基于二维码和RFID识别技术改进的生产管理系统

孟令涛 刘帮锋

摘 要：基于二维码和RFID识别技术改进的生产管理系统是以产品生产二维码管理系数据库为中心，硬件（手持机+扫描器）采集部品二维码信息，将生产中各个工序的参数、加工NC文件、图纸等传输到目标机床和终端电脑看板，产品生产二维码管理系系统记录了产品生产等各种环节的详细信息，信息采集过程主要由硬件扫描二维码实现，避免了人为因素错误，有效确保数据的准确性。采集加工生产数据信息，进行生产数据统计分析，实现制造过程动态掌握、适时调整，为业务决策提供数据支持。此外，由于只需扫描二维码，使员工操作简单化、易用化，大大提高了工作效率。

关键词：二维码识别技术;RFID识别技术;生产管理系统

0 引言

松下冷链（大连）有限公司（下记简称“松下冷链”）创立于1994年，是松下集团全资子公司三洋电机株式会社，大连冷冻机股份有限公司共同出资兴建的国际化制冷设备制造研发基地。目前，企业已发展成为国内顶尖的全程冷链保鲜综合解决方案专家，在超商设备领域、饮品设备領域、商用厨房设备领域、低温物流设备领域、生物医疗事业领域及服务·工程事业领域为客户提供智能智美的全程冷链综合解决方案。

近年来随着国内消费升级，“快时尚”在国内已然风靡成风，而其带来的一系列变化也在倒逼企业发展转型，快速反应、柔性生产已成为企业的必备素质。

小批量、多批次生产，并且随着客户需求的个性化，批量在逐步缩小，松下冷链通过定制开发，实现基于二维码和RFID识别技术改进的生产管理系统，采用二维码、无线射频识别标签等方式赋予物品唯一身份，“标识”是产品、设备的“身份证”，记录其全生命周期信息，通过扫描二维码、RFID标签识别，跟踪生产环节关于产品的生产等各种细节，从而全程追踪产品的生产进度和生产品质，借此来弥补升级前常规生产方式的缺陷和不足，提高产能和效益。

1基于识别技术改进的生产管理系统方案简介

商用冷柜是松下冷链主要产品之一，主要生产过程包括钣金、涂装、发泡、组装四部分，以下从这四个生产环节介绍二维码和RFID识别技术在生产管理系统中的应用概况。

1.1在钣金加工环节应用二维码识别技术

钣金加工环节，加工原料为镀锌板，少数为普通钢板，经过剪板、冲压、折弯、修磨等操作完成钣金加工生产，加工好的板材手推车运至焊接区进行焊接，焊接主要有点焊、二氧化碳保护焊、氩弧焊。

传统生产模式，进行加工前，机床操作者需要查看工艺参数、数据录入和纸质图纸，手工输入剪床、折弯、焊接加工参数或者通过磁盘、U盘导入NC程序， NC程序无序管理，经常拿不到合适的加工程序，废品偏高;为寻找NC程序导致大量工时的浪费;生产现场无法直接查看图纸、工艺、NC文件等技术资料。技术人员通过U盘、软盘传输程序，需要在办公室和车间中间来回奔波，影响工作效率。另一方面，U盘携带和使用的方便性也使U盘成为泄密、传播计算机病毒的最佳途径，这将会给企业和设备造成巨大的风险。应用二维码技术，在生产管理系统中指定生产计划时，每个加工工序与部品号一一绑定，通过扫码获取加工过程中与加工有关的各类设计图纸、工艺、加工代码。

应用二维码技术改进后生产模式，一方面，实现NC程序直接指派到机床，在机床端部署工业平板电脑，实现机床端电子看板，解决图纸文档的共享、查看等问题，实现无纸化生产，大幅度提高数控设备的利用率，大幅度提升生产效率。另一方面，通过二维码绑定对应，软件系统将机床设备实时采集到的设备及生产信息，经过分析、计算后反馈给系统，作为科学决策的依据。

