為了解決店鋪商鋪的追蹤問題,有一種解決方案是采用RFID技術、采用SOA軟件架構、移動終端、無線網絡技術為硬件平臺,MES(Manufacturing Execution System)為軟件平臺,實現(xiàn)通過移動終端上的RFID閱讀器自動無線掃描產品上電子標簽,并將掃描的信息數(shù)據通過3G模塊發(fā)送到后臺MES中,從而實現(xiàn)產品的追蹤和管理。
首先是RFID技術
RFID(Radio Frequency Identification)無線頻射識別,一種非接觸式的自動識別技術,由頻射信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據信息。RFlD系統(tǒng)一般有標簽、閱讀器、應用接口(中間軟件)、網絡、管理系統(tǒng)構成。標簽就是產品包裝上的條形碼,能夠記載其基本的信息,讀寫器在移動終端上識別標簽的光電閱讀器,同時具有向RFID標簽寫入的功能,應用接口就是在移動終端上通過Android技術開發(fā)的軟件能完成RFID標簽數(shù)據信息的收集,通過無線3G網絡實現(xiàn)數(shù)據的實時傳送,到MES管理系統(tǒng)中。
RFID系統(tǒng)工作原理是閱讀器發(fā)射特定頻率的無線電波傳給應答器,應答器電路將內部的數(shù)據傳送出去,閱讀器在依次接受數(shù)據并解讀數(shù)據,最后送給應用程序作出響應。
在工業(yè)生產中,RFID技術是以RFID模塊形式應用在供應鏈上,RFID模板具體是采用RFID技術,實現(xiàn)產品在生產過程中的實時監(jiān)控,系統(tǒng)以Web服務中聞件為后臺系統(tǒng)支撐平臺,在產品上貼附RFID標簽,在生產車間安裝具有RFID讀寫識別系統(tǒng)的移動終端,通過3G無線網絡傳輸前端移動終端系統(tǒng)與后端系統(tǒng)的信息,實現(xiàn)數(shù)據的交互更新,而且系統(tǒng)實時定位產品的位置以及完成工序情況,方便進行生產調度。這種新引入的RFID技術較傳統(tǒng)的二維條碼相比更具優(yōu)勢,RFlD對以存儲的信息量更大,保密性更強,可耐用和可讀寫,RFID標簽上的數(shù)據可以反復修改,能夠在生產車間內部循環(huán)使用,可以降低成本。RFlD技術可以在二維條碼技術無法適應的環(huán)境下使用,如高粉塵的污染或是野外環(huán)境。
其次對于MES管理系統(tǒng)
制造執(zhí)行系統(tǒng)MES,在制造業(yè)中至關重要,它連接著下層的過程控制系統(tǒng)和上層的企業(yè)資源計劃,并執(zhí)行制造計劃。很多大型制造企業(yè)都部署了過程控制系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃系統(tǒng),企業(yè)在設備自動化轉運過程中,需要對產品的工藝流程和參數(shù)進行實時追蹤,這涉及到生產信息的采集和傳遞,如何把車間的生產數(shù)據實時的傳遞到企業(yè)資源計劃系統(tǒng),控制產品生產和設備運轉問題是尤為重要的。MES系統(tǒng)作為連接上下層的橋梁。對于產品的全程追蹤、信息的采集和傳遞發(fā)揮了巨大的作用。
MES在企業(yè)中不僅僅是一個信息系統(tǒng),它匯聚了整個產品從下單生產到成品出入倉庫銷售退貨全過程的軟、硬件組件,準確利用各種數(shù)據來引導車間的各項活動,MES系統(tǒng)與外界系統(tǒng)進行大量的數(shù)據交互。MES系統(tǒng)可以進行工序詳細調度、資源分配和狀態(tài)管理、生產單元的分配、文檔的控制、產品追蹤和產品清單管理、質量管理、過程管理、維護管理、人力資源管理、性能分析和數(shù)據采集。
MES系統(tǒng)中過程管理是生產中的核心,在生產中,過程管理可以對產品的生產流程進行管理、產品信息的追蹤、產品歷史的查閱、產品性能的分析和監(jiān)控。這個過程管理中過程監(jiān)視是基礎,也是尤為重要的,為制造過程提供了數(shù)據采集,反應了整個生產過程中現(xiàn)場的各種數(shù)據。因此對數(shù)據的準確性要求是非常高的.而且生產中的各種數(shù)據是非常繁多的,如果依靠人工很難迅速準確地把握,只有在產品上貼有RFID標簽,然后通過閱讀器識別RFID標簽并解碼得到信息才能提高數(shù)據采集的效率,讓管理人員能夠迅速的掌握到現(xiàn)場的各種數(shù)據,對于生產中出現(xiàn)的各種狀況,可以及時地解決。
