碼信息并輸入到工位控制器，所述工位控制器將RFID電子 標(biāo)簽信息和條碼信息上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信息和條碼信息在凄t據(jù)庫中查詢相應(yīng)在制品信息和零部件信息并進(jìn)行匹配，若 匹配成功，則將更換后的零部件信息與在制品信息進(jìn)行重新綁定，將更換零部
件信息通過RFID讀寫器寫入RFID電子標(biāo)簽，替換更換前的零部件信息。
所述合格證打印工位還包括RFID讀寫器和打印裝置，所述合格證打印工 位的RFID讀寫器用于讀取在制品的RFID電子標(biāo)簽信息并到工位控制器，所述 合格證打印工位的工位控制器將在制品的RFID電子標(biāo)簽信息上傳到數(shù)據(jù)處理 模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)在制品的RFID電子標(biāo)簽信息查詢在制品合格證信息 并返回到合格證打印工位的工位控制器，工位控制器再將在制品合格證信息輸 入打印機(jī)進(jìn)行打印，并根據(jù)RFID電子標(biāo)簽中的信息打印產(chǎn)品的條碼。
參見圖3，本實(shí)施例的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法，同時實(shí)現(xiàn) RFID與條碼的串行融合和并行融合，包括如下步驟
1 )對進(jìn)入生產(chǎn)線的在制品綁定RFID電子標(biāo)簽，在RFID電子標(biāo)簽中寫入 批次號、流水號、產(chǎn)品編號、產(chǎn)品型號等信息；對零部件綁定條碼或RFID電 子標(biāo)簽；為維修工人配備并綁定RFID電子工牌；在整個生產(chǎn)過程中，RFID電 子標(biāo)簽作為在制品的唯一標(biāo)識，標(biāo)識在制品的整個生產(chǎn)過程信息。生產(chǎn)控制系 統(tǒng)可以根據(jù)RFID電子標(biāo)簽中的信息進(jìn)行生產(chǎn)過程監(jiān)控與管理。
2)當(dāng)貼有條碼或綁定有RFID電子標(biāo)簽的零部件上線時，采集零部件信息 與在制品信息進(jìn)行匹配，匹配成功后將零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定，以 確保零部件的準(zhǔn)確性。具體包括如下步驟
21) 在組裝工位，RFID讀寫器讀取在制品上的RFID電子標(biāo)簽，將其中的 在制品信息提出，保存于工位控制器；
22) 使用條碼掃描裝置掃描零部件上貼附的條碼或用RFID讀寫器讀iK^ 配件上綁定RFID電子標(biāo)簽，提取零部件信息傳給工位控制器；
23) 工位控制器將在制品信息和零部件信息上傳到車間服務(wù)器，在數(shù)據(jù)庫 中查詢由業(yè)務(wù)規(guī)范層生成的BOM表中的物料編碼，確定該零部件與在制品是 否匹配；若匹配成功，則將該零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定，將零部件信息寫入RFID電子標(biāo)簽，并根據(jù)產(chǎn)品編號在顯示裝置上發(fā)布該零配件安裝的各 種所需要的數(shù)據(jù)(如零部件信息、工藝指導(dǎo)、狀態(tài)描述、加工設(shè)備等)來指導(dǎo) 工人進(jìn)行裝配；若失敗，則回發(fā)匹配錯誤信息，由工位控制器將此信息發(fā)布在 顯示裝置上，提示工人更換零部件重新掃描。
在制品和零部件的綁定信息也為后續(xù)維修以及打印合格證等功能提供了數(shù) 據(jù)支撐，信息比對功能則確保零部件安裝的準(zhǔn)確性，提高產(chǎn)品的一次下線合格 率。
3 )更換在制品的零部件時，采集更換的零部件信息與在制品信息進(jìn)行匹配， 匹配成功后將更換的零部件信息與在制品信息進(jìn)行重新綁定，將更換后的零部 件信息寫入RFID電子標(biāo)簽，替換更換前的零部件信息，并采集維修工人的RFID 電子工牌信息，將維修工人信息與在制品信息進(jìn)行綁定；能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品信息 更完備的跟蹤，對返廠維修或因為質(zhì)量問題退貨的產(chǎn)品，只需要掃描合格證上 的產(chǎn)品信息，就可以從系統(tǒng)中調(diào)出所有與該產(chǎn)品相關(guān)的零部件信息、更換零部 件情況、裝配時間以及維修人員等信息；并可以實(shí)現(xiàn)對零部件供應(yīng)商的零部件 產(chǎn)品質(zhì)量更完善的管理和質(zhì)量追溯。
4)在制品裝配完成后，纟艮據(jù)在制品的RFID電子標(biāo)簽信息查詢合格證信息 并打印，并根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信息打印條碼，將條碼貼于最終產(chǎn)品上，RFID 電子標(biāo)簽回收利用。
