RFID生产线以及条码射频自动识别管理系统方案

　　概述： 

　　随着中国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，汽车逐渐成为消费热点。国内汽车生产急剧扩张，国外汽车生产巨头也纷纷进入中国市场。对中国汽车业来说，在迎来前所未有的发展机会的同时，也必须面对激烈的市场竞争，尤其是中国加入WTO，壁垒将逐步被打破，竞争也将逐步国际化。 

　　面临这样的市场竞争情况，汽车业将面临巨大的生存压力，必须提高生产效率、提高产品质量、降低成本，并满足客户多样化和个性化的需求。而中国汽车业在管理水平、制造能力、质量和价格等方面都和国际汽车市场有着明显差距，以产品生命周期不断缩短、客户需求日益个性化、质量要求越来越高为特点的新的市场形势也向中国汽车业提出新的挑战。 

　　同时，汽车作为安全性要求比较高的消费品，其质量问题已引起消费者、政府管理部门和汽车生产厂家的高度重视对于每一个汽车制造商来说，必须建立一套有效的信息系统，用于建立并且长期保存每辆汽车和车主的有关资料、对技术服务过程中的动态信息，并且定期地向有关部门备案。为了完成召回制度所规定的义务，汽车制造商必须设立有关的机构、相应的人员，配置相应的系统。 

　　综合以上情况，面临激烈、多变的市场竞争环境和相关法规、标准的要求，汽车制造行业必须提高生产和质量管理水平，建立完善的、集成化的生产质量监控和管理体系。 

　　自行研发的汽车生产质量管理系统提供产品全面的生产和质量管理，涵盖来料管理、发动机加工及装配、冲压、焊装、喷漆、总装、检测试车、Audit、售后服务、产品追溯等环节，并可与ERP、CRM等管理系统实现信息交互。 

　　冲压车间管理 

　　冲压车间是典型的批量轮番生产组织方式，按焊装车间的生产需求量及冲压设备的生产能力，将冲压零部件分为多个批次，依靠模具的快速切进行生产。主要特点是：零部件品种多样性；生产重复性，生产轮番性。因此，生产批次管理是冲压车间的管理重点。 

　　机加车间管理 

　　发动机加工车间主要生产缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴五大发动机核心部件，为流水线生产模式。控制的重点是各部件的关键质量特性，同时对生产批次进行管理。 

　　以缸体为基本载体将发动机零部件组装成发动机总成，包括主装配、准备区和检测等环节。控制的重点为装配精度、力矩、试验结果及装配过程中发生的缺陷，并对缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆、缸套、飞轮、进排器管、油泵、燃油系统、链条、发电机、起动电机等关键部件进行批次追踪。 

　　焊接车间管理 

　　焊接车间分总成包括侧围、前后围、底板等，将这几大总成进行拼装，再焊接上车顶和四门两盖，形成白车身送往喷漆车间，焊装车间主要质量控制点为焊接缺陷和精度。2mm 工程是高质量车身的象征。有缺陷的车身将在返修区进行维修。 

　　喷涂车间管理 

　　喷漆车间的主要控制点为设备的工艺参数和车身缺陷，典型的工艺流程有前处理、电泳、电泳打磨、粗密封、底部密封、细密封、中涂、中涂打磨、面涂、精饰整理和质量终检。 

　　总装车间管理 

　　总装车间是汽车整车的最后生产环节，是保证汽车出厂质量和生产进度的重中之重，MES系统总装车间包括分总成装配和主装配等工艺过程，共有100 多道工序，控制的重点是装配过程发生的缺陷和装配力矩、加注量/加注参数等，同时建立重要件、安全件和汽车VIN 码的关联，建立汽车族谱。 

　　方案原则 

　　在企业车间现场建立统一中心数据库，作为物品流通的信息平台，以便于整体规范管理。在工业环节利用RFID技术为每一个在制品零部件赋予一个识别编号（ID），也就是该部件在信息网络中的名字，通过MES系统RFID技术，将生产状态，库存情况映射到信息网络中，登记在现场中心数据库里，在传送到信息体系中（如ERP，MRP）等。 

　　基本结构 

　　系统采用B/S三层架构设计，表示层：用户与软件的交互接口，中间层：应用服务器和代理服务器，负责系统业务逻辑处理，数据层：即数据库。集中存放系统数据。可以是各种关系型数据库； 

　　MES系统基于典型的RFID自动识别技术由以下几部分组成：数据载体，读/写单元和接口模块，接口模块以总线方式或串口通讯方式与PLC、PC等控制单元相连。 

　　工单管理 
　
　　工单管理用于对生产计划/订单进行分解细化，设置工单所属订单号、产品型号、客户、数量、批号、BOM，指定的生产线、计划开始时间、计划结束时间、规定工艺路线及各工序作业规范及管制项目，规定校验、追溯、停线标准。支持拆分、合并、挂起、恢复、取消等。 

