基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究

RFID即射频识别,是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。特别是电子标签与产品电子编码EPC、互联网技术的融合,孕育出被称为下一代互联网的物联网。近十年来,RFID和EPC的应用和发展开始加速。美国、日本等国家已经成功的将RFID技术应用于流通、制造、国家安全及社会生活等众多领域,并取得了重大的社会和经济效益。美国国防部、Target、Tesco、Metro、Group等,都于业务内积极采用RFID。世界零售商巨头沃尔玛也已规定其前100家供应商必须在限定期限前在卡板层及运货箱层装置RFID。 本文在第一章绪论中说明了现代制造业的发展现状对于RFID技术的需求,并介绍了本课题的来源。本文首先简述了现代制造业对于生产数据采集实时性和准确性的要求,并分析了现有基于条码的生产执行系统的缺陷,然后通过比较选定采用RFID技术来取代条码在生产线上进行数据采集。 第二章介绍了RFID的背景,扼要阐述了无线射频识别的工作原理、系统组成,以及阅读器和标签各自的组成和工作原理。随后,简要说明了基于RFID技术的EPC系统体系和本课题的研究范围。本章最后,结合本课题应用的特点选定了合适的硬件。 第三章详细阐明了基于RFID技术的数字化生产线的架构设计和数据处理。本章详细介绍了数字化生产线的不同采集方案、基于射频识别的采集方案的选定,并以冰箱生产过程为例,对基于RFID技术生产线的工作流程,生产线结构、网络架构和数据处理方式分别作了详尽说明。 第四章阐述RFID技术与MES系统的集成,分析了基于RFID技术的MES系统功能以及RFID信息采集与MES系统的接口及其实现。 最后是本课题的结论及对RFID应用前景的展望。