上述方法中，對進(jìn)入流水線的在制品綁定RFID電子標(biāo)簽，在零部件上線 時，采集零部件信息寫入到在制品標(biāo)簽中，在制造過程中，以電子標(biāo)簽作為信 息載體，自動采集生產(chǎn)過程中的信息，記載生產(chǎn)狀態(tài)；在制品完成的時候，通 過讀寫器采集電子標(biāo)簽信息傳輸給條碼打印機(jī)，制作條碼紙貼附于產(chǎn)品上作為
出廠信息載體，而RFID電子標(biāo)簽則回收再利用。RFID電子標(biāo)簽和條碼交替使 用，即實(shí)現(xiàn)RFID電子標(biāo)簽和條碼的串行融合，充分發(fā)揮RFID和條碼各自的優(yōu) 點(diǎn)，實(shí)時自動采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品信息、在充分利用現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上減低企 業(yè)運(yùn)作成本。上述方法中，對于某些關(guān)鍵零部件，如摩托車制造中的發(fā)動機(jī)和車架等， 其條碼需要一直貼附于零部件上，并綁定于出廠信息中，有些部件條碼甚至還 要跟著整機(jī)產(chǎn)品一起出廠。在這些關(guān)鍵零部件上線的組裝工位將條碼信息寫入
到RFID電子標(biāo)簽中后，在組裝過程、維修或打印時，可直接讀取RFID電子標(biāo) 簽中的信息也可以通過條碼槍采集零部件條碼信息，這樣便實(shí)現(xiàn)了 RFID電子 標(biāo)簽和條碼的并行融合，在生產(chǎn)過程中可使用RFID電子標(biāo)簽或條碼的形式采 集信息，保持了數(shù)據(jù)的完整性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的范圍。這 樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括沿生產(chǎn)線設(shè)置的多個組裝工位，其特征在于所述基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理模塊，所述組裝工位上設(shè)置有RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置，以及工位控制器和顯示裝置，所述RFID讀寫器和條碼掃描裝置用于讀取在制品和/或零部件的RFID電子標(biāo)簽和零部件的條碼信息并輸入到工位控制器，所述工位控制器將RFID電子標(biāo)簽信息和/或條碼信息上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信息和/或條碼信息在數(shù)據(jù)庫中查詢相應(yīng)在制品信息和零部件信息并進(jìn)行匹配，若匹配成功，則將零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定并儲存，匹配結(jié)果返回工位控制器，并將零部件信息通過RFID讀寫器寫入RFID電子標(biāo)簽。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征 在于所述基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)還包括維修工位，所述維 修工位上設(shè)置有RFID讀寫器和/或條碼掃描裝置，以及工位控制器，所述維修 工位的RFID讀寫器讀取需維修的在制品的RFID電子標(biāo)簽及維修工人的電子工 牌并上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將維修工人信息與在制品信息進(jìn)行綁 定，所述維修工位的RFID讀寫器或條碼掃描裝置掃描更換后的零部件的RFID 電子標(biāo)簽和/或條碼信息并輸入到工位控制器，所述工位控制器將RFID電子標(biāo) 簽信息和條碼信息上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)RFID電子標(biāo)簽信 息和條碼信息在數(shù)據(jù)庫中查詢相應(yīng)在制品信息和零部件信息并進(jìn)4亍匹配，若匹 配成功，則將更換后的零部件信息與在制品信息進(jìn)行重新綁定，替換更換前的 零部件信息，并將更換的零部件信息通過RFID讀寫器寫入RFID電子標(biāo)簽。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征 在于所述組裝工位還設(shè)置有顯示裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊將在制品信息和零 部件信息匹配成功后，還查詢該零部件的安裝指導(dǎo)信息并將安裝指導(dǎo)信息返回工位控制器，工位控制器將安裝指導(dǎo)信息輸入到顯示裝置進(jìn)行顯示。