1.RFID智能技術(shù)的概念

RFID（Radio Frequency Idenlification）是射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別屬于短距離無線通信技術(shù)。它是由RFID標(biāo)簽、閱讀器以及天線構(gòu)成，其中RFID標(biāo)簽是由天線和芯片構(gòu)成，每個(gè)芯片都有相應(yīng)的識(shí)別條碼，包含的信息可以自行設(shè)定。具體工作原理是通過無線電射頻信號(hào)對(duì)目標(biāo)以及對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別然后獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)于一些高速運(yùn)轉(zhuǎn)的物體也有較高的識(shí)別效果而且還能夠同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)箍，操作方便快捷應(yīng)用前景廣泛，目前在創(chuàng)庫(kù)管理、供應(yīng)鏈自動(dòng)管理、防偽識(shí)別、醫(yī)療以及自動(dòng)化生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域都涉及到RFID智能技術(shù)的應(yīng)用。

RFlD智能技術(shù)不需要在識(shí)別目標(biāo)或者對(duì)象之間建立任何機(jī)械設(shè)備或者光學(xué)接觸，即整個(gè)過程無須人工干預(yù)，在一些環(huán)境比較惡劣不適合人工操作的情況下具有很大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)這一點(diǎn)，RFID智能技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，在生產(chǎn)制造和裝配領(lǐng)域可以利用RFID實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的可視化管理以及生產(chǎn)過程的控制。

2.RFID智能技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

目前，生產(chǎn)制造業(yè)的自動(dòng)化水平逐漸提高，生產(chǎn)線的集中控制程度越來越密集，作為企業(yè)的管理層需要在第一時(shí)問了解生產(chǎn)線的運(yùn)行狀況，所以在這里引人RFID智能技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行可視化管理、生產(chǎn)線檢測(cè)以及產(chǎn)品監(jiān)測(cè)。

2.1生產(chǎn)線的可視化管理

利用RFID智能技術(shù)進(jìn)行可視化管理的系統(tǒng)主要由生產(chǎn)流水線、RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、制造產(chǎn)品、工位以及兩個(gè)同定的RFID讀識(shí)器這幾大部分構(gòu)成。工作原理如圖1所示：

圖1 RRID工作原理圖

由罔可知讀識(shí)器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)箍進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能力。向讀識(shí)器發(fā)送出自身編碼信息，經(jīng)過采集、解碼后將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。利用這個(gè)原理，產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線上移動(dòng)，到達(dá)工位后工人取下該產(chǎn)品進(jìn)行零配件組裝，在這個(gè)過程中每個(gè)生產(chǎn)品都加上RFID標(biāo)簽，等到工人裝配完成后再放回流水線進(jìn)行下一道工序。帶有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品在流水線上運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，先后通過系統(tǒng)固定的兩個(gè)RFID讀識(shí)器，機(jī)器閱讀產(chǎn)品標(biāo)簽上的信息然后將其傳輸?shù)娇?a target="_blank">控制系統(tǒng)，操作人員可以通過系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)米判斷產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況以及成品的制造情況。

2.2生產(chǎn)線監(jiān)測(cè)

通過RHD智能技術(shù)還可以通過產(chǎn)品在流水線上的工位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來反映生產(chǎn)線超時(shí)以及壓貨的現(xiàn)象。并以此為依據(jù)判斷流水線的工作狀態(tài)是否良好。在進(jìn)行工位超時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)，需要對(duì)產(chǎn)品在工位上停留的最大時(shí)間Tmax進(jìn)行設(shè)定，產(chǎn)品經(jīng)過兩個(gè)讀識(shí)器的時(shí)間間隔是相同的并且都等于Tmax，一旦產(chǎn)品經(jīng)過讀識(shí)器1，但并未在規(guī)定時(shí)間經(jīng)過讀識(shí)器2，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)初始設(shè)定進(jìn)行報(bào)警提示。產(chǎn)品工位的停留時(shí)間為T（讀識(shí)器2）一T（讀識(shí)器1），如果計(jì)算結(jié)果小于Tmax，則說明產(chǎn)品在工位上停留的時(shí)間屬于正常范圍;如果計(jì)算結(jié)果大于Tmax，則說明生產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)超時(shí)現(xiàn)象。

