汽车工业正在以前所未有的进程飞速发展, 为了让汽车生产商能够制造出更好更合格的汽车, 生产过程中的物流信息采集和跟踪管理变得越来越重要。现在的生产物流中的信息采集模式基本采用的是“人工+条形码”的方式, 此方式有如下不可避免的缺陷: 手工输入方式错误率较高; 条码数据包含信息量小, 不能及时反映产品需求变化的信息; 信息不能交互传递。因此要改善生产管理的效果, 降低产品的成本, 必须从根本的信息采集技术入手, 从而改变生产过程中的信息传递方式。本文针对现有生产物流中的信息采集方式和跟踪管理方面存在的不足, 提出基于RFID ( Radio Frequency Identification, 射频识别) 的生产物流管理信息系统, 利用RFID 的自动识别技术和数据采集技术来实现与生产管理信息系统的无缝链接, 以便能够实时监控生产及产品流向, 提高产品下线合格率。
基于RFID 的生产物流管理信息系统能够在线实时地反映生产过程中的生产和物流信息, 使生产调度、质检及管理人员能够随时了解客车生产的全貌, 根据生产实际情况及时调整作业计划, 便利地解决生产中的问题, 作到均衡生产。同时能够实现车间管理的各个业务部门之间的信息共享, 改善企业内部的信息交换方式, 为企业决策者提供动态的监控生产。
1 RFID 技术与EPC 代码
1.1 RFID 技术
RFID ( Radio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术, 其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合) 传输特性, 实现对被识别物体的自动识别。RFID 系统通常由读写器、标签、天线以及控制器( PC 机) 组成, 它们之间的连接关系如图1 所示。读写器是用来识别标签的电子装置, 它是通过发送电磁波为标签提供电源, 使其能够将存储在微型晶片上的数据传回。标签是作为产品电子代码( Electronic Product Code, EPC) 的信息载体, 当受无线电射频信号照射时, 能反射回携带有电子代码信息的无线电射频信号, 供读写器处理识别。
图一 RFID应用系统
读写器与标签之间是利用无线感应方式进行信息交换的, 它具有以下特点: 可以非接触识别; 无需“视线”所及, 可以穿过水、油漆、木材甚至人体进行识别; 可以识别快速移动物品; 可同时识别多个物品等。在RFID 系统的应用中, 标签附着在被识别的物体上( 表面或内部) , 一旦带有电子标签的被识别物体进入可识读范围时, 读写器以自动无接触的方式将约定的信息从标签中读取出来, 从而完成自动识别物品或者自动收集物品标志信息的功能。采用RFID 最大的好处是可以对企业的生产过程进行可视化管理, 以有效地降低成本。因此, 越来越多的制造商都在关心和支持这项技术的发展与应用。
1.2 EPC 代码
EPC 的全称是Electronic Product Code 电子产品代码, 由分别代表版本号、制造商、物品种类以及序列号的编码组成。EPC 码是对实体及实体的相关信息进行代码化, 通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言, 它具有惟一性、简单性、可扩展性以及保密性与安全性这些特点。EPC 提供对实体对象的全球惟一标识, 一个EPC 代码只标识一个实体对象。EPC 代码是条码技术的拓展, 是进一步提高物流供应链管理水平, 实现对所有实体对象( 包括零售商品、物流单元、集装箱、货运包装等) 的唯一有效标识。这项具有革命性意义的新技术, 已受到了世界发达国家和地区高新技术与应用企业的高度重视。在计算机互联网的基础上, 利用RFID、无线数据通信等技术, 构造一个覆盖世界上万事万物的实物互联网( Internet of things) 。其实质是以RFID 技术为载体, 通过计算机互联网实现物品( 商品) 的自动识别和信息的互联与共享。
2 基于RFID 的某汽车制造企业生产物流管理信息系统
2.1 系统的需求分析