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)還包括合格證打印工位，所述合格證打印工位包括RFID讀寫器、工位控制器和打印裝置，所述合格證打印工位的RFID讀寫器用于讀取在制品的RFID電子標(biāo)簽中的信息并根據(jù)讀取的信息打印條碼。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述合格證打印工位將讀取的在制品的RFID電子標(biāo)簽中的信息傳送到工位控制器，所述合格證打印工位的工位控制器將在制品的RFID電子標(biāo)簽信息上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)在制品的RFID電子標(biāo)簽信息查詢在制品合格證信息并返回到合格證打印工位的工位控制器，工位控制器再將在制品合格證信息輸入打印機(jī)進(jìn)行打印。
6. 基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟1 )對進(jìn)入生產(chǎn)線的在制品綁定RFID電子標(biāo)簽；對零部件綁定條碼或RFID電子標(biāo)簽；2) 當(dāng)貼有條碼或綁定有RFID電子標(biāo)簽的零部件上線時，采集零部件信息與在制品信息進(jìn)行匹配，匹配成功后將零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定并將零部件信息寫入RFID電子標(biāo)簽；3) 在產(chǎn)品下線時，采集在制品上綁定的RFID電子標(biāo)簽信息，制作條碼與產(chǎn)品進(jìn)行綁定。
7. 如權(quán)利要求6所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法，其特征在于步驟1)中還包括為維修工人配備并綁定RFID電子工牌的步驟；步驟2 )之后還包括如下步驟3)更換在制品的零部件時，采集更換的零部件信息與在制品信息進(jìn)行匹商己，匹配成功后將更換的零部件信息與在制品信息進(jìn)行重新綁定，替換更換前的零部件信息，并采集維修工人的RFID電子工牌信息，將維修工人信息與在制品信息進(jìn)行綁定，將替換的零部件信息寫入RFID電子標(biāo)簽。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2 )或3 )之后還包括如下步驟4)在制品裝配完成并才企驗合格后，根據(jù)在制品的RFID電子標(biāo)簽信息打印條碼。
9. 如權(quán)利要求8所述的基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)方法，其特征在于關(guān)鍵零部件的條碼需要一直貼附于零部件上，在步驟2)中在這些關(guān)鍵零部件上線的組裝工位將條碼信息寫入到RFID電子標(biāo)簽中后，在組裝過程、步驟3)的維修過程以及步驟4)的打印過程中，可直接讀取RFID電子標(biāo)簽中的信息或通過條碼槍采集關(guān)鍵零部件條碼信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于RFID與條碼融合的精細(xì)化生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)方法，可對在制品綁定RFID電子標(biāo)簽，對零部件可任意選擇綁定RFID電子標(biāo)簽或條碼，能有效控制生產(chǎn)成本，同時利于對在制品和零部件信息進(jìn)行實(shí)時有效地采集，實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的準(zhǔn)確同步，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)提供了可能；本發(fā)明的生產(chǎn)方法包括如下步驟1)對進(jìn)入生產(chǎn)線的在制品綁定RFID電子標(biāo)簽；對零部件綁定條碼或RFID電子標(biāo)簽；2)當(dāng)貼有條碼或綁定有RFID電子標(biāo)簽的零部件上線時，采集零部件信息與在制品信息進(jìn)行匹配，匹配成功后將零部件信息與在制品信息進(jìn)行綁定；3)在產(chǎn)品最終下線時，采集在制品上綁定的RFID電子標(biāo)簽信息，打印產(chǎn)品合格證和條碼。
文檔編號G06K17/00GK101655918SQ20091010479
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者劉衛(wèi)寧, 孫棣華, 偉 宋, 宋瀟瀟, 鄭林江 申請人:重慶大學(xué)