Özet: Tarım makineleri imalat atölyelerinde geriye dönük veri toplama yöntemlerinin mevcut sorunları ve üretim durumu izleme yöntemlerinin eksikliği göz önüne alınarak, radyo frekansı tanımlama teknolojisine (RFID) dayalı bir uygulama çözümü üzerinde çalışıldı. Öncelikle işletmenin mevcut üretim durumunun analizine dayanarak, RFID teknolojisine dayalı bir veri toplama şeması ve ağ destek mimarisi önerildi; ikinci olarak, Visual Studio 2017 platformu ve C# dili aracılığıyla devam eden bir çalışma durum izleme sistemi geliştirildi; Son olarak, araştırma nesnesi olarak bir mısır kıyıcı seçildi. Araştırma nesnesi, üretim sahasında donanım dağıtımını gerçekleştiriyor ve üretim süreci üzerinde deneyler yürütüyor; Deneysel vakalar, sistemin hızlı ve istikrarlı bir şekilde çalışabildiğini, şirketin gerçek zamanlı veri toplamasına ve üretim durumunun görsel olarak izlenmesine yardımcı olarak yöntemin önerilen fizibilitesini ve etkinliğini doğrulayabildiğini gösteriyor. Anahtar Kelimeler: tarım makineleri imalat atölyesi; Radyo frekansı tanımlama; Veri toplama; görsel izleme


Radyo Frekansı Tanımlama (RFID), elektronik etiketlerle iliştirilmiş sabit veya hareketli nesneleri otomatik olarak tanımlayabilen temassız bir otomatik tanımlama teknolojisidir. Nesnelerin İnterneti'nin önemli bir parçası olarak yurt içinde ve yurt dışında büyük ilgi görmüş, depo yönetimi, kimlik tanıma, üretim kontrolü gibi konularda yerli ve yabancı bilim insanları tarafından derinlemesine araştırılmıştır. Ek olarak, geleneksel barkod tarama teknolojisiyle karşılaştırıldığında RFID teknolojisi, uzun mesafeli toplu tanımlama, hızlı bilgi işleme hızı ve çevreye güçlü uyum sağlama özelliklerine sahiptir; bu da imalat atölyesi veri toplama, üretim süreci izleme ve diğer alanlarda uygulama avantajlarını sağlar. Geleneksel ayrık imalatta bilişimin gelişmesinin büyük bir etkisi olmuştur [1]. Şu anda, yerli ve yabancı bilim adamları RFID teknolojisinin uygulanması üzerine bazı teorik araştırmalar yapmışlardır: Literatür [2], RFID teknolojisinin ayrık üretimdeki uygulama modelini özetlemektedir. Literatür [3], RFID'nin uygulama özünü özetlemektedir: üretim kaynaklarının durum değişikliklerini izlemek ve değişikliklerle ilişkili verileri toplamak; ve RFID'ye dayalı bir süreç içi veri toplama modeli önermektedir. Elektronik etiketteki EPC kod yapısına göre literatür [4], üretim kaynak işleme sürecinin statik ilişkilendirmesini ve dinamik ilişkilendirmesini sağlamak için üretim kaynaklarını ilişkilendirmeye yönelik kodlama kuralları önermektedir. Literatür [5-6], sınırlı koşullar altında kullanılabilecek bir RFID okuyucu optimizasyon dağıtım algoritması önermektedir. Alan içinde maksimum kapsama alanını elde edin. Literatür [7], RFID teknolojisi ile depo yönetim sisteminin birleşimini önermiş ve malzeme taşıma verimliliğini en üst düzeye çıkarmak ve işletme maliyetlerini azaltmak için RFID envanter yönetimi sisteminde bir seçim algoritması geliştirmiştir. Yukarıda bahsedilen literatür, RFID teknolojisine dayalı çeşitli uygulama modelleri ve simülasyon algoritma araştırmaları önermektedir, ancak bunların hepsi teorik araştırmalara odaklanmaktadır ve işletmelerin gerçek üretim sorunlarıyla birleştirilmiş araştırmalardan yoksundur. Dolayısıyla "uygulama araştırmalarının teorik araştırmaların gerisinde kalması" gibi bir olgu var. . Yukarıda adı geçen bilim adamlarının araştırmalarına dayanarak, Sincan'daki bir tarım makineleri işletmesinin üretim durumuyla birlikte, tarım makineleri imalat atölyeleri için bir RFID uygulama çözümü önerildi. RFID'nin donanım yapılandırması ve gerçek zamanlı veri toplaması, süreç akışı ve süreç içi üretim sürecinin üretim partileri etrafında uygulandı ve bu hedefe ulaşmak için Visual Studio 2017 platformu aracılığıyla C/S mimarisine dayalı bir izleme platformu geliştirildi. Üretim sürecinin görsel olarak izlenmesi.

