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【摘 要】随着现代企业生产规模的不断扩大，生产者向品种多样、少量生产的方向发展，生产过程逐步复杂，对企业设备自动化水平要求比较高，并且管理人员要能够及时的通过企业信息处理系统来了解设备的运行以及生产过程的详细情况，准确的把握生产进度，严格控制成品状态。目前对于很多传统企业来说，物料识别以及设备检查等工作还是依靠人工填单来完成，工作效率比较低下，在一定程度上制约着企业生产工作的进一步发展。本文对RFID技术进行简要介绍，探讨基于RFID技术生产跟踪过程的应用实践。
【关键词】RFID技术 生产跟踪 混流制造
一、RFID技术简介
（一）无线射频识别技术概念和工作原理
无线射频技术（RFID）起源于二十世纪九十年代，利用非接触式自动识别技术对人或物进行读写，获取相关数据。一套完整的RFID系统是由应答器（transponder）、阅读器（Reader）和数据交换与管理系统三部分组成。应答器也称电子标签，由天线、耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器由耦合元件、芯片、天线组成，读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式RFID读写器或固定式读写器；数据交换与管理系统是应用层的软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。RFID系统的工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
（二）RFID技术的主要优势
传统的信息处理和识别技术主要是磁条和条形码两种，RFID技术相比具有读取方便快捷、无接触识别速度快、数据容量大、使用寿命长、应用范围广、安全性高、标签数据可动态更改、动态实时通信等优势。比如信息获取简便，RFID技术只需要利用无线电波就能够实现信息的传输和处理，并且根据实际生产和使用经验来说，信息识别度非常高，基本上能够达到百分之百的识别，资料能够及时的更新，传统的条形码信息在安装好以后就不能进行更改变化了，但是RFID技术下的识别标签可以进行任意的更新；RFID是一项易于操控，简单实用特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预，它既支持只读工作模式也可以支持读写工作模式，且无须接触或者瞄准；RFID技术可自由工作在各种恶劣环境下，短距离射频产品不怕油渍，灰尘污染等环境，例如用在工厂的流水线上的跟踪物体。总之， RFID技术是现代企业管理的一项重要应用技术，提高了企业的整体管理水平。
图1 RFID生产过程管理系统解决方案
（三）RFID技术生产过程的跟踪需求研究
基于射频识别技术的生产过程管理系统解决方案如图1。该方案由生产现场对象、RFID 对象识别层、车间生产过程管理层、企业管理层4 个部分组成，在企业范围内， 通过绑定原材料与电子标签，实现对在制品、成品的生产跟踪与控制，并将生产现场的实时信息反馈给企业管理层，从而解决不同管理系统之间的信息断层问题。笔者主要探讨生产过程实时跟踪监控。
1.面向生产过程控制的跟踪需求
企业生产过程的信息控制要能够实现三方面的内容，即：物料配送系统、加工系统以及信息控制管理系统。物料配送系统主要涵盖了从元件装卸以及自动搬运过程，并且还实现了自动物流控制系统；现代物流压力不断加大，从这个角度来说要能够实现加工系统的设备工作状态的任意调整；信息控制系统主要是物流配送系统以及加工系统的辅助系统，为其提供相应的工作数据和信息，不仅要能够实现生产过程的整体控制，还要能够实现生产过程的全程监理。
2.面向生产流水线产品的跟踪需求
现代信息处理技术的不断发展，促使着产品从研发到成熟生产的时间越来越短，这就要求RFID技术的生产控制过程要能够实现生产过程的实时监控，能够满足物料随时调配的要求，这些功能的实现都是建立在及时准确的信息数据采集工作的基础上的。
3.面向订单的跟踪需求
生产预测能力是企业实现可持续发展的必要手段，科学有效地生产预测是企业制定生产计划的前提和基础，而生产计划又是签订生产订单并且做好物料储备的有效前提。从这个角度来说，企业生产过程的数据和信息以及企业实时的生产状态都是企业能够正确制定企业技术，及时的开展企业订单签订工作的前提。企业管理者要想实现对企业产品以及企业经营状况的及时了解，必须能够及时了解企业各个订单的运行状况，这样才能实现企业对新订单的签订，提高订单完成度，订单完成效率高也是企业服务质量高的一种表现。RFID技术的企业生产过程跟踪系统能够为企业实现对订单情况的详细了解提供强大的技术支持。
