Sammendrag: I lys av de nåværende problemene med baklengs datainnsamlingsmetoder og mangelen på metoder for overvåking av produksjonsstatus i verksteder for produksjon av landbruksmaskiner, ble en applikasjonsløsning basert på radiofrekvensidentifikasjonsteknologi (RFID) studert. Først, basert på en analyse av bedriftens nåværende produksjonsstatus, ble det foreslått et datainnsamlingssystem og en nettverksstøttearkitektur basert på RFID-teknologi. For det andre ble det utviklet et system for sporing av pågående arbeid gjennom Visual Studio 2017-plattformen og C#-språket. Til slutt ble en maishakker valgt som forskningsobjekt. Forskningsobjektet implementerer maskinvareutplasseringen på produksjonsstedet og utfører eksperimenter på produksjonsprosessen. De eksperimentelle tilfellene viser at systemet kan fungere raskt og stabilt, noe som hjelper bedriften med å oppnå datainnsamling i sanntid og visuell overvåking av produksjonsstatus, og verifiserer den foreslåtte gjennomførbarheten og effektiviteten til metoden. Nøkkelord: verksted for produksjon av landbruksmaskiner; radiofrekvensidentifikasjon; datainnsamling; visuell overvåking.


Radiofrekvensidentifikasjon (RFID) er en kontaktløs automatisk identifikasjonsteknologi som automatisk kan identifisere stasjonære eller bevegelige objekter festet med elektroniske tagger. Som en viktig del av tingenes internett har den fått stor oppmerksomhet i inn- og utland, og har blitt grundig studert av innenlandske og utenlandske forskere innen aspekter som lagerstyring, identitetsgjenkjenning og produksjonskontroll. I tillegg, sammenlignet med tradisjonell strekkodeskanningsteknologi, har RFID-teknologi egenskapene til langdistanse batchidentifikasjon, rask informasjonsbehandlingshastighet og sterk tilpasningsevne til miljøet, noe som gjør dens anvendelsesfordeler innen datainnsamling i produksjonsverksteder, overvåking av produksjonsprosesser og andre felt stadig mer åpenbare, noe som gir Utviklingen av informatisering i tradisjonell diskret produksjon har hatt en enorm innvirkning [1]. For tiden har innenlandske og utenlandske forskere gjort noe teoretisk forskning på anvendelsen av RFID-teknologi: Litteratur [2] oppsummerer anvendelsesmodellen for RFID-teknologi i diskret produksjon. Litteratur [3] oppsummerer anvendelseskjernen til RFID: overvåking av statusendringene til produksjonsressurser og innsamling av relaterte data knyttet til endringene; og foreslår en datainnsamlingsmodell for arbeid i prosess basert på RFID. I henhold til EPC-kodestrukturen i den elektroniske taggen foreslår litteraturen [4] kodingsregler for å tilknytte produksjonsressurser for å oppnå statisk tilknytning og dynamisk tilknytning av produksjonsressursbehandlingsprosessen. Litteraturen [5-6] foreslår en RFID-leseroptimaliseringsalgoritme, som kan brukes under begrensede forhold. Få maksimalt dekningsområde innenfor rommet. Litteraturen [7] foreslo kombinasjonen av RFID-teknologi og lagerstyringssystem, og utviklet en utvalgsalgoritme i RFID-lagerstyringssystemet for å maksimere effektiviteten av materialhåndtering og redusere driftskostnader. Ovennevnte litteratur foreslår ulike applikasjonsmodeller og simuleringsalgoritmeforskning basert på RFID-teknologi, men de fokuserer alle på teoretisk forskning og mangler forskning kombinert med faktiske produksjonsproblemer hos bedrifter. Derfor er det et fenomen der "applikasjonsforskning henger etter teoretisk forskning". Basert på forskningen til de ovennevnte forskerne, kombinert med produksjonsstatusen til en landbruksmaskinbedrift i Xinjiang, foreslås en RFID-applikasjonsløsning for verksteder for produksjon av landbruksmaskiner. Maskinvarekonfigurasjonen og sanntids datainnsamlingen av RFID ble implementert rundt prosessflyten og produksjonsbatchene i produksjonsprosessen for varer i arbeid, og en overvåkingsplattform basert på C/S-arkitektur ble utviklet gjennom Visual Studio 2017-plattformen for å oppnå visuell overvåking av produksjonsprosessen.

