设备工具RFID信息系统方案

文章来源：未知发布时间：2017-05-26 访问量：人

　一、项目背景及目标

　　AAA珠海园区是AAA全球最大工业基地，可以提供全套的PCB、PCBA、金属冲压、注塑、模具制造服务，同时还拥有值得称耀的供应链中心跟配送中心。公司佣有众多的生产设备与工具，怎样进行可视化管理、最大的价值有效利用设备工具，成为公司需要研究和解决的新课题。　公司技术职能部门秉承追求创新和高效的管理目标，希望引入RFID自动识别技术进行设备工具信息化管理，以RFID技术为主线贯通公司设备购买、出入库、使用、移动定位、返修、借用、盘点、报废全过程，最大程度提高信息化水平与管理效率，保证公司的整体运作协调与全程追溯。

沈阳博能技术有限公司在与伟创达相关负责人沟通与现场调研基础上，构建“AAA的设备工具RFID信息管理系统”，达成以下管理的目标：

　 1、自动化监控设备工具的流动状态和位置;

　　2、实现了设备工具全生命周期追溯管理;

　　3、实现设备工具责任人和责任部门可追溯管理;

　　4、实现设备工具自动化数据采集盘点的管理;

　 5、信息平台实现设备工具灵活调配管理，提高利用率;

　　6、良好扩展应用，建立设备工具智能信息化平台;

　　二、设计原则和项目要求

　　2.1设计原则：

　1) 最大限度的保护投资，充分的利用已有IT资源。

　　2) 采用先进的RFID自动化采集和自动识别技术。

　　3) RFID技术和设备采用国际上标准的通讯与接口协议。

4) 随着业务不断发展，系统便于升级和扩充。
5) 系统应采用完善的保密机制和权限控制，禁止非法修改或是访问。

　　2.2项目要求：

　　1、 RFID芯片要求安装于设备工具较隐秘的位置，防止人为拆换或者破坏;

　　2、要求芯片能有抗金属屏蔽、防水防潮等功能;

　　3、采用射频接收信源，覆盖距离不小于8M.

　　4、设备工具自动式收发与盘点管理;

　　5、设备工具信息读取，做到目视化与控制关键要素可预警;

　　6、设备工具RFID信息采集系统分布于仓库与生产现场;、

　　三、 AAARFID系统设计

　　1. 系统框架

　　2. 系统网络拓扑图

3. 系统特点：

　　设备工具RFID信息管理系统是运用了无线射频识别技术RFID，利用现代的计算机技术、无线传输技术、自动控制技术实现自动识别和信息化管理于一体的高科技信息技术，实现了设备工具各环节管理的信息化、数字化、智能化。

系统功能特点：

　　1. 整个系统具有远距离快速识别、智能控制、高可靠性、高保密性、易操作、易扩展特点。

　　2. 建立安全可靠的设备工具档案，RFID安装在设备工具上，系统可跟踪设备工具使用情况。

　 3. 多标签批量读取，设备工具并行进入时,系统可同时读取多台进入设备工具身份码。

　　4. 非接触读取,读取距离可达到10米左右。

　　5. 可穿透一般材料读取，我司采用专业抗金属标签，保证有效读取设备工具信息。

　6. 读取速度快,采用专业品牌RFID读写器与天线设备，保证读写数据准确无误。

　　7. 受环境影响小,读写器、天线与标签均采用防水防晒特性材质，可在恶劣天气下正常使用。

　　8. 电子标签可反复多次读写,通过系统与读写器可补充或擦写标签信息。

　　9. 电子标签可回收反复应用,我们采用抗金属标签使用寿命可达10年之久，坚固耐用。

　四、设备工具RFID系统应用描述

　　本方案设备安装、电子标签发卡制作、设备工具日常管理、设备工具盘点、系统集成几大环节进行描述。

　　1. 设备安装环节

　　具体流程如下：

　 1. 工厂内部设定设备工具置放区域，每个区域提出唯一通道的进出要求，并在系统中进行命名;

　　2. 在每个设备工具侧内适合位置上安装符合ISO18000-6C抗金属电子标签，将设备工具资料信息与作业区域等初始化信息写入电子标签，同时，电子标签本身有一个全球唯一的ID号;

　　3. 通过布线工程，纳入公司局域网络，在区域的单一通道(一台读写器配两台天线)或一进一出通道(一台读写器四台天线)处安装读写器和天线设备，以便自动采集信息;

　　2. 标签发卡制作环节

　　具体流程如下：

　　1. 发卡器与系统集成连接正常;

　　2. 新的电子标签初始化信息，如指定设备工具资料信息、归属部门、责任人、装置物料等信息;

　　3. 旧的电子标签改写或重置信息，通过发卡器连接系统进行信息变更与维护;

　　4. 制作好后的电子标签通过两端镙孔固定于设备工具安全位置;

　　5. 设备工具进入指定仓位区域，系统自动识别，与初始化信息进行比对一致性，否则报警提示。

　　3. 设备工具日常管理环节

　　应用示意图如下：

具体流程如下：

　　1. 购买或制作新设备工具，如上图示设备工具1-10，发卡初始化电子标签并固定安装于设备工具适合位置，作为唯一身份识别;

　　2. 设备工具进出系统管理，配置有电子标签的设备工具1-10进出装有读写器与天线的区域，自动识读设备工具身份与所在区域，并列入系统设备工具进出情况表，系统自动记录各ID身份设备工具进出时间;

