基于物联网的MES产品追踪的研究

　　针对现在工业生产中对于产品追踪存在信息出错，信息滞后等问题，尝试利用新的物联网技术来解决这些问题，RFID电子标签技术是物联网技术的核心，将RFID应用在供应链端，厂商在产品外贴上卷标，卷标发射的讯号可自动、及时地被接收器识别读取，可以实现商品从原料、产品、成品、运输、仓储、上架、销售，甚至退货处理等所有环节进行实时的追踪、记录，因此自动化程度提高，降低了人为的错误率，提升供应链管理的效率。

　　采用RFID技术、采用SOA软件架构、移动终端、3G无线网络技术为硬件平台;MES(Manufacturing Execution System)为软件平台，实现通过移动终端上的RFID阅读器自动无线扫描产品上电子标签，并将扫描的信息数据通过3G模块发送到后台MES中，从而实现产品的追踪和管理。

　　2 RFID技术

　　RFID(Radio Frequency Identification)无线频射识别，一种非接触式的自动识别技术，由频射信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。RFlD系统一般有标签、阅读器、应用接口(中间软件)、网络、管理系统构成。标签就是产品包装上的条形码，能够记载其基本的信息，读写器在移动终端上识别标签的光电阅读器，同时具有向RFID标签写入的功能，应用接口就是在移动终端上通过Android技术开发的软件能完成RFID标签数据信息的收集，通过无线3G网络实现数据的实时传送，到MES管理系统中。

　　RFID系统组成如图1所示，工作原理是阅读器发射特定频率的无线电波传给应答器，应答器电路将内部的数据传送出去，阅读器在依次接受数据并解读数据，最后送给应用程序作出响应。

　　在工业生产中，RFID技术是以RFID模块形式应用在供应链上，RFID模板具体是采用RFID技术，实现产品在生产过程中的实时监控，系统以Web服务中闻件为后台系统支撑平台，在产品上贴附RFID标签，在生产车间安装具有RFID读写识别系统的移动终端，通过3G无线网络传输前端移动终端系统与后端系统的信息，实现数据的交互更新，而且系统实时定位产品的位置以及完成工序情况，方便进行生产调度。

　　这种新引入的RFID技术较传统的二维条码相比更具优势，RFlD叮以存储的信息量更大，保密性更强，可耐用和可读写，RFID标签上的数据可以反复修改，能够在生产车间内部循环使用，可以降低成本。RFlD技术可以在二维条码技术无法适应的环境下使用，如高粉尘的污染或是野外环境。

　　3 管理系统MES

　　制造执行系统MES，在制造业中至关重要，它连接着下层的过程控制系统和上层的企业资源计划，并执行制造计划。很多大型制造企业都部署了过程控制系统和企业资源计划系统，企业在设备自动化转运过程中，需要对产品的工艺流程和参数进行实时追踪，这涉及到生产信息的采集和传递，如何把车间的生产数据实时的传递到企业资源计划系统，控制产品生产和设备运转问题是尤为重要的。MES系统作为连接上下层的桥梁。对于产品的全程追踪、信息的采集和传递发挥了巨大的作用。

　　MES在企业中不仅仅是一个信息系统，它汇聚了整个产品从下单生产到成品出入仓库销售退货全过程的软、硬件组件，准确利用各种数据来引导车间的各项活动，MES系统与外界系统进行大量的数据交互。MES系统可以进行工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元的分配、文档的控制、产品追踪和产品清单管理、质量管理、过程管理、维护管理、人力资源管理、性能分析和数据采集。

　　MES系统中过程管理是生产中的核心，在生产中，过程管理可以对产品的生产流程进行管理、产品信息的追踪、产品历史的查阅、产品性能的分析和监控。过程管理由以下几部分组成如图2所示。这个过程管理中过程监视是基础，也是尤为重要的，为制造过程提供了数据采集，反应了整个生产过程中现场的各种数据。因此对数据的准确性要求是非常高的.而且生产中的各种数据是非常繁多的，如果依靠人工很难迅速准确地把握，只有在产品上贴有RFID标签，然后通过阅读器识别RFID标签并解码得到信息才能提高数据采集的效率，让管理人员能够迅速的掌握到现场的各种数据，对于生产中出现的各种状况，可以及时地解决。

　　过程监视中的数据采集，主要针对工厂、车间、生产线三个层次进行实时的查询，若对单个产品生产状况的查询，可以通过对生产的进度、产品的制造参数以及产品工序的设定值进行比较分析，也可以对质量事故进行追踪，通过对海量数据的分析和处理。从而快速地发现问题。对症下药。过程监视的功能图如图3所示。

　　在过程监视中最重要的是产品的管理，而产品的管理巾最为关注的是产品的追踪，即对产品，设备、人员、材料的信息进行实时的跟踪，对生产过程中的故障或异常，根据扫描产品上RFID标签来确认发生状况的位置，然后采取有效的措施，降低生产故障或异常带来的巨大损失。对于产品的准确追踪是近年来最为困扰MES系统的问题，由于现场环境的复杂，人为因素的难以控制.使得问题始终得不到解决。但是随着物联网技术的发展，无线3G网络的日趋成熟，可以通过利用移动终端上的RFID阅读器对RFID标签进行扫描解码，经过无线3G网络的传输，将产品的信息及时的反馈到后台进行处理。从而实现对产品的追踪。
(本文不涉密)
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