2.3 智慧裝配車間應用流程

　　該公司共有七個生產車間，每個車間分上下兩層，樓下為注塑車間，樓上為裝配車間。注塑車間機臺上架的模具不同，生產出來的注塑件不同。每個裝配車間的裝配工序基本相同，裝配工人從半成品庫領取的注塑件不同，裝配出來的產品就不同。各個裝配車間產品對應表如表1所示。下面以裝配三車間生產的矮泵產品為例詳細說明該公司的裝配工序。矮泵產品由泵體、壓蓋、連蓋等30種零件組成，這些零件在預設的產品工藝路線的約束下裝配，如圖4所示：裝配工人從車間的半成品庫和外購件庫領取所需注塑件和外購件，依次經過沖頭子、試頭子、套滴子、連套、撳泵、壓氣檢測、胃口、組裝、插管九道自動機工序得到半成品矮泵 （已插管），最后通過—道手工作業生產出完整的矮泵成品。

　　表1 裝配車間產品對應表

　　圖4 傳統矮泵生產流程

　　在矮泵產品的裝配過程中，前制程的輸出是后制程的輸入，之一，某道工序的零部件不夠時，可以暫時跳過，先組裝后面的兒道工序，待到該工序零部件齊全時，再將該零件與后面幾道工序組裝出的半成品組裝在一起。MES需要采集這一過程中的生產日期、班次、每道工序的操作工、投入的零件編號和領料重量、產出的半成品編號、余料數量、廢料數量、不合格數量等信息。本文的RFID智慧車間研究的主要是前九道自動機工序的信息采集。

　　為了實時監控裝配生產狀況，本方案配備讀寫距離分別為10cm、8cm、5cm的高頻RFID標簽記錄員工ID、零部件ID、產品ID等基本信息，構建基于RFID的矮泵生產流程。如圖5所示，訂單第—道工序開始之前，工作人員將初始化的產品標簽安裝在頭子外表面。操作工需在工位上的高頻讀卡器上刷卡，完成上崗認證，系統記錄當前工位員工姓名、日期、班次等上崗狀態信息。

　　圖5 基于RFID的矮泵生產流程

　　每班次上崗前，工作人員掃描裝有零件的器皿上的零件RFID標簽，高頻讀寫器將零件RFID標簽的VIN碼信息寫入其天線場強范圍內的產品 RFID標簽，后續工位通過讀寫產品RFID標簽來完成生產線零部件監控和數據采集等工作。在裝配工位上，高頻讀寫器讀取產品標簽后，提示相應工位的零部件安裝信息。工作^員安裝相應零部件，并在高頻讀寫器上刷相應零部件器皿上的高頻RFID標簽。MES系統獲取并保存相應產品的零件安裝信息、工作人員信息和物料消耗信息以備后期質量跟蹤。

　　在生產線工位供貨環節中，生產物流部門將零部件送達工位之后，MES系統更新零部件數量信息及工序信息。完工后，高頻讀寫器讀取產品標簽，系統檢查產品經過的各道工序、料耗等裝配信息，并以生產料耗表的形式呈現給裝配車間主任、成本分析員、工資核算員。最后，工作人員取下產品RFI標簽，循環使用。圖5中。各標簽采集的數據如表2所示。

　　表2 RFID標簽信息

　　2.4 塑料制造環境下RFID應用可靠性

　　根據塑料制造業車間工作環境建立的改善RFID系統應用可靠性的技術體系嘲，如圖6所示。

　　圖6 改善RFID應用可靠性的技術體系

　　通過改進標簽和物理閱讀器硬件識別的可靠性，減少應用環境的影響，可提高標簽識別率（TIP）；采用多個標簽標識一個物理對象，在邏輯管控點設置多個物理閱讀器的應用方案可提高對象識別率（OIP）；SIP是在OIP改進的基礎上，基于各種應用完整性約束規則（如：路徑約束、伴隨約束等），通過對異常閱讀產生的不可靠數據進行清洗與糾正的方法來提高。改進RFID硬件可靠性、減少應用環境干擾、以及增加硬件設備的實施方案都是提高RHD應用可靠性的關鍵。

　　3 結束語

　　本文以江蘇一家有代表性的中小型塑料制造企業為例，將物聯網技術、現代管理技術與制造技術相結合，全面討論了MES系統與RFID技術在離散型裝配制造業中的應用。本系統的應用實踐表明：系統實現了生產過程控制智能化、制造裝備數字化、咨詢服務網絡化和物流進出可追溯化。在實現規?；茝V之后，系統將可以成為提升該企業乃至整個塑料制造行業發展速度的重要產品。系統可擴展新的功能以適用于部分相似行業。