　　作业调度 

　　基层生产单位根据生产进度计划具体确定生产进度，同时确定每一工序、操作工、工作班的工作任务。其任务是要在有限的人力、设备资源上安排多项工作任务，规定执行顺序和时间，提供可靠的客戶订单交期，使预定的目标得到实现并优化。 

　　防差错管理 

　　MES系统在装配流水线上应用射频技术以尽可能大量地生产用户定制的汽车，是基于用户提出的要求式样而生产的，用户可以从上万种内部和外部选项中选定自己所需车的颜色、引擎型号还有轮胎式样等要求，这样一来，汽车装配流水线上就得装配上百种式样的汽车、如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。在装配流水线上配有RFID系统，使用可重复使用的射频标签，该射频标签上可带有详细的汽车所需的所有要求，在每个工作点处都有读写器，这样可以保证汽车在各个流水线位置处能毫不出错地完成装配任务。 

　　仓库管理

　　MES系统建立完整的供应商交货品质记录和批次信息：对每个供应商依据电子看版进入企业的零部件可以进行标签记录，了解其型号，类型，批次，生产日期等，进行入库、出库管理。生产线的实时监控: 对产品进入总装车间到整车终检整个生产过程进行RFID跟踪管理。 

　　返修管理 

　MES系统记录返修工作站的维修记录，便于了解产品的返修情况，分析返修原因。通过知识库提示返修人员快速掌握维修方法，提高业务水平。 

　　设备管理 

　　MES系统跟踪和指导设备维护以保证制造过程的顺利进行，发现异常及时报警，并生成阶段性、周期性和预防性的维护计划，同时对直接需要维护的问题进行响应。 

　　SPC统计过程分析 

　　MES系统实时记录生产过程中的质量信息，如总装车间的扭矩、检测线数据、加注机数据，喷漆车间的的设备参数，焊装和车架车间的尺寸数据等。并利用SPC 进行监控，发现异常及时通知相关责任部门进行处理，并对异常的原因和处理情况进行跟踪。 

　　成本控制

　　利用现代物流理论改进汽车零部件、整车仓储，节约成本，节省企业中各车间的生产、临时库存的浪费。 

　　产品追溯

　　我国正式实行汽车召回制度，对产品追溯提出了更高的要求。产品追溯要求有详细的生产现场记录，包括生产、质量、物料各个方面。 
　　根据RFID标签信息可以实时查询到该车在总装车间各关键工位的生产制造信息，如生产时间、操作工、检验员、批次、系列号、质量数据、工艺数据、测试数据等，并了解制造流程的信息，如返修及处理结果等。 

　　根据RFID标签信息，可以查询该车在重要工位的质量信息，包括缺陷数据和计量数据，以及工位的过程能力等各类数据； 

　　缺陷管理

　　MES系统整车生产以装配为主，涉及大量的部件（包括厂内自制件和外协件），在装配过程中难免发生各种缺陷，有来自部件的，有在本工序产生的，也有上道工序产生的。为了提高质量，降低返修率，需要对每一辆车的缺陷进行实时监控，实时记录，及时采取措施。 

　　报表与决策分析
 
　　MES系统支持自定义多维分析，如按部门、车型、时间、不良类型、班次等对不良情况进行分层分析，生产和质量信息的纵向（历史）和横向（产品、车间、生产线）对比分析等； 

　　应用效果

　　MES汽车整车条码追溯系统是一个对产品链进行有效的质量管理、物流管理和控制的管理平台，数据基于ERP系统，系统是一个层次结构的系统，能够为管理层、执行层和业务层提供各自所需的各种质量信息和物流信息。 

　　1、电子标签可以重复多次读取（可达10万次） 

　　2、RFID电子标签可被识读器稳定读取（错误率低）。
 
　　3、可省略大量的人力和时间。 

　　4、主系统对生产过程的指挥全面提升。 

　　5、使生产全过程和主系统连接成为一体，生产效益大大提高。 

　　对整车在整个生命周期的质量进行系统的管理、控制、评价和追溯，以帮助提高生产率、降低消耗、保持产品质量的稳定及提高产品的质量水平，以产品条码信息为钮带，建立一个支持全生命周期的产品信息管理平台，实现产品信息的前追后溯。 

　　汽车整车条码追溯系统采用条码技术实现自动化的数据采集，不仅在仓库的物流作业中通过条码数据采集器实现仓储作业的数据采集，而且在生产制程和质量检验环节也通过实时的条码扫描获取即时的生产和质检信息。通过条码技术、工业控制技术和无线网络技术实现工厂物流、生产的透明性。