原创《生产线数据自动采集方法》
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张姝妹 天津普维软件科技有限公司
宋继伟 中国电子技术标准化研究院
摘 要：目前生产线管理主要采用的是 ERP+MES+WMS 方式,ERP 实现企业管理层的资源规划,通过各种数据最终形成计划订单,通知生产线按照主生产计划进行排产.MES 系统实现对生产线的细节管理,包括各个工序的安排,人员调度,生产情况的跟踪等.WMS和 WCS 是仓库管理系统,通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能,对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统,有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程,实现或完善的企业仓储信息管理.本文提供了一种生产线数据自动采集方法,可在生产行业中打通装配和测试系统间的信息断层,提高整个生产线的生产效率.
关键词：生产线管理；数据自动采集
中图分类号：TN919?文献识别码：A?文章编号： 1001-828X(2018)030-0314-02
一、引言
目前进行生产线管理主要采用的是 ERP+MES+WMS 方式,ERP 实现企业管理层的资源规划,通过各种数据最终形成计划订单,通知生产线按照主生产计划进行排产.MES 系统实现对生产线的细节管理,包括各个工序的安排,人员调度,生产情况的跟踪等.WMS 和 WCS 是仓库管理系统,通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能,对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统,有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程,实现或完善的企业仓储信息管理.
二、存在问题
在整个信息产业的设备制造领域中,智能化和信息化程度比较低,存在以下几个方面的问题：
1. 生产线的信息采集主要是依靠扫码方式完成,效率低下,而且影响工人生产,扫描过程依靠手动,容易造成失误.
2. 行业中没有统一的信息化方案,没有规范化的行业标准,各个企业独立在进行信息化改造,使得资源浪费严重,各个企业的方案都是化方案,无法有效进行沟通,对系统集成商和设备供应商的需求也各不相同,造成上下游厂商只能进行化方案改造,不利于整体行业的发展.
3. 尤其在 IT 设备生产行业中,老化测试在生产过程中占用的时间非常多,但是自动化程度比较低,无法实现设备信息的自动化采集,使得整个生产线在装配和测试中间发生信息断层,严重影响生产效率.
三、解决方法
在生产线数据自动采集系统中,包括物料框和物料托盘,以及中间件数据平台、仓库管理系统、MES 和自动化测试系统,在物料托盘底部安装有射频识别标签,在生产线底部安装有射频识别读写器,使用中间件数据平台进行数据处理和分析；物料托盘底部的射频识别标签用于记录物料托盘上对应的产品信息,在通过装有射频识别读写器的工位时,射频识别读写器读取标签信息,并上传至中间件数据平台,中间件数据平台对获得的信息处理后传送至 MES更新产品对应的生产状态,或为自动化测试系统提供产品信息,实现自动化测试功能.
在完成生产线装配后,成品通过物料托盘送至测试车,将测试车引导至老化测试位,在老化测试位通过已经放置的射频识别读写器对托盘标签进行识读,并完成托盘定位功能,实时确定每个测试位的产品情况,为自动化的老化测试提供产品信息,在老化测试间实现产品精确定位,与自动化测试软件实现互联互通,降低人工输入产品信息带来的误差风险,提高信息录入的速度.
四、部署方案
信息采集系统整体架构包括：
附着在物料托盘上的射频识别标签,主要是记录物料托盘上的产品信息；
与射频识别标签通信读取信息的射频识别读写器；
进行数据处理和分析的中间件数据平台；
提供应用服务的 MES、WCS、自动化测试系统等应用.射频识别标签主要记录物料托盘上对应产品的信息,在通过装有射频识别读写器的工位时,射频识别读写器读取标签信息,上传到中间件数据平台中,上传的信息包括射频识别读写器 ID、工位信息、射频识别标签 ID、产品信息等.中间件数据平台对获得的信息进行处理后,传送给 MES 系统更新该产品对应的生产状态,或为自动化测试系统提供产品信息,实现自动化测试功能.
在 IT 设备生产线上,整体生产线分工包括备料、装配、老化测试、包装几个部分,数据采集系统主要覆盖装配和老化测试工序,待装配的生产物料放置在物料框中,在组装工序中,物料框和物料托盘共同在流水线上,在不同工序选择对应的物料进行设备装配,在制品放置在物料托盘上.装配完成后分别进行前测、老化和后测,测试阶段全部针对成品,成品放置在物料托盘上,直到最终测试结束,完成包装,物料托盘才与成品分开,完成整个生产装配流程.
下图是射频识别读写器及标签在生产线上部署示意图,射频识别标签安装在物料托盘底部,读写器天线安装在流水线下方,与在制品标签对应的位置,以便确保读取效果.
下图是老化室射频识别读写器与标签的部署示意图,由于老化室是一个塔式测试方式,有多个待测设备在一个测试机架上,在每个待测设备的物料托盘对应位置安装一个天线,多个天线可以通过一个或多个读写器控制,天线水平放置,与每个物料托盘上的射频识别标签位置对应.每个天线对应的射频识别读写器设备都有特定的 ID,天线也有对应的天线号,因此每个待测设备的产品信息就可以自动获取,通过中间件数据平台通知自动化测试系统,自动化测试系统根据产品信息确定测试方案,并完成整体自动化测试,整个测试过程中全部实现自动化,节省人力,并规避人工过程可能带来的失误.
五、结语
本文提供了一种生产线数据自动采集方法,实现了服务器等 IT设备在生产测试过程中,减少信息采集的人力,提高信息采集的实时性和可靠性,可在生产中打通装配和测试系统间的信息断层,提高整个生产线的生产效率.
生产线论文参考资料：
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