生产线数据自动采集方法

生产线数据自动采集方法
作者：张姝妹宋继伟
来源：《现代经济信息》 2018年第20期
张姝妹天津普维软件科技有限公司
宋继伟中国电子技术标准化研究院
摘要：目前生产线管理主要采用的是 ERP+MES+WMS 方式，ERP 实现企业管理层的资源规划，通过各种数据最终形成计划订单，通知生产线按照主生产计划进行排产。

MES 系统实现对生产
线的细节管理，包括各个工序的安排，人员调度，生产情况的跟踪等。

WMS和 WCS 是仓库管理
系统，通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，对批次管理、物料
对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制
并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现或完善的企业仓储信息管理。

本文提供了一种
生产线数据自动采集方法，可在生产行业中打通装配和测试系统间的信息断层，提高整个生产
线的生产效率。

关键词：生产线管理；数据自动采集
中图分类号：TN919???文献识别码：A???文章编号： 1001-828X(2018)030-0314-02
一、引言
目前进行生产线管理主要采用的是 ERP+MES+WMS 方式，ERP 实现企业管理层的资源规划，通过各种数据最终形成计划订单，通知生产线按照主生产计划进行排产。

MES 系统实现对生产
线的细节管理，包括各个工序的安排，人员调度，生产情况的跟踪等。

WMS 和 WCS 是仓库管理系统，通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，对批次管理、物料
对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制
并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现或完善的企业仓储信息管理。

二、存在问题
在整个信息产业的设备制造领域中，智能化和信息化程度比较低，存在以下几个方面的问题：
1. 生产线的信息采集主要是依靠扫码方式完成，效率低下，而且影响工人生产，扫描过程依靠手动，容易造成失误。

2. 行业中没有统一的信息化方案，没有规范化的行业标准，各个企业独立在进行信息化改造，使得资源浪费严重，各个企业的方案都是定制化方案，无法有效进行沟通，对系统集成商
和设备供应商的需求也各不相同，造成上下游厂商只能进行定制化方案改造，不利于整体行业
的发展。

3. 尤其在 IT 设备生产行业中，老化测试在生产过程中占用的时间非常多，但是自动化程度比较低，无法实现设备信息的自动化采集，使得整个生产线在装配和测试中间发生信息断层，严重影响生产效率。

三、解决方法
在生产线数据自动采集系统中，包括物料框和物料托盘，以及中间件数据平台、仓库管理
系统、MES 和自动化测试系统，在物料托盘底部安装有射频识别标签，在生产线底部安装有射
频识别读写器，使用中间件数据平台进行数据处理和分析；物料托盘底部的射频识别标签用于
记录物料托盘上对应的产品信息，在通过装有射频识别读写器的工位时，射频识别读写器读取
标签信息，并上传至中间件数据平台，中间件数据平台对获得的信息处理后传送至 MES更新产
品对应的生产状态，或为自动化测试系统提供产品信息，实现自动化测试功能。

在完成生产线装配后，成品通过物料托盘送至测试车，将测试车引导至老化测试位，在老
化测试位通过已经放置的射频识别读写器对托盘标签进行识读，并完成托盘定位功能，实时确
定每个测试位的产品情况，为自动化的老化测试提供产品信息，在老化测试间实现产品精确定位，与自动化测试软件实现互联互通，降低人工输入产品信息带来的误差风险，提高信息录入
的速度。

四、部署方案
信息采集系统整体架构包括：
附着在物料托盘上的射频识别标签，主要是记录物料托盘上的产品信息；
与射频识别标签通信读取信息的射频识别读写器；
进行数据处理和分析的中间件数据平台；
提供应用服务的 MES、WCS、自动化测试系统等应用。

射频识别标签主要记录物料托盘上对应产品的信息，在通过装有射频识别读写器的工位时，射频识别读写器读取标签信息，上传到
中间件数据平台中，上传的信息包括射频识别读写器 ID、工位信息、射频识别标签 ID、产品
信息等。

中间件数据平台对获得的信息进行处理后，传送给 MES 系统更新该产品对应的生产状态，或为自动化测试系统提供产品信息，实现自动化测试功能。

在 IT 设备生产线上，整体生产线分工包括备料、装配、老化测试、包装几个部分，数据
采集系统主要覆盖装配和老化测试工序，待装配的生产物料放置在物料框中，在组装工序中，
物料框和物料托盘共同在流水线上，在不同工序选择对应的物料进行设备装配，在制品放置在
物料托盘上。

装配完成后分别进行前测、老化和后测，测试阶段全部针对成品，成品放置在物
料托盘上，直到最终测试结束，完成包装，物料托盘才与成品分开，完成整个生产装配流程。

下图是射频识别读写器及标签在生产线上部署示意图，射频识别标签安装在物料托盘底部，读写器天线安装在流水线下方，与在制品标签对应的位置，以便确保读取效果。

下图是老化室射频识别读写器与标签的部署示意图，由于老化室是一个塔式测试方式，有多个待测设备在一个测试机架上，在每个待测设备的物料托盘对应位置安装一个天线，多个天线可以通过一个或多个读写器控制，天线水平放置，与每个物料托盘上的射频识别标签位置对应。

每个天线对应的射频识别读写器设备都有特定的 ID，天线也有对应的天线号，因此每个待测设备的产品信息就可以自动获取，通过中间件数据平台通知自动化测试系统，自动化测试系统根据产品信息确定测试方案，并完成整体自动化测试，整个测试过程中全部实现自动化，节省人力，并规避人工过程可能带来的失误。

五、结语
本文提供了一种生产线数据自动采集方法，实现了服务器等 IT设备在生产测试过程中，减少信息采集的人力，提高信息采集的实时性和可靠性，可在生产中打通装配和测试系统间的信息断层，提高整个生产线的生产效率。