4.面向质量的跟踪需求
面对人们日益提高的物质文化需求，产品逐渐向着多样化发展，产品的复杂程度也逐渐提高，而这无形中增加了产品保质保量的压力，一旦出现生产质量不合格的产品，企业要及时的了解到出现质量问题的产品的相关信息，并将流入市场中的问题产品信息与产品生产期间的数据进行详细对比，数据的调查和对比都是以产品生产跟踪为基础的。目前由于产品质量问题层出不穷，国家也出台了相关法律来约束产品质量，如果企业能够建立起完备的产品生产数据系统，就能够在市场经济中拥有较为明显的核心竞争力。
5.面向设备的跟踪需求
对于现代企业生产来说，混流制造是节约生产成本提高经营效益的关键手段，而物料随意调配是实现混流制造的关键。对于控制设备来说，要想实现物料配送的及时和准确性，设备就必须具备历史查询功能，保证工作人员能够及时的掌握设备的运行参数，并能够根据设备运行的状况进行未来工作状态。这就要求基于RFID技术的生产过程控制系统能够实现动态跟踪运行参数，敏捷处理设备参数等功能。在完成上述设备信息处理工作后，明确设备的加工时间和物料配送情况，也就是实现设备控制的自动化，就要做好物料数据以及设备工作数据的相关联系。 6.面向仓储的跟踪需求
降低库存数量是企业减少生产成本，提高经济收益实现可持续发展的重要手段，降低库存数量，有助于企业减少产品供货周期，提高产品的周转效率。而降低库存数量，提高库存管理效率是基于对生产物料利用情况以及生产能力的及时、准确掌握之上的，RFID技术的生产过程跟踪系统能够为库存提供强有力的数据支持， RFID技术的物料清点系统及物料实时跟踪系统能够有效提高库存管理效率，为企业提供更为有效的信息。
7.面向其他企业服务的跟踪需求
RFID技术的生产过程跟踪系统能够综合提高企业的日常管理水平，从细节上提高企业服务质量，RFID技术的生产过程能够更加灵敏的获取企业生产的各个方面的信心，并将这些物料信息有机的整合在一起，对于优化RRFID技术的生产过程系统来说，实现RFID技术的生产过程跟踪是非常关键的。
8.生产过程管理系统数据库
用以控制整个产品生命周期内过程数据，对产品生产制造各环节进行全面的掌控。解决ERP、PDM系统生产过程真实数据的自动录入问题，以期促进管理向精细化方向发展，提高产品质量及生产运行效率。
二、RFID技术生产过程跟踪监控的实现
RFID技术的企业生产过程跟踪系统如图2。基于RFID技术的企业生产过程跟踪系统要想实现生产过程的数据跟踪，需要完成物料从数据收集到处理的全过程。射频标签要在所有物料中嵌入，从而实现对物料全程跟踪，在RFID天线覆盖范围内，安装能够识别RFID标签的识别装置，从而实现对生产物料的全程跟踪。 RFID技术的企业生产过程跟踪系统的实现要靠四个技术层来实现，即标签层、识读器层、中间件层以及生产过程跟踪层。生产过程中的RFID标签要嵌入物料通过读取装置来跟踪，读取装置与生产设备相连，从而实现生产设备与物料之间的联系；中间件层是整个RFID技术的畜禽生产过程跟踪系统的灵魂，主要功能是及时调配RFID设备，并且根据实际生产状况及时的发送控制命令，还要采集和处理读取装置读取的识别信息，从而达到生产信息收集与处理同步实现的要求；最后的生产过程跟踪层是通过OPC与数据库相关联，从而实现对信息的及时处理和跟踪要求。
图2 RFID生产过程跟踪系统图
RFID系统目前有两种应用方式，一种是开环，另一种是闭环。笔者建议在企业内部尽量使用闭环系统，闭环系统在信心传递方面更优于开环应用。从物料的采集到成品入库，基于RFID技术实现数据采集，在产品入库后，将电子标签送回到标签下发点，从而实现整个系统的循环。在物料采集之前要先对系统进行一些基础信息的设置，比如初始化读写器，将原材料的电子标签与生产设备的ID相连，从而实现物料信息与生产实际相联系，进而实现全程自动化数据处理。
三、结束语
本文针对RFID技术在企业生产过程中的跟踪系统需求进行简要分析，从整体上结合RFID的技术优势，研究了RFID技术在企业产品生产过程中的具体应用。随着我国企业的不断发展，对于生产过程的整体细致把握势必成为未来技术发展的主要方向，我们要基于现有的RFID技术在企业生产过程中的应用进行进一步创新和探索，为我国企业现代管理模式的进一步发展提供更为坚实的技术支持。
参考文献：
[1]吴劲梅.基于RFID 技术智能玩具的开发与应用[J].广州番禺职业技术学院学报，2010，（2）：50-54.
[2]韩鑫.RFID 技术在制造业生产中的应用研究[J].科技广场，2013，（4）：87-89.
[3]刘丽军，邓子云.物联网技术与应用[M].清华大学出版社，2012.1.