過程監(jiān)視中的數(shù)據采集,主要針對工廠、車間、生產線三個層次進行實時的查詢,若對單個產品生產狀況的查詢,可以通過對生產的進度、產品的制造參數(shù)以及產品工序的設定值進行比較分析,也可以對質量事故進行追蹤,通過對海量數(shù)據的分析和處理。從而快速地發(fā)現(xiàn)問題。對癥下藥。
在過程監(jiān)視中最重要的是產品的管理,而產品的管理巾最為關注的是產品的追蹤,即對產品,設備、人員、材料的信息進行實時的跟蹤,對生產過程中的故障或異常,根據掃描產品上RFID標簽來確認發(fā)生狀況的位置,然后采取有效的措施,降低生產故障或異常帶來的巨大損失。
對于產品的準確追蹤是近年來最為困擾MES系統(tǒng)的問題,由于現(xiàn)場環(huán)境的復雜,人為因素的難以控制.使得問題始終得不到解決。但是隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展,無線3G網絡的日趨成熟,可以通過利用移動終端上的RFID閱讀器對RFID標簽進行掃描解碼,經過無線3G網絡的傳輸,將產品的信息及時的反饋到后臺進行處理。從而實現(xiàn)對產品的追蹤。
移動終端對RFID的識別和3G網絡的傳輸實現(xiàn)產品追蹤
移動終端是可以移動使用的計算機設備,比較廣泛的指手機、平板電腦、POS機等,它具有多種應用功能,是一種智能型的設備。隨著無線3G網絡和Android技術的發(fā)展,可以應用的方向越來越寬泛,也帶來了移動信息時代。同時隨著集成電路技術的更新.移動終端的處理能力十分強大,逐漸發(fā)展成可以處理各種綜合信息。它可以GPS定位、信息處理、模式識別等。
識別RFID標簽是通過RFID閱讀器來進行識別的,同時需要安裝3G模塊才能完成對信息的識別和傳輸,現(xiàn)在可以嘗試采用將RFID閱讀器和3G模塊集成到一個開發(fā)板,即移動終端設備上,這樣方便簡捷。同時可以在移動終端上利用Android技術開發(fā)軟件.實現(xiàn)對RFID標簽進行讀寫的功能。
移動終端識別RFID標簽主要是基于J2ME平臺開發(fā)的移動終端應用程序,用戶可以使用移動終端上的RFID閱讀器識讀RFID標簽,然后通過在移動終端上開發(fā)的識別系統(tǒng)對標簽進行處理并對RFID解碼,使其能夠準確的恢復編碼前的信息,最后通過無線3G網絡將信息傳回后臺的服務器進行處理,這個移動終端的識別系統(tǒng)提供了更為方便的數(shù)據交互通道。J2ME開發(fā)平臺,是由多種配置、簡表和可選包構成.可以滿足市場上不同種類嵌入式設備的需求。它最大的優(yōu)點在于可移植性,一次開發(fā)多次使用。
系統(tǒng)總體對產品的追蹤
在工業(yè)生產中,對產品貼上RFID標簽后,通過移動終端對RFID的識別和3G網絡的傳輸,到最后的MES管理系統(tǒng)中,對于產品的精確追蹤一直是一個有待解決的問題。
產品是指原材料從下單開始的第一道工序起,到最后形成成品前這個生產過程中所有未完成產品或零部件,它以各種形態(tài)大量的存現(xiàn)在各個生產環(huán)節(jié)中,它直接影響生產的進度,資金的周轉,甚至各種矛盾都在它的流轉中暴露。它不僅面廣、生產環(huán)節(jié)多、交接十分頻繁,總處于流動狀態(tài),因此對于產品的管理非常困難,最主要的是與產品相關的生產數(shù)據多,數(shù)據采集、數(shù)據檢索、數(shù)據維護的工作量非常大。
為了解決這個問題,可以在每個產品上貼上RFlD標簽,利用移動終端能精準掃描RFID標簽、無線3G網絡傳輸快的特點對數(shù)據進行采集。例如在生產車間,工人利用移動終端上RFID閱讀器識別RFID標簽,再通過移動終端上開發(fā)的系統(tǒng)對圖像進行處理、解碼,很快就顯示出編碼前的信息,最后通過無線3G網絡迅速傳輸?shù)胶笈_,后臺的監(jiān)聽程序接收到這些信息后,對信息進行處理,然后再返回到移動終端,表示工人的請求已經處理。特別是這種無線3G網絡的傳輸模式比普通的有線網絡快很多,并且將復雜的邏輯處理交給了后臺的監(jiān)聽程序,分工明確,各司其責,對于制造業(yè)的車間生產極具有應用前景。