2 Analyse av produksjonsstatus og applikasjonskrav 2.1 Analyse av produksjonsstatus Xinjiang M Company er en bedrift som driver med produksjon av landbruks- og husdyrmaskiner. Etter undersøkelse og analyse fullføres produksjonsprosessen til maishakkeren hovedsakelig ved fysisk prosessering og montering. Monteringsprosessen er hovedsakelig delt inn i fire arbeidsseksjoner. Skalla settes først i drift på samlebåndet. Hver gang den når en monteringsstasjon, installerer arbeiderne de tilsvarende delene i henhold til de tilsvarende monteringskravene inntil den går offline. Monteringsprosessen er kompleks, og det finnes mange typer materialer. Det er to hovedproblemer: (1) Datainnsamlingsmetoden er bakoverrettet. Utstyret er gammelt, og informasjonsnivået er bakoverrettet. Personen som er ansvarlig for arbeidsseksjonen må manuelt registrere monteringsinformasjonen når produktet kommer ut av produksjonslinjen. Det er umulig å innhente sanntidsdata om produksjonsprosessen, og det er umulig å analysere produksjonskapasiteten ved å analysere historiske data. For eksempel fører ulike ferdighetsnivåer hos arbeidere til store forskjeller i fullføringstiden for hver prosess, noe som resulterer i ubalansert drift av produksjonslinjen. (2) Problemer med sanntidsovervåking av produksjonsfremdrift. Verkstedledere kan ikke forstå sanntidsinformasjon om produksjonsfremdriften til nåværende produkter og må kontinuerlig sjekke statusen til verkstedets frontlinje, noe som resulterer i lav arbeidseffektivitet og sløsing med tid og kostnader. 2.2 Analyse av applikasjonsetterspørsel Flere og flere forskere og bedrifter innser viktigheten av å kombinere teoretisk analyse med bedriftens produksjonsforhold. Derfor studerer vi her informasjonshåndtering av produksjonsprosessen gjennom kombinasjonen av RFID-teknologi og produksjonsprosessen. Det spesifikke innholdet er som følger: (1) Samle inn sanntidsdata om produksjonsprosessen gjennom RFID-teknologi for å oppnå papirløs overføring av produktdata i produksjonsprosessen. ,Informatisering. Eliminer utidigheten og feiltilbøyeligheten til tradisjonelle manuelle innsamlingsmetoder. (2) De ulike ferdighetsnivåene til arbeiderne fører til store forskjeller i behandlingstid, og behandlingstiden for hver stasjon kan ikke standardiseres, noe som resulterer i sløsing med tid og kostnader. Sanntidsbehandlingstid oppnås gjennom RFID-teknologi i sanntid, noe som gir datastøtte for selskapets senere produksjonskapasitetsanalyse. (3) Realiser enhetlig datahåndtering ved å bygge et støttesystem for verkstednettverket, utvikle en plattform for sporing av pågående arbeid og oppnå visuell overvåking av produksjonsprosessen.

3 RFID-basert applikasjonsløsningsdesign
3.1 Utforming av datainnsamlingsskjema Datainnsamling i sanntid er grunnlaget for sanntidsstatussporing av produkter under arbeid, og datainnsamlingsprosessen følger hele produksjonsprosessen. De spesifikke datainnsamlingsideene er som følger:
3.1.1 Forberedelsesfase for drift Før drift må materialer og RFID-brikker bindes. Skriv først produktinformasjon og prosessflytinformasjon inn i RFID-brikken, tilordne en midlertidig ID til produktet for unik identifikasjon, og fullfør initialiseringen av RFID-brikken. Lim deretter etiketten på produktmodellen. Etter at du har lagt inn informasjonen, kan du forberede deg for online-drift.
3.1.2 Monteringsfase Sett opp datainnsamlingspunkter i hver prosess, det vil si installer RFID-antenner. Når produktene i produksjon ankommer monteringsstasjonen, leser leseren prosessinformasjonen i taggen gjennom RFID-antennen og henter gjeldende prosesseringsstatusinformasjon. Når arbeideren fullfører prosessen og kvalitetsinspeksjonsresultatet er "kvalifisert", oppdateres dataene i etiketten automatisk i henhold til prosessinformasjonen. Prosessen ovenfor gjentas til alle prosessene er fullført, og man venter på å gå inn i feilsøkingsdelen. 3.1.3 Feilsøkingsfase Etter at monteringsarbeidet for det pågående arbeidet er fullført, går man inn i feilsøkingsfasen for hele maskinen. Hvis feilsøkingen mislykkes, oppdateres behandlingsstatusen for det pågående arbeidet til "Omarbeid". Etter at omarbeidingen er fullført, går man inn i feilsøkingsfasen til feilsøkingen er bestått. Hvis feilsøkingen er bestått, oppdateres behandlingsstatusinformasjonen til "Feilsøking bestått".
3.1.4 Slutt på jobben Etter at alle monteringsoperasjoner er fullført og hele maskinen er feilsøkt, overføres dataene automatisk til databaseserveren via mellomprogramvaren for lagring. Alle tagger gjenopprettes, og tagginformasjonen slettes samtidig for resirkulering. spesifikk prosess,

3.2 Prinsipp for sporing av materialstatus Informasjon om sporing av materialstatus [8] inkluderer grunnleggende materialinformasjon og materialstatusinformasjon. Grunnleggende materialinformasjon som materialnavn, materialkode, spesifikasjonsmodell, produksjonsbatch osv.; materialstatusinformasjon som informasjon om monteringsstatus, informasjon om arbeidsstasjon, tid som kreves for å fullføre prosessen osv. Ved å installere RFID-datainnsamlingspunkter på hver arbeidsstasjon kan endret statusinformasjon for produktet under produksjonen på den arbeidsstasjonen fanges opp inntil alle prosesser er fullført. Hele prosessen realiserer synkronisering av fysisk flyt og informasjonsflyt.