　　3. 设备工具状态管理，设备工具装领用时通过PC终端或移动采集终端写于领用信息与数量，即时上传服务器系统，通过设备工具看板调度系统即时查询设备工具运行与闲置状态;
　4. 设备工具监控调度管理，任何设备工具在后台系统默认是在规定区域里工作，如：设备工具1、2、3、4、5、6在A区域工作，设备工具7、8在B，9、10在C区域工作等，如果有设备工具通过通道出入指定停放区域，系统会读取相应设备工具的电子标签，将相关信息传入系统进行比对，如果没有或不符合调度命令，系统自动会将该设备工具经过此路段的异常信息发送到该设备工具所属部门的领导，那被调度或领用的设备工具必须在规定的时间内经过调度规定的路口进入调度规定的区域进行作业，否则系统也会将异常状况发邮件到相关所属部门领导。
　 5. 设备工具维修、报废管理，当设备工具需要维修时，通过电子标签写入维修标志、维修责任人、时间等信息，方便设备工具状态查询与调配管理，报废时写入报废标志，则不纳入设备工具调度使用，电子标签可取出擦除信息再行利用。
　 6. 设备工具日常信息查询与盘点管理，通过手持式移动采集器进行设备工具信息查询与盘点作业，扫描设备工具电子标签，即可显示本设备工具档案信息及关联数据，通过采集器系统盘点功能进行盘点，可快速读取设备工具数据，即时出具盘点报告。

　 4. 系统集成管理环节

　　1. 采集终端集成与接口：通过系统平台开发终端采集系统，遵循国际通讯协议;

　　2. 读写器集成与接口：标签和阅读器之间交互操作的空中接口采用统一全球标准化应用ISO标准。

　　3. 信息系统可扩展性：系统将采用模块化、组件式设计方法，力求做到各业务之间完全独立，所有业务都是建立在核心组件之上的，各模块之间的通信都采用接口。对系统的内部接口与外部接口的兼容性做充分的考虑，以适应与工装管理系统接入及未来需求变化。

　　五、系统配置

　　? Windows 2003 操作系统或以上

　　? VS2008,SQL Server 2008 数据库或以上

　　? RFID超高频技术、抗金属性电子标签

　　六、 RFID设备选型

　　1. 发卡器

　UHF桌面式RFID读写器是基于ThingMagic的国际获奖RFID模块—高性价比的M5e-C研发的，具有体积小、读写标签稳定可靠、防冲撞能力强的优点，特别适用于做发卡机以及中距离读写要求的应用。

　　2. 固定读写器　

　读写器系列产品有串口、USB，内置天线、外置天线、网络RFID 读写器等多种组合产品供用户选择.符合ISO 18000-6C(EPC C1G2)标准其工作频率为902～928MHz/920～925MHz，读写性能卓越，采用密集型阅读模式，是一款高性能阅读器，特别适合于大规模批量组网应用可广泛应用于物流跟踪、资产管理、供应链管理等领域。

　　网络RFID 读写器外观精巧，具有2个天线端口，可以自主选择所接天线的数目，还可灵活的连接天线组成扫描通道。该读写器光电隔离通用I/O接口，能够直接驱动多种外接设备，保证在干扰较大的环境中准确接收引发读取动作的信号。网络RFID 读写器具有多协议支持的扩展能力。　

3. 固定式天线

直接与读写器相连，体积小，易于安装，能和同轴电缆良好匹配并且具有很好的方向性。天线的圆极化方式两个空间上正交的振幅相等的线极化波，可合成一个圆极化波。而圆极化波根据电场旋转方向不同又分为左旋和右旋圆极化波。右旋极化波是符合右手定则的电磁波，左手圆极化波是符合左手定则的电磁波。固定式天线的极化方式为圆极化，因而在天线的阅读范围内，标签即使随意转动也能被读到，但对于大部分以极线化方式工作的标签来说，其接收圆极化波时，标签所能接收的功率也因此损失了一半，因而读写器采用圆极线化天线时，读写距离较一般的线极化天线要短一些。

　　物理参数:

4. 无源电子标签

采用芯片存储空间为 2048 Bits，64 bits UID 和 216 字节的用户自定义空间。

　　芯片采用 Byte方式进行写保护，8 byte 序列号，数据率可达 40 Kbit/s;使用擦写周期 10 万次，数据保存能力为 10 年。与国内外同类型标签产品相比，具有响应速度快、天线指向特性宽等特点。

　　产品技术数据

5. RFID超高频采集器

运行维护

　　我们能够充分理AAA在开发实施过程中在协议范围内可能提出一些修改要求，我们将随时提供AAA在约定范围内需要的咨询及开发服务，并支持系统运转、扩展或升级。在系统开发实施期间，提供系统及软件调测和技术指导，负责对系统管理员及终端客户的培训，制定实施及推广计划并与树研公司项目团队共同推进;任何由于系统设计、系统制造、程序汇编、安装设备等的缺陷引起的软件修改和更换，我们将及时负责修改,为用户提供可持续优化服务。

　　(1)热线支持服务：提供7 X 24小时热线支持，以解决在应用过程中出现的疑问。

　　(2)培训服务：可享受系统功能相关培训服务。

　　(3)INTERNET 网络服务：可在享受我方提供的远程网络服务。

　　(4)现场支持服务：可享受现场支持服务。

　　(5)数据处理与开发服务：在系统使用过程中由于某种原因导致数据出现问题或应用功能扩展，可享受资深技术专家的数据修复与功能开发服务。

　　(6)咨询服务：提供业务规划、蓝图实现、应用设计等咨询服务。

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