  2 Üretim durumu analizi ve uygulama gereksinimleri 2.1 Üretim durumu analizi Xinjiang M Şirketi, tarım ve hayvancılık makineleri imalatıyla uğraşan bir kuruluştur. İnceleme ve analizlerden sonra mısır kıyıcının üretim süreci esas olarak fiziksel işleme ve montaj ile tamamlanır. Montaj süreci esas olarak dört iş bölümüne ayrılmıştır. Kabuk çerçevesi ilk olarak montaj hattında devreye alınır. Bir montaj istasyonuna her ulaştığında işçiler, çevrimdışı olana kadar ilgili parçaları ilgili montaj gerekliliklerine göre kurarlar. Montaj süreci karmaşıktır ve birçok malzeme türü vardır. İki temel sorun var: (1) Veri toplama yöntemi geriye dönük. Ekipman eski ve bilgi düzeyi geri. Ürün üretim hattından çıktığında çalışma bölümünden sorumlu kişinin montaj bilgilerini manuel olarak kaydetmesi gerekiyor. Üretim sürecine ilişkin gerçek zamanlı veriler elde etmek mümkün olmadığı gibi, geçmiş verileri analiz ederek üretim kapasitesini de analiz etmek mümkün değildir. Örneğin, çalışanların farklı yeterlilik düzeyleri, her sürecin tamamlanma süresinde büyük farklılıklara yol açarak üretim hattı operasyonlarının dengesiz olmasına neden olur. (2) Üretim ilerleme sorunlarının gerçek zamanlı denetimi. Atölye yöneticileri, mevcut ürünlerin gerçek zamanlı üretim ilerleme bilgilerini gerçek zamanlı olarak anlayamamakta ve atölyenin ön hattının durumunu sürekli kontrol etmek zorunda kalmakta, bu da iş verimliliğinin düşük olmasına, zaman ve maliyet kaybına neden olmaktadır. 2.2 Uygulama talebi analizi Gittikçe daha fazla bilim insanı ve işletme, teorik analizleri kurumsal üretim koşullarıyla birleştirmenin öneminin farkına varıyor. Bu nedenle, burada RFID teknolojisi ile üretim sürecinin birleşimi yoluyla üretim sürecinin bilgi yönetimini inceliyoruz. Spesifik içerikler aşağıdaki gibidir: (1) Üretim sürecinde ürün verilerinin kağıtsız iletimini sağlamak için RFID teknolojisi aracılığıyla üretim sürecinin gerçek zamanlı verilerini toplayın. ,Bilgilendirme. Geleneksel manuel toplama yöntemlerinin zamansızlığını ve hataya açıklığını ortadan kaldırın. (2) Çalışanların farklı yeterlilik düzeyleri, işlem süresinde büyük farklılıklara yol açar ve her istasyonun işlem süresi standartlaştırılamaz, bu da zaman ve maliyet kaybına neden olur. Gerçek zamanlı işlem süresi RFID teknolojisi sayesinde gerçek zamanlı olarak elde edilerek şirketin daha sonraki üretim kapasitesi analizi için veri desteği sağlanır. (3) Bir atölye ağ destek sistemi oluşturarak, devam eden bir izleme platformu geliştirerek ve üretim sürecinin görsel olarak izlenmesini sağlayarak verilerin birleşik yönetimini gerçekleştirin.

3 RFID tabanlı uygulama çözümü tasarımı
3.1 Veri toplama şeması tasarımı Gerçek zamanlı veri toplama, süreçteki ürünlerin gerçek zamanlı durum takibinin temelini oluşturur ve veri toplama süreci, tüm üretim sürecine eşlik eder. Spesifik veri toplama fikirleri aşağıdaki gibidir:
3.1.1 Operasyona hazırlık aşaması Operasyondan önce malzemelerin ve RFID etiketlerinin ciltlenmesi gerekir. Öncelikle ürün bilgilerini ve süreç akış bilgilerini RFID etiketine yazın, benzersiz tanımlama için ürüne geçici bir kimlik atayın ve RFID etiketinin başlatılmasını tamamlayın. Daha sonra etiketi ürün modeline yapıştırın. Bilgileri başarıyla girdikten sonra çevrimiçi işleme hazırlanabilirsiniz.