進(jìn)行工位壓貨的監(jiān)測(cè)時(shí)，首先需要對(duì)產(chǎn)品在工位上的最大堆積量進(jìn)行設(shè)定。并且在相同的時(shí)間間隔內(nèi)經(jīng)過兩個(gè)讀識(shí)器的產(chǎn)品數(shù)量相同都為Nmax，然后運(yùn)用同樣的監(jiān)測(cè)原理對(duì)產(chǎn)品在工位上的堆積量進(jìn)行判斷，具體的計(jì)算公式為N（讀識(shí)器2）一N（讀識(shí)器1），如果計(jì)算結(jié)果小于Nmax，則說明產(chǎn)品在生長(zhǎng)流水線上正常運(yùn)轉(zhuǎn);如果計(jì)算結(jié)果大于Nmax。則說明產(chǎn)品出現(xiàn)過量堆積現(xiàn)象，生產(chǎn)流水線存在異常，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)初始設(shè)定情況進(jìn)行報(bào)警提示。

2.3產(chǎn)品監(jiān)測(cè)

產(chǎn)品監(jiān)測(cè)是通過RFID智能技術(shù)對(duì)產(chǎn)品標(biāo)箍進(jìn)行識(shí)別。獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)一步判斷該產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線的位置以及相應(yīng)的工序完成狀況。

具體的監(jiān)測(cè)流程包括：首先設(shè)定產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線上經(jīng)過的中所有工序N并且按照工位進(jìn)行排序（123.。.n），然后在根據(jù)產(chǎn)品的完成狀態(tài)設(shè)計(jì)一個(gè)二進(jìn)制代碼，即產(chǎn)品完成代碼為1，未完成代碼為0，將代碼編入RFID標(biāo)簽每完成一個(gè)工序相應(yīng)的更換代碼;當(dāng)產(chǎn)晶在生產(chǎn)流水線上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過同定好的讀識(shí)器讀取RFID標(biāo)簽的信息，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)顯示產(chǎn)品完成狀況，以及所在的工序，操作人員以此確定出已經(jīng)完成的工序和正在完成的工序。并最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制。

利用RFID智能技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)過程控制的主要目標(biāo)是利用產(chǎn)品上的RFID標(biāo)簽所包含的數(shù)據(jù)信息，靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的確定生產(chǎn)流水線上產(chǎn)品的組裝路線以及組裝方式，因?yàn)橹圃飚a(chǎn)品的組裝路線可以分為進(jìn)行如流水線之前制定的靜態(tài)路線，以及進(jìn)人流水線后f臨時(shí)改變的動(dòng)態(tài)路線。具體的工作原理是，預(yù)先同定好的讀識(shí)器對(duì)產(chǎn)品的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，然后根據(jù)系統(tǒng)初始設(shè)定的組裝路線以及組裝方式，生成產(chǎn)品路徑的選擇指令以及組裝工序提示。該控制系統(tǒng)主要由讀寫器、RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工位控制器、看板以及路徑選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

具體控制方法為：根據(jù)在產(chǎn)品的組裝要求，生成虛擬生線。將RFID標(biāo)簽中的產(chǎn)品代碼和虛擬生產(chǎn)線綁定，然后將標(biāo)簽以及產(chǎn)品綁定。當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)行多徑選擇時(shí)，讀識(shí)器讀取標(biāo)簽中的在生產(chǎn)品代碼，并根據(jù)虛擬生產(chǎn)線中的信息，確定下一個(gè)工位。該算法的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)需要對(duì)在生產(chǎn)品的制造工序進(jìn)行改變時(shí)，只需更改控制器中存儲(chǔ)的虛擬生產(chǎn)線和工位關(guān)系。便于組裝路徑動(dòng)態(tài)控制。根據(jù)產(chǎn)品的組裝要求，生產(chǎn)組裝指令;通過讀識(shí)器讀取RFID標(biāo)簽中的產(chǎn)品代碼以及工序代碼;顯示組裝指令，并指導(dǎo)生產(chǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，RFID智能技術(shù)是20世紀(jì)90年代逐漸興起的一種射頻識(shí)別技術(shù)，由于它無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸，所以被普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本文以RFID智能技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的應(yīng)用為主要研究對(duì)象，通過分析RFID在生產(chǎn)線的可視化管理、生產(chǎn)線監(jiān)測(cè)以及產(chǎn)品監(jiān)測(cè)的工作原理，闡述了其在生產(chǎn)管理上的優(yōu)越性，能夠更好地幫助裝備制造業(yè)一步完善自動(dòng)化的管理。

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