[4]盛步云，王雨群，王静. 基于RFID技术的生产过程管理系统研究[J]. 武汉理工大学学报，2012，（02）： 193-196.
[5]罗建平.生产过程信息集成优化的研究.石油化工自动化，2013，（12）：43-48.
【关键词】RFID技术 生产跟踪 混流制造
一、RFID技术简介
（一）无线射频识别技术概念和工作原理
无线射频技术（RFID）起源于二十世纪九十年代，利用非接触式自动识别技术对人或物进行读写，获取相关数据。一套完整的RFID系统是由应答器（transponder）、阅读器（Reader）和数据交换与管理系统三部分组成。应答器也称电子标签，由天线、耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器由耦合元件、芯片、天线组成，读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式RFID读写器或固定式读写器；数据交换与管理系统是应用层的软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。RFID系统的工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
（二）RFID技术的主要优势
传统的信息处理和识别技术主要是磁条和条形码两种，RFID技术相比具有读取方便快捷、无接触识别速度快、数据容量大、使用寿命长、应用范围广、安全性高、标签数据可动态更改、动态实时通信等优势。比如信息获取简便，RFID技术只需要利用无线电波就能够实现信息的传输和处理，并且根据实际生产和使用经验来说，信息识别度非常高，基本上能够达到百分之百的识别，资料能够及时的更新，传统的条形码信息在安装好以后就不能进行更改变化了，但是RFID技术下的识别标签可以进行任意的更新；RFID是一项易于操控，简单实用特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，识别工作无须人工干预，它既支持只读工作模式也可以支持读写工作模式，且无须接触或者瞄准；RFID技术可自由工作在各种恶劣环境下，短距离射频产品不怕油渍，灰尘污染等环境，例如用在工厂的流水线上的跟踪物体。总之， RFID技术是现代企业管理的一项重要应用技术，提高了企业的整体管理水平。
图1 RFID生产过程管理系统解决方案
（三）RFID技术生产过程的跟踪需求研究
基于射频识别技术的生产过程管理系统解决方案如图1。该方案由生产现场对象、RFID 对象识别层、车间生产过程管理层、企业管理层4 个部分组成，在企业范围内， 通过绑定原材料与电子标签，实现对在制品、成品的生产跟踪与控制，并将生产现场的实时信息反馈给企业管理层，从而解决不同管理系统之间的信息断层问题。笔者主要探讨生产过程实时跟踪监控。
1.面向生产过程控制的跟踪需求
企业生产过程的信息控制要能够实现三方面的内容，即：物料配送系统、加工系统以及信息控制管理系统。物料配送系统主要涵盖了从元件装卸以及自动搬运过程，并且还实现了自动物流控制系统；现代物流压力不断加大，从这个角度来说要能够实现加工系统的设备工作状态的任意调整；信息控制系统主要是物流配送系统以及加工系统的辅助系统，为其提供相应的工作数据和信息，不仅要能够实现生产过程的整体控制，还要能够实现生产过程的全程监理。
2.面向生产流水线产品的跟踪需求
现代信息处理技术的不断发展，促使着产品从研发到成熟生产的时间越来越短，这就要求RFID技术的生产控制过程要能够实现生产过程的实时监控，能够满足物料随时调配的要求，这些功能的实现都是建立在及时准确的信息数据采集工作的基础上的。
3.面向订单的跟踪需求
生产预测能力是企业实现可持续发展的必要手段，科学有效地生产预测是企业制定生产计划的前提和基础，而生产计划又是签订生产订单并且做好物料储备的有效前提。从这个角度来说，企业生产过程的数据和信息以及企业实时的生产状态都是企业能够正确制定企业技术，及时的开展企业订单签订工作的前提。企业管理者要想实现对企业产品以及企业经营状况的及时了解，必须能够及时了解企业各个订单的运行状况，这样才能实现企业对新订单的签订，提高订单完成度，订单完成效率高也是企业服务质量高的一种表现。RFID技术的企业生产过程跟踪系统能够为企业实现对订单情况的详细了解提供强大的技术支持。
4.面向质量的跟踪需求