3.1.2 Montaj işlemi aşaması Her süreçte veri toplama noktaları oluşturun, yani RFID antenlerini kurun. Proses içi ürünler montaj istasyonuna ulaştığında okuyucu, RFID anteni aracılığıyla etiketteki proses bilgilerini okuyarak mevcut işlem durum bilgisini elde eder. Çalışan süreci tamamladığında ve kalite kontrol sonucu "kalifiye" olduğunda etiketteki veriler süreç bilgisine göre otomatik olarak güncellenecektir. Yukarıdaki işlem tüm işlemler tamamlanıncaya kadar tekrarlanacak ve hata ayıklama bölümüne girilmeyi bekleyecektir. 3.1.3 Hata ayıklama aşaması Devam eden işin montaj işi tamamlandıktan sonra tüm makine hata ayıklama aşamasına geçilecektir. Hata ayıklama başarısız olursa, devam eden çalışmanın işlem durumu "Yeniden işleme" olarak güncellenecektir. Yeniden çalışma tamamlandıktan sonra hata ayıklama aşamasına geçilene kadar hata ayıklama aşamasına geçilecektir; hata ayıklama başarılı olursa, işlem durumu bilgisi "Hata Ayıklama Başarılı" olarak güncellenecektir.
3.1.4 İşin sonu Tüm montaj işlemleri tamamlandıktan ve tüm makinede başarıyla hata ayıklama yapıldıktan sonra veriler, depolama için ara yazılım aracılığıyla otomatik olarak veritabanı sunucusuna iletilir. Tüm etiketler kurtarılır ve aynı zamanda etiket bilgileri geri dönüşüm için temizlenir. özel süreç,

3.2 Malzeme durumu izleme prensibi Malzeme durumu izleme bilgileri [8], temel malzeme bilgilerini ve malzeme durumu bilgilerini içerir. Malzeme adı, malzeme kodu, spesifikasyon modeli, üretim partisi vb. gibi temel malzeme bilgileri; montaj durum bilgisi, iş istasyonu bilgisi, işlemi tamamlamak için gereken süre vb. gibi malzeme durum bilgileri. Her iş istasyonuna RFID veri toplama noktaları kurularak, ürünün o iş istasyonunda üretim sırasında değişen durum bilgileri, o iş istasyonuna kadar değişen durum bilgileri yakalanabilir. tüm işlemler tamamlanmıştır. Tüm süreç, fiziksel akış ile bilgi akışının senkronizasyonunu gerçekleştirir.

  3.3 Sistem ağ destek mimarisi RFID veri toplama şemasına dayanarak, sistem ağ destek mimarisi Şekil 3'te gösterildiği gibi tasarlanmıştır [9]. Veri toplama katmanı, toplama işlemini gerçekleştirmek için RFID veri toplama terminalleri aracılığıyla doğrudan atölye üretim sahasına bakar ve üretim verilerinin saklanması. Temel veriler daha sonra RFID ara yazılımı ve atölye LAN'ı aracılığıyla veritabanı sunucusuna yüklenir; veri işleme katmanı, orijinal verilerin işlenmesi tamamlandıktan sonra uygulama katmanına veri desteği sağlar; kurumsal uygulama katmanı, üretim süreci izleme ve geçmiş bilgi sorgulama gibi işlevsel modülleri desteklemek için kullanılır. Üretim süreci verileri Web Servisi veya Genişletilebilir İşaretleme Dili (XML) aracılığıyla diğer sistemlere de sunulabilir. İşletme yöneticileri, MES sistemleriyle entegrasyon sayesinde doğrudan veya dolaylı olarak gerçek zamanlı üretim bilgilerini elde edebilir. 272 Fan Yuxin ve diğerleri: Tarım Makinaları Üretim Atölyelerinde Radyo Frekansı Tanımlama Teknolojisinin Uygulanması Üzerine Araştırma Sayı 5 Şekil 3 Sistem Ağ Destek Mimarisi Şekil 3 Sistem Ağ Destek Mimarisi