1.2在涂装环节应用RFID识别技术

涂装加工环节，主要包括钣金件挂板、静电喷涂、烤漆等环节。

喷涂传送链挂板前，对RFID标签进行写入信息，RFID标签为耐高温标签，写入的信息来源于生产系统。

在静电喷粉室，通过LED电子看板能够读到喷涂的颜色等工艺参数，实现事先备料，提前配比，提高喷涂环节生产效率。

喷涂产线入口、出口不同点，设置RIFD读写器，读写每个挂板零件RIFD卡片喷涂信息，同时结合RIFD采集喷涂挂板传输链速，计算挂板零件的在喷涂产线的位置，实现烤漆时间精确控制，实现具体到零部件的生产预测，让管理者实时掌握部品的生产进度以及预计完成时间、提高交货期的管理精度。

1.3在发泡环节应用二维码识别技术

在发泡环节，设备通过PLC自控程序设定程序自动混料，人工操作设备将混合料通过设备管路及喷嘴注入至组装好的发泡体内，通过加热保温，使混合料发泡成型，成型成品修整后在相应组装生产线进行组装。

传统的生产模式，发泡料的注入时间、保温时间需要人工输入PLC，效率低，容易出错。应用二维码技术后，通过扫码直接从生产系统获取发泡的工艺数据，直接写入PLC控制系统，有效的避免了人工操作错误的风险，提高发泡的加工效率。此外，发泡模具也采用二维码进行管理，能够有效的统计模具使用的稼动率。

1.4在组装环节应用二维码识别技术

组装环节：组装线为组装各部分生产的部品，人工组装，劳动者安装导线，使用气动扳手安装螺丝组装，部分组装线组装时使用密封胶密封等，不同型号的产品，对工艺要求不尽相同。传统的方式，组装生产时，采用纸质下发纸质工艺单人工填写的方式，效率低，容易漏填、错填。改进后，采用手持PDA终端扫码的方式，通过扫描组装部件，可以在PDA上获取该工序的电子工艺单，实现组装检查的电子化，确保逐项必检，漏检无法提交。此外对于组装环节，对于检测仪器取得的数据，在上位机直接生成二维码，采用PDA扫描屏幕二维码，实现检测数据的快速录入。

2设备维护与保养应用识别技术

除了在生产环节外，设备维护与保养也大量应用二维码和RFID识别技术。在设备点检、巡检环节应用二维码技术，建立一套基于二维码的建立设备点检和维修保养制度，为生产保驾护航。通过为每一台设备制作二维码作为标识，可将设备档案、点检记录、维修保养记录等所有重要信息完整、及时地汇总到管理系统中，通过手机等智能终端即可授权访问，实现无纸化管理。

在设备维修保养环节应用二维码技术后，管理人员、维修人员可第一时间收到来自现场的提醒消息推送，通过后台可查看和管理所有设备运行记录，及时掌握生产系统的运转状态;现场扫码随时检查制度落实情况，核验数据真实性，提升监督效率;维修人员处理完成设备故障后，提交报修记录，巡检人员检查后可以进行核销。添加手写签名模块，巡检人员和维修人员进行记录需要手写签名，确保责任落实。管理人员可实时掌握查看设备档案信息、设备报修信息、设备运行状态，对日常巡检、维修保养、安全隐患等情况进行全程记录和实时监控，减少故障停机，保障生产任务按计划运行。

3结束语

基于二维码、RFID识别技术改进的生产管理系统，有效的实现生产过程与管理过程的信息共享、生产线产品质量的追溯，让一线工人可以把更多时间和精力投入到生产过程中，使生产工人更轻松，能够把更多时间和精力投入到生产过程中，高效地完成生产任务，从而有效改善企业面临的小批量生产导致工序切换损失高、效率降低、成本增加和交货周期延长等一系列问题。

作者简介：

孟令涛（1984年12月—）男，满族，籍贯：辽宁锦州，本科学历，研究方向：生产设备管理。

（松下冷链（大连）有限公司，辽宁大连  116600）