面对人们日益提高的物质文化需求，产品逐渐向着多样化发展，产品的复杂程度也逐渐提高，而这无形中增加了产品保质保量的压力，一旦出现生产质量不合格的产品，企业要及时的了解到出现质量问题的产品的相关信息，并将流入市场中的问题产品信息与产品生产期间的数据进行详细对比，数据的调查和对比都是以产品生产跟踪为基础的。目前由于产品质量问题层出不穷，国家也出台了相关法律来约束产品质量，如果企业能够建立起完备的产品生产数据系统，就能够在市场经济中拥有较为明显的核心竞争力。
5.面向设备的跟踪需求
对于现代企业生产来说，混流制造是节约生产成本提高经营效益的关键手段，而物料随意调配是实现混流制造的关键。对于控制设备来说，要想实现物料配送的及时和准确性，设备就必须具备历史查询功能，保证工作人员能够及时的掌握设备的运行参数，并能够根据设备运行的状况进行未来工作状态。这就要求基于RFID技术的生产过程控制系统能够实现动态跟踪运行参数，敏捷处理设备参数等功能。在完成上述设备信息处理工作后，明确设备的加工时间和物料配送情况，也就是实现设备控制的自动化，就要做好物料数据以及设备工作数据的相关联系。 6.面向仓储的跟踪需求
降低库存数量是企业减少生产成本，提高经济收益实现可持续发展的重要手段，降低库存数量，有助于企业减少产品供货周期，提高产品的周转效率。而降低库存数量，提高库存管理效率是基于对生产物料利用情况以及生产能力的及时、准确掌握之上的，RFID技术的生产过程跟踪系统能够为库存提供强有力的数据支持， RFID技术的物料清点系统及物料实时跟踪系统能够有效提高库存管理效率，为企业提供更为有效的信息。
7.面向其他企业服务的跟踪需求
RFID技术的生产过程跟踪系统能够综合提高企业的日常管理水平，从细节上提高企业服务质量，RFID技术的生产过程能够更加灵敏的获取企业生产的各个方面的信心，并将这些物料信息有机的整合在一起，对于优化RRFID技术的生产过程系统来说，实现RFID技术的生产过程跟踪是非常关键的。
8.生产过程管理系统数据库
用以控制整个产品生命周期内过程数据，对产品生产制造各环节进行全面的掌控。解决ERP、PDM系统生产过程真实数据的自动录入问题，以期促进管理向精细化方向发展，提高产品质量及生产运行效率。
二、RFID技术生产过程跟踪监控的实现
RFID技术的企业生产过程跟踪系统如图2。基于RFID技术的企业生产过程跟踪系统要想实现生产过程的数据跟踪，需要完成物料从数据收集到处理的全过程。射频标签要在所有物料中嵌入，从而实现对物料全程跟踪，在RFID天线覆盖范围内，安装能够识别RFID标签的识别装置，从而实现对生产物料的全程跟踪。 RFID技术的企业生产过程跟踪系统的实现要靠四个技术层来实现，即标签层、识读器层、中间件层以及生产过程跟踪层。生产过程中的RFID标签要嵌入物料通过读取装置来跟踪，读取装置与生产设备相连，从而实现生产设备与物料之间的联系；中间件层是整个RFID技术的畜禽生产过程跟踪系统的灵魂，主要功能是及时调配RFID设备，并且根据实际生产状况及时的发送控制命令，还要采集和处理读取装置读取的识别信息，从而达到生产信息收集与处理同步实现的要求；最后的生产过程跟踪层是通过OPC与数据库相关联，从而实现对信息的及时处理和跟踪要求。
图2 RFID生产过程跟踪系统图
RFID系统目前有两种应用方式，一种是开环，另一种是闭环。笔者建议在企业内部尽量使用闭环系统，闭环系统在信心传递方面更优于开环应用。从物料的采集到成品入库，基于RFID技术实现数据采集，在产品入库后，将电子标签送回到标签下发点，从而实现整个系统的循环。在物料采集之前要先对系统进行一些基础信息的设置，比如初始化读写器，将原材料的电子标签与生产设备的ID相连，从而实现物料信息与生产实际相联系，进而实现全程自动化数据处理。
三、结束语
本文针对RFID技术在企业生产过程中的跟踪系统需求进行简要分析，从整体上结合RFID的技术优势，研究了RFID技术在企业产品生产过程中的具体应用。随着我国企业的不断发展，对于生产过程的整体细致把握势必成为未来技术发展的主要方向，我们要基于现有的RFID技术在企业生产过程中的应用进行进一步创新和探索，为我国企业现代管理模式的进一步发展提供更为坚实的技术支持。
参考文献：
[1]吴劲梅.基于RFID 技术智能玩具的开发与应用[J].广州番禺职业技术学院学报，2010，（2）：50-54.
[2]韩鑫.RFID 技术在制造业生产中的应用研究[J].科技广场，2013，（4）：87-89.
[3]刘丽军，邓子云.物联网技术与应用[M].清华大学出版社，2012.1.
[4]盛步云，王雨群，王静. 基于RFID技术的生产过程管理系统研究[J]. 武汉理工大学学报，2012，（02）： 193-196.
[5]罗建平.生产过程信息集成优化的研究.石油化工自动化，2013，（12）：43-48.