基于RFID技术的生产过程管理系统

　　一、背景

　　随着经济的全球化发展趋势，传统密集型加工制造业，如服装、电子等行业，单品制造费用越来越高，加工利润越来越低，为提升企业的整体利润率，优化企业管理流程，通过信息化改造来提升生产效率成为有效的手段之一。

　　在传统的制造企业的生产流程中，大部份生产模式以单件流生产模式为主，这种生产线模式的最大缺点是通常在某些瓶颈工序会积压大量半制成品，如果工序繁复且生产环节多，这种现象将更加严重。

　　目前在传统加工企业的管理中普通存在着如下问题：

　　1) 整体生产效率低下，现场管理无从下手;

　　2) 生产过程数据量大，生产线积压严重，不能形成自动化流转和自动化采集数据;

　　3) 需要手工录入大量数据，准确率和工作效率较低，可靠性不能保证;

　　4) 可控性差，对加工进度的掌握不精确，生产现场状态监控能力不足;

　　5) 质量损耗严重，返修率过高，无法进行质量追溯;

　　6) 订单生产进度和车间在制品、完工数据等不清楚，无法准确计算成本;

　　7) 经营数据的分析和统计无法做到准确及时，难以挖掘出有价值的信息以指导未来生产计划。

　　企业业务流程的各个环节产生海量数据，它包括产品生产、需求管理、客户关系管理、计划、供给、原材料采购、生产、仓库管理、配送和财务，甚至企业内部每一个角落。如何实时获得这些数据、把这些数据集中处理并进行分析，将是赢这场数据之战的关键。

　　我们使用EPR生产过程管理辅助系统，以RFID电子标签作为信息载体，通过有线的信息渠道，获取四面八方的数据，并实时处理。对整个企业业务流程的每个环节进行全程的记录，实现在制品的自动识别和实时管理，从而实现对产品生命周期的实时跟踪，提高企业生产管理的工作效率和服务水平。

　　整个过程管理系统分为软件管理系统和数据采集系统。通过数据采集系统采集生产线上的生产信息，送进数据库进行处理，通过软件管理系统对生产过程进行监控。是对企业资源计划EPR(Enterprise Resource Planning)的一部分，辅助EPR完成整个流程。

　　二、软件管理系统

　　企业管理者通过生产过程管理辅助系统可以随时了解企业即时的生产状况，所生产的产品零、部件的数量和状态，原材料、外购件、配套件的需求和库存情况，在制品、产成品库存情况，库存原材料、在制品以及产成品资金占用情况等，并且可以快速地生成相关的数据，大幅度提高管理工作的效率和准确性。生产过程管理系统软件的实际应用，是企业现代化管理工作的基础，也是能够真正使企业见到管理实效的有效手段。

　　2.1软件设计功能

　　软件是基于完全符合企业的实际管理流程，以生产管理为核心，通过计算机实现生产物流、产品成本、生产资金、综合统计等管理目标的设计理念设计的一套实用型生产管理系统。充分考虑到各种可能发生的情况，并进行自动处理，使整个系统具备实用性强、稳定性好、自动化程度高、界面简洁明了、易学易用等特点。是非常适合加工制造企业应用的理想生产管理系统。

　　系统根据实际的生产管理流程包含了：技术管理、生产管理、原材料管理、在制品管理、成本管理和综合统计查询等重要功能模块。

　　1.技术管理：按零、部件所属关系显示产品的层次结构，实现产品明细表、工艺卡片、下料卡片等的编制与管理。结构清晰，操作灵活，功能全面。

　　2.生产管理：编制或从销售订单中导入要投产的产品明细，自动生成投产零、部件明细，原材料、标准件、配套件需求明细，外委加工订货明细等。可打印材料领用单、生产派工工作票、各种生产计划等。在计算过程中，可以自动检查库存，将库存可用件从投产数量中减除，记录投产批量中新投产数量、库存已有数量等。

　　3.过程控制：通过输入各加工工序的完工信息，可以跟踪产品零、部件的加工进度，可以查询各生产批次零、部件的生产状态和完工率等。

　　4.原材料管理：包括生产原材料、标准件、外购件等。提供方便灵活的材料编码系统，保证材料使用的规范与统一;完善的库存管理系统，使材料的管理与生产系统有机地结合在一起，有效地控制材料的领用与发放。库存上、下限设置可以很好地控制库存积压和资金占用。 生产企业的材料库存管理与商业库存管理有着本质的区别，生产企业中的原材料出库时并没有产生销售记录和应收帐款，而是在附加了加工费用后转为在制品或产成品，其费用也转为相应产成品的材料成本。因此，很多商用库存管理软件，都是脱离生产管理的单纯库存管理软件，只能简单地代替手工记帐，无法解决企业中材料控制与管理的根本问题。

　　5.在制品管理：对库存在制品、车间在制品、外委加工件的统一管理。各部分相互联系，有效控制生产物流。

　　6.产成品管理：对产成品库存、销售的全面管理。可以统计任一时间各产成品库存、出入库的数量、金额等。

　　7.成本管理：产品的生产成本包括材料成本和生产工时费用两部分。系统可以按产品、零、部件、生产批次、给定时间段等条件核算材料计划成本、实际发生成本以及工时费用等。可以完成对各类生产资金的核算;实现对销售订单、应收、应付帐款的管理等。

　　8.综合统计查询：可以实现对以上所有管理内容的数据统计，自动生成相关报表，并可以自主设置所有报表的打印格式。

　　三、实时数据采集系统实现

　　实时数据采集系统可解决生产现场状态监控能力不足、工位之间协调能力差、现场操作和配料缺乏有效指导、质量数据录入滞后等问题。基于RFID技术的生产线管理系统成为解决上述问题的有效方案。

　　3.1RFID实时数据采集

　　通过采用RFID技术，系统能够自动采集生产数据和设备状态数据，为生产管理者提供企业业务流程所有环节的实时数据，可允许结合各工序设备的工艺特点和相关的工艺、质量指标参数，进行各生产重要环节的工艺参数和设备运行参数等生产信息的在线监测和分析，帮助企业实现生产过程中半成品工序、成品工序的计量，仓储的出入库管理的自动化和信息化集成，供应链的自动实时跟踪，销售及售后服务反馈，让企业领导可实时掌握流程信息，并对企业业务进行监管理督。

　　RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID 提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件，从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地，当材料、零部件和装配件通过生产线时，可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程，以保证可靠性和高质量。所有数据均通过无线方式被客户端电脑高速采集