RFID如何应用于智能制造

　　当前，智能制造成为业界关注的热点。2015年，工信部批准了46个智能制造试点示范项目和94个智能制造专项，发布了国家智能制造标准体系建设指南(2015版)，很多企业跃跃欲试，希望通过推进智能制造实现“少人化”，降低成本，灵活应对市场变化，更好地满足客户需求。

　　那么，什么叫智能制造?智能制造旨在将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中，赋予产品制造在线学习和知识进化的能力，实现高品质制造。其关键技术包括智能感知技术(RIFD、传感器)、人工智能技术、智能驱动技术、智能数控技术、智能物流技术等。

　　生产流水线上的RFID电子标签，使用RFID技术在生产流水线上实现自动控制，监视产品，极大地提高了生产的快捷性和准确性，提高工效率，改进生产方式，节约成本。RFID标签方便准确地记录工序信息和工艺操作信息，满足柔性化生产需求。用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视，提高生产率，改进生产方式，节约了成本。

　　RFID智能制造应用的领域

　　借助RFID技术在识别、感知、联网、定位等方面的强大功能，将其应用于复杂零件制造过程管理，可以提升产品智能化形象，提高产品设计、生产、销售、售后、维修全程的质量和服务水平，实现产品全生命周期，有效提升其制造效率和品质。具体可体现在以下领域：

　　(1)基于RFID技术的数字化车间。RFID在数字化车间中的应用主要包括刀辅具管理、设备智能维护、车间混流制造。采用RFID技术可实现刀辅具与主机之间的信息交互、刀辅具的可视化跟踪管理、刀辅具寿命定量监控与预测。此外，通过集成RFID技术的智能传感器在线监测设备关键部位运转情况，并通过网络与后台服务器通信，实现加工设备性能特征的在线监测、运行状态评估与风险预警、设备早期故障诊断与专家支持。通过工业现场总线网络与MES等系统集成，从而实现工艺路线、加工装备、加工程序等智能选择、加工/装配状态可视化跟踪以及生产过程的实时监控。

　　(2)基于RFID技术的智能产品全生命周期管理。智能化是机电产品的未来发展的重要方向和趋势，产品智能化的关键之一在于如何实现其全生命周期信息的快速获取和共享。RFID技术与传感器技术的有效集成能实时、高效地获取产品在加工、装配、服役等阶段状态信息，同时通过网络传输使生产商及时掌握所生产的产品全生命周期的工况信息，为制造企业后台服务支撑、远程指令下达以及用户的个性化设计改进提供有力的数据支持。通过应用，示范企业的生产周期和交货时间大大缩短，取得良好示范效果。

　　(3)基于RFID技术的制造物流智能化。将RFID系统与制造企业自动立库系统集成，可实现在制品/货品出入库自动化与货品批量识别。另外，RFID技术和GPS技术的集成可以实现制造企业在制品精确定位，同时通过网络传输，实现物流信息共享与产品全程监控，从而优化企业采购过程。通过采用中间件技术将智能物流系统与企业ERP、MES系统无缝对接，实现快速响应并减低库存，提升制造企业在制品物流管理的智能化水平。

　　RFID技术在智能制造业中的应用特点1、 数据实时共享

　　在制造企业生产过程中，生产线及时准确地反馈信息是十分重要的。以往只能一边生产一边手工记录故障，生产完成后统计汇总这些来源于各道工序的信息，费时费力，且有时不能做到非常精确。在生产线各道工序安装RFID识读设备，并在产品或托盘上放置可反复读写的RFID电子标签。这样，当产品通过这些节点时，RFID读写设备即可读取到产品或托盘上标签内的信息，并将这些信息实时反馈到后台的管理系统中，管理者就可及时了解生产线工作状况了。

　　2、标准化的生产控制

　　RFID系统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机器设备、工具和零部件等，从而实现无纸化信息传递并减少停工待料时间。更进一步，当原材料、零部件和装配件通过生产线时，可以进行实时控制、修改甚至重组生产过程，以保证生产的可靠性和高质量。

　　3、 质量跟踪和追溯

　　在实施RFID系统的生产线上，产品质量是由分布在若干处的一些测试岗位来检测的。在生产结束时或产品验收前必须能用该工件所有先前收集到的数据明确地表达其质量。利用RFID电子标签可以很方便地做到这一点，因为在整个生产过程中所取得的质量数据已经随产品走下生产线。

　　4、RFID在生产流水线上的应用原理

　　目前基于条形码的生产管理系统使各种质量分析和控制得以方便地实现，而条形码技术有其优点，也有其明显的缺点，如易被污染、易被折损、扫描距离近等，批量识读效率不高，无法满足快速高效的需求。利用RFID电子标签、条形码、传感器采集生产线现场的实时数据，把读到的数据通过网络(有线或无线)传给上位设备(控制器或计算机)然而要管理松散的传感器就需要一种全新的、可以自动发现并组织网络的管理机制。采用的方法是部署RFID读写器，同时建立读写器网络连接，解决读写器网络的规划、优化和控制问题。物品上的RFID标签，配合连成网络的RFID读写器，每一次识别就意味着对物品的一次追踪。

　　RFID在智能制造领域示范应用价值

　　1、汽车发动机制造物联集成

　　对生产过程及生产质量进行实时监控，实现全程质量追踪，改善产品质量(减少缺点);实现在制品的管理跟踪和设备信息、工作参数与生产情况的数据采集实时监控，实现生产信息数据的事后分析和安排生产计划的生前控制，缩短制造前准备时间;实现制造过程“工艺无纸化”管理。

　　2、汽车行业RFID生产线数据采集系统

　　在某商用车生产基地完成了涂装车间、焊接车间和总装车间RFID生产线数据采集系统安装了80多个工艺通过自动数据采集点，实现了生产过中生产线的状态监控，实现生产效率提高1倍，节约了10%人员成本，达成由“推”改“拉”的生产模式变更项目目标。

　　3、铁路货车制造过程精益管理系统

　　通过基于RFID的铁路货车制造过程精益管理系统的上线使用，数据间的集成应用、有效传递，有效提高了生产效率，使企业生产效率提高5%以上;

　　4、RFID铁路货车产品服务保障

　　创建了RFID铁路货车电子技术履历薄，实现产品整机、配件、维修记录的信息化管理动态追溯车辆历史造修信息，快速掌握车辆配置信息及历史维修情况，事故处理速度提高25%以上。

　　实现智能制造的核心依然是数据和集成，基础数据要准确，信息系统之间，信息系统与自动化系统之间要实现深度集成。显然，将RFID技术与智能制造的有效结合，一定程度上弥补企业计划层与控制层之间的“信息断层”，及时掌握生产计划和生产线生产状态;实现生产过程的透明化和可视化管理;实现生产过程的透明化和可视化管理，大大提升制造效率、品质和企业管理水平。