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基于RFID的某装配生产线信息化实施方案设计文献综述

 2020-04-15 15:49:36  

1.目的及意义


1.1目的及意义

随着“中国制造2025”和“工业4.0”的发展,企业传统的人工核查、手工扫描统计、视频监控等信息采集方式下已经无法满足对装配线上产品生产的实施监督控制。传统的控制感应器、条码识别技术等也由于不可避免的诸如读取距离短、抗污性差等因素对收集的信息带来影响。而射频识别(RFID)技术则在流程控制、生产进度把控、信息实时传递等方面提供了很好的解决方案。

RFID技术是一种通过无线电信号来对特定的目标进行读取、写入的无线通信技术。RFID技术通过不同频率的电磁波,将数据、信息等从标签反射或发出,由感应器读取、写入或者修改。RFID技术可以无需与识别物体近距离接触就可进行识别,其非接触的识别方式可以穿透水、雾、粉尘等来进行信息的读取写入、并且也可以在条码技术等无法使用的污染较重等恶劣条件下进行识别。此外,RFID系统的识别速度很快,并且可以同时进行多物体的识别。RFID技术的这些优势为生产流程环节上实时信息传递和反馈打下了良好的基础。

1.2国内外研究现状

在传统信息获取手段无法满足现如今对信息快速获取、传递需求的情况下,RFID技术正被很多中外学者所研究,并且有许多企业或部门采用这种方式来实现对所需情报的快速获取。目前使用这种技术比较多的便是在图书馆系统的管理上。乔亚、刘洋[1]等人根据图书馆文献数量大、种类多、周转快等情况利用RFID技术对借还、定位、管理等模块进行了研究并采用合理有效的方式解决应用计算机、条码技术等仍无法解决的效率低、错误率高的情况。张晓松、薛崧[2]等人也利用此系统建立了图书馆通用平台,大幅度提升了图书馆系统的可靠性。

除此之外在传统制造业、车间生产等方面上,RFID技术也有较为显著的优势。在一些大型制造业,如船舶制造业等,其制造过程的中间产品数量庞大且储存定位方面存在严重不足,导致查找难、生产率低下等情况的发生。这种情况会降低制造过程的生产率,从而影响企业的效益。李刘腾,李德识[3]等人采用GPS与RFID技术相结合的方式给出了系统的设计构架和软件设计,通过模拟运行很好的证明了RFID系统提高生产效率,便于定位查找的功能。罗国富,刘海东,姜宗品[4]等人则根据物联网环境下离散制造业车间生产数据的采集开发了基于RFID实时数据采集系统;黄少华[5]等人也在农机生产中采用了RFID技术;蒋鹏[6]结合RFID技术,提出了车间人员效率可视化的方案,为车间人员的效率评价建立了完善的系统。这些案例都证明了RFID在典型离散制造业、供应链以及车间生产中的有效作用。

现如今,不仅仅制造企业,许多校园为了实行“数字化校园”这一举措也开始采取信息化管理的模式,这其中也有大量RFID系统应用的实例。陈卓[7]利用RFID系统设计制造出一款考勤制度软件,并赋予防盗刷、误刷等功能。王元德[8]等人则利用SQL Server与RFID技术的结合提出了一种保障学生在校安全和学生在校情况统计的一款软件。他们通过读写器与软件的相互读写、识别、写入等完成了传统人工无法做到或很难做到的数据统计和确认,充分体现了RFID在此方面的显著优势。

陈意、吕玮、邰志慧[9]等人对RFID技术在发动机生产过程中的应用进行了研究并给出了RFID在硬件选型上的几种方案。王闯[10]等人提出了一种基于电子产品编码和自动身份识别的智能车间RFID系统应用的方案,通过与制造资源信息自动关联,实现RFID在生产进程中实时的情况监控和数据反馈。在一些劳动密集型企业由于自动化程度不高,劳动力成本的不断上涨,肖雯予[11]等人在此形势下对空调室外机组装生产线的实际情况进行分析,通过结合RFID和MES条码扫描技术实现了产品质量控制过程中数据、进程等信息的透明可视化。邹文武[12]则在汽车制造生产线上提出了RFID技术在频率、部件等方面的选择及其应用方式,并给出了其优势所在。这些实验、项目、方案等都充分体现了RFID目前在国内的广泛应用和其优势所带来的巨大效益。

在国外RFID同样有很好的发展。George Q. Huang[13]等人通过一种创新的RFID长方体模型将物联网与云计算结合起来,运用实际案例证明了RFID在实现云计算和物联网大数据环境下的重大意义。Yeung W K[14]等人为了解决服装供应链优化问题,基于RFID技术将流水作业调度问题进行合理的规划和最优解得确定,并通过实际操作模拟,确定RFID在此方面巨大的优势成果。Muawia Ramadan[15]等人探讨了RFID在智能精益生产制造的可持续性以及精益数字化工厂中发挥的重要作用,从价值流角度利用RFID系统实现追踪监控智能精益生产作业的智能实时化控制。

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