  4 Sistem Uygulaması Yukarıdaki veri toplama şemasına ve sistem yapısına dayanarak, Visual Studio dio2017 platformu ve C# programlama dili aracılığıyla ve bir tarım makineleri üretim atölyesi olan ekipman geliştiricisi [10] tarafından sağlanan API yapılandırma dosyasına referansla -Üretim ve üretim verilerini depolamak için SQL Server veritabanını kullanan ilerleme durumu izleme platformu geliştirildi. Verilerin gerçek zamanlı ve güvenliğini sağlamak amacıyla sistem C/S mimarisi kullanılarak geliştirilmiştir. Şekil 4'te gösterildiği gibi sistem işlevsel modül tasarımı. Temel olarak veri toplama modülünü, üretim durumu izlemeyi, gerçek zamanlı bilgi istatistiklerini ve geçmiş veri sorgulamayı içerir. Şekil 4 Sistem İşlev Mimarisi Diyagramı 4.1 Veri toplama modülü Veri toplama, etiket başlatma ve veri toplama dahil olmak üzere sistemin özüdür. Yani toplanan veriler, veri toplama cihazı aracılığıyla veri tabanında depolanır ve daha sonra verilerin analizi ve işlenmesi yoluyla üretim durumunun izlenmesi için veri desteği sağlanır. 4.2 Üretim durumu izleme Etiketli bir ürün anten tarama alanına girdiğinde, ürünün temel bilgileri ve üretim durumu bilgileri elde edilir ve yarı mamulün üretim durumu gerçek zamanlı olarak izlenir; üretim planı, yarı mamulün üretim parti numarası aracılığıyla gerçek zamanlı olarak geri beslenir. Programı tamamlayın. 4.3 Gerçek zamanlı bilgi istatistikleri: Çevrimiçi işlemlerin toplam sayısı, tamamlanan miktar ve tüm montaj hattının montaj aşamasındaki miktarına ilişkin gerçek zamanlı istatistikler; iş istasyonlarına, ürün kategorilerine ve üretim planlarına göre çeşitli ürünlerin miktarına ilişkin istatistikler. 4.4 Geçmiş veri sorgulama Üretilen ürünlerin tamamlanma süresi, ürün özellikleri ve modelleri, plan numaraları ve ürün kodlarına göre geçmiş verilerinin istatistikleri. 5 Vaka doğrulaması Deney, örnek olarak mısır makinesi parçalayıcı montaj işlemini almaktadır. Üretim hattının RFID donanım konfigürasyonu Şekil 5'te gösterilmektedir. Okuyucu, RFID antenine bağlanarak verileri toplar ve etikete yazar ve ardından yerel alan ağı oluşturmak için ana bilgisayara bağlanır. Ana bilgisayar, RFID donanım cihazı parametrelerinin ayarını ve okuyucuyla veri iletişimini uygular. RFID okuyucu/yazıcı RFID etiketi Ana bilgisayar Mısır makinesi kıyıcı RFID anteni Şekil 5 RFID sitesi yapılandırma şeması Şekil 5 RFID Saha Düzeni Mısır makinesi kıyıcının dört montaj bölümü vardır ve her bölüm bir RFID anteni ile donatılmıştır. Araştırma nesnesi olarak kıyıcının montaj sürecini ele alırsak, kıyıcıya ait malzeme kodu 202031506250001, spesifikasyon modeli QS-3150 ve üretim planı 202006-01'dir. İlgili işlem rota tablosu Şekil 6'da gösterilmektedir. Şunu belirtmek gerekir ki, saha ortamının karmaşıklığı nedeniyle, RFID ekipmanının konfigürasyonu etkilenecektir. RFID anteninin okuma verimliliğini sağlamak amacıyla, her montaj işleminin okunabilmesini sağlamak amacıyla elektronik etiket, antene yakın olan muhafazanın yan tarafına yapıştırılmaktadır. Elde edilen. Şekil 6 Mısır Makinesi Haznesi Montaj Süreci Akış Şeması Şekil.6 Mısır Makinesi Haznesi Montaj Süreci Şekil 7 Sistem Çalışma Arayüzü Şekil.7 Sistem Çalışma Arayüzü Doğrayıcıyı monte etmeden önce bir RFID etiketi takın ve ürün adı, Kodlama, üretim plan numarası gibi başlangıç ​​bilgilerini girin, vb. Etiket başlatma işlemi tamamlandıktan sonra online üretime hazır hale gelir. Ürün ilk işleme girdiğinde RFID etiket bilgilerini okuyarak güncel konum bilgisi ve durum bilgisini elde eder. Aynı zamanda başlangıç ​​zamanını da kaydeder. Kıyıcı işlemi tamamladığında otomatik olarak güncellenir. Bilgileri etiketleyin ve tamamlanma süresini kaydedin ve hata ayıklama tamamlanana kadar bu şekilde devam edin. Aynı zamanda toplanan veriler veritabanında depolanır ve etiketler son olarak geri dönüşüm için geri dönüştürülür. Programı çalıştıran arayüz, yukarıda belirtilen sürecin tamamını gerçek zamanlı olarak görüntüler ve ayrıca mevcut sürecin ve üretim planının tamamlanma durumunu doğru bir şekilde görüntüleyebilir ve her sürecin tamamlanma süresini, her ürün modelinin çevrimiçi miktarını, Tamamlanan miktar ve diğer bilgiler.