生產(chǎn)管理系統(tǒng)——RFID模具精益化生產(chǎn)

1.背景

模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。

作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)行業(yè)，模具涉及機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛。自2000年以來，我國的模具行業(yè)已步入了高速發(fā)展時期，但同時，模具是一個傳統(tǒng)、復(fù)雜、充滿競爭的行業(yè)，企業(yè)都是一種面向訂單的單件生產(chǎn)型企業(yè)，幾乎每一套模具訂單的生產(chǎn)都是一種新產(chǎn)品的開發(fā)，都需要經(jīng)過分析客戶意圖，確定模具結(jié)構(gòu)、報價、設(shè)計、物料準(zhǔn)備、制造、裝配、試模、反復(fù)修模等過程，直到模具能夠加工出合格的產(chǎn)品。

目前的模具企業(yè)，普遍存在這樣的困難：

（1）每套模具都是一套全新的產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程中的不可控的因素較多，如何控制這些因素；

（2）在實際的生產(chǎn)車間，對于大型的模具企業(yè)，可能同時存在近百副的模具同時加工制造，如何在加工的過程中，有效地管理成百上千的零件；

（3）隨著市場競爭的激烈程度越來越大，客戶要求的交貨時間越來越短，加工精度也要求越來越高；

（4）如何在模具企業(yè)的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)及時的物料配送；

（5）如何有效制定生產(chǎn)計劃；

（6）如何在生產(chǎn)過程中動態(tài)監(jiān)控工件生產(chǎn)狀態(tài)，并能夠記錄它們的運行狀態(tài)信息，成為模具企業(yè)生產(chǎn)精益化的關(guān)鍵之一。

2.技術(shù)介紹

RFID無線射頻識別技術(shù)，能夠在沒有人為干預(yù)的情況下，通過傳送和存儲數(shù)據(jù)，精確、自動地識別、追蹤工廠生產(chǎn)的每一件產(chǎn)品的信息。同傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式相比，RFID技術(shù)可以重復(fù)性地對標(biāo)簽信息進行刪除和寫入，擁有遠距離作業(yè)及一對多讀取、小型化、信號穿透性好及抗污性強、高存儲量等特性，讓模具車間精益化生產(chǎn)得以實現(xiàn)。

3.系統(tǒng)方案設(shè)計

RFID模具生產(chǎn)精益化管理，是指在模具生產(chǎn)車間內(nèi)部署RFID閱讀器、RFID標(biāo)簽，建立物料跟蹤的節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，并定義這些生產(chǎn)對象節(jié)點的工藝或質(zhì)量參數(shù)，按批次、模塊對參數(shù)進行采集，分析工藝或質(zhì)量參數(shù)的相關(guān)性，支撐全廠的物料跟蹤流程。

整套系統(tǒng)利用先進的RFID自動采集技術(shù)，實時獲取現(xiàn)場各個節(jié)點的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)、質(zhì)檢數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)，通過對生產(chǎn)車間所有生產(chǎn)參數(shù)計量信息的收集、整理和分析，完善對物料生產(chǎn)過程所涉及的生產(chǎn)單元、設(shè)備、倉庫儀表數(shù)據(jù)采集和錄入，為各種生產(chǎn)活動提供物料移動、加工、庫存和設(shè)備、管理層輔助決策和車間成本核算等提供可靠保證。

RFID模具生產(chǎn)車間，能夠?qū)崿F(xiàn)全部或者部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動收集、生產(chǎn)情況的實時監(jiān)控、操作參數(shù)的在線調(diào)整優(yōu)化等生產(chǎn)運行管理和監(jiān)控功能，是高效率生產(chǎn)和管理的前提，是企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的來源。

3.1 數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)

數(shù)據(jù)是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在料塊上機加工前，系統(tǒng)即對料塊按照統(tǒng)一的編碼規(guī)則分配一個唯一的ID號，這個ID號通過專用的數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)寫入RFID電子標(biāo)簽后，將RFID電子標(biāo)簽與料塊進行綁定，通過這個ID號，實現(xiàn)對料塊全生產(chǎn)加工周期的跟蹤與管理。

同時，后臺系統(tǒng)將該料塊的加工數(shù)據(jù)、圖檔、加工程序、刀具、電極、火花位等信息導(dǎo)入到各加工中心，等待對料塊的加工。

3.2 工位采集系統(tǒng)

加工中心，在每臺加工設(shè)備上安裝RFID數(shù)據(jù)采集終端，待加工料塊流轉(zhuǎn)到工位上后，數(shù)據(jù)采集終端讀取料塊上的ID號，通過ID號訪問系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫，獲取該料塊在本工位上的加工數(shù)據(jù)，加工設(shè)備即開始對料塊進行加工，直至加工完成，流轉(zhuǎn)到下一個工位。

料塊完成加工后，系統(tǒng)會分配料塊進入測量中心，測量工位同樣安裝有數(shù)據(jù)采集終端，讀取料塊電子標(biāo)簽，通過ID號獲取該料塊的測量點和精度，完成對加工后料塊的測量，合格品即進入倉庫，不合格品記錄在系統(tǒng)中，由品質(zhì)人員進行人工處理。

利用RFID技術(shù)的模具生產(chǎn)管理系統(tǒng)，使模具在整個生產(chǎn)加工過程中的數(shù)據(jù)得以實時準(zhǔn)確地采集，推進模具車間生產(chǎn)按照工藝路線有步驟、有分工、有計劃地生產(chǎn)，實現(xiàn)對生產(chǎn)車間的實時監(jiān)控，為制品統(tǒng)計、生產(chǎn)計劃的安排提供科學(xué)的決策，大幅度提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而為企業(yè)帶來新的競爭力。

4.RFID設(shè)備選型

精益化的模具生產(chǎn)車間，對數(shù)據(jù)采集終端有更高的要求。整個車間處于工業(yè)環(huán)境中，這也就要求RFID設(shè)備采集終端必須能夠適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，并且在這樣的環(huán)境中保持穩(wěn)定準(zhǔn)確的讀取性能。同時，作為數(shù)據(jù)采集終端，在與工位其他自動化設(shè)備配合使用時，應(yīng)具有良好的兼容性，易于集成。

5、分析

面對當(dāng)下模具行業(yè)存在狀況，遇到的困難，很多模具行業(yè)只現(xiàn)于改變企業(yè)存在的小問題，而不抓住企業(yè)的根本性問題。熟話說，“冰凍三尺，非一日之寒”。企業(yè)的問題不是一日一朝積累的，也不是單純一個原因所致。思博作為咨詢行業(yè)機構(gòu)，有十年的生產(chǎn)管理咨詢經(jīng)驗。曾咨詢過十來家模具行業(yè)的企業(yè)，對模具制造企業(yè)存在的普遍問題有一定了解。作為生產(chǎn)管理咨詢公司，給出的見解——

1、引進先進設(shè)備，施行精益化生產(chǎn)能解決當(dāng)下客戶要求逐漸升高的問題。

2、精益化生產(chǎn)能能降低產(chǎn)品報廢率，提高訂單準(zhǔn)交率，更好的制定生產(chǎn)計劃。

3、先進的設(shè)備只是解決點的問題，企業(yè)是否在經(jīng)營上存在問題，比如產(chǎn)、銷、研，人、財、物等問題。這些問題，是面的問題。由點到面，這是個系統(tǒng)性的解決規(guī)劃問題，需要的不單單是技術(shù)上的引進，更是管理、經(jīng)營層次上的東西。