3.3 Systemnettverksstøttearkitektur Basert på RFID-datainnsamlingsskjemaet er systemnettverksstøttearkitekturen utformet [9], som vist i figur 3. Datainnsamlingslaget vender direkte mot verkstedets produksjonssted via RFID-datainnsamlingsterminaler for å realisere innsamling og lagring av produksjonsdata. De underliggende dataene lastes deretter opp til databaseserveren via RFID-mellomvare og verkstedets LAN; databehandlingslaget gir datastøtte for applikasjonslaget etter at behandlingen av de opprinnelige dataene er fullført; bedriftsapplikasjonslaget brukes til å støtte funksjonelle moduler som produksjonsprosessovervåking og historisk informasjonsforespørsel. Produksjonsprosessdata kan også leveres til andre systemer via webtjeneste eller Extensible Markup Language (XML). Bedriftsledere kan direkte eller indirekte innhente produksjonsinformasjon i sanntid gjennom integrasjon med MES-systemer. 272 ​​Fan Yuxin et al.: Forskning på anvendelsen av radiofrekvensidentifikasjonsteknologi i verksteder for produksjon av landbruksmaskiner Utgave 5 Figur 3 Systemnettverksstøttearkitektur Fig.3 Systemnettverksstøttearkitektur

4 Systemimplementering Basert på datainnsamlingsskjemaet og systemstrukturen ovenfor, gjennom Visual Studio dio2017-plattformen og C#-programmeringsspråket, og med referanse til API-konfigurasjonsfilen levert av utstyrsutvikleren [10], ble det utviklet en plattform for sporing av pågående arbeid i landbruksmaskineriverkstedet, ved hjelp av SQL Server-databasen for å lagre produksjons- og produksjonsdata. For å sikre sanntidsdata og datasikkerhet er systemet utviklet ved hjelp av C/S-arkitektur. Systemfunksjonell moduldesign, som vist i figur 4. Den inkluderer hovedsakelig datainnsamlingsmodul, overvåking av produksjonsstatus, sanntidsstatistikk og historiske dataforespørsler. Figur 4 Diagram over systemfunksjonsarkitektur 4.1 Datainnsamlingsmodul Datainnsamling er kjernen i systemet, inkludert tagginitialisering og datainnsamling. Det vil si at de innsamlede dataene lagres i databasen via datainnsamlingsenheten, og deretter gjennom analyse og behandling av dataene gis datastøtte for overvåking av produksjonsstatus. 4.2 Overvåking av produksjonsstatus Når et merket produkt kommer inn i antenneskanningsområdet, innhentes grunnleggende informasjon og produksjonsstatusinformasjon for produktet, og produksjonsstatusen til det pågående arbeidet overvåkes i sanntid. Produksjonsplanen mates tilbake i sanntid gjennom produksjonsbatchnummeret til det pågående arbeidet. Fullstendig tidsplan. 4.3 Sanntidsinformasjonsstatistikk: Sanntidsstatistikk over totalt antall online operasjoner, fullført mengde og mengde under montering for hele samlebåndet. Statistikk over mengden av ulike produkter i henhold til arbeidsstasjoner, produktkategorier og produksjonsplaner. 4.4 Historisk dataforespørsel Statistikk over historiske data for produserte produkter basert på fullføringstid, produktspesifikasjoner og modeller, plannumre og produktkoder. 5 Kasusverifisering Eksperimentet tar monteringsprosessen for maismaskinhakkeren som et eksempel. RFID-maskinvarekonfigurasjonen til produksjonslinjen er vist i figur 5. Leseren samler inn og skriver data til taggen ved å koble til RFID-antennen, og kobler deretter til vertsdatamaskinen for å danne et lokalt nettverk. Vertsdatamaskinen implementerer innstillingen av RFID-maskinvareenhetsparametere og datakommunikasjon med leseren. RFID-leser/skriver RFID-brikke Vertsdatamaskin Maismaskinhakker RFID-antenne Figur 5 Konfigurasjonsdiagram for RFID-sted Fig. 5 Oppsett av RFID-sted Maismaskinhakkeren har fire monteringsseksjoner, og hver seksjon er utstyrt med en RFID-antenne. Med monteringsprosessen til hakkeren som forskningsobjekt, er materialkoden som tilsvarer hakkeren 202031506250001, spesifikasjonsmodellen er QS-3150, og produksjonsplanen er 202006-01. Den tilhørende prosessrutetabellen er vist i figur 6. Det skal bemerkes at konfigurasjonen av RFID-utstyret vil bli påvirket på grunn av kompleksiteten i miljøet på stedet. For å sikre leseeffektiviteten til RFID-antennen er den elektroniske etiketten festet på siden av huset nær antennen for å sikre at hver monteringsprosess kan leses. Oppnådd. Figur 6 Flytskjema for montering av maismaskin-Mhopper Fig. 6 Monteringsprosess for maismaskin-Mhopper Figur 7 Systemdriftsgrensesnitt Fig. 7 Systemdriftsgrensesnitt Før du monterer hakkeren, fest en RFID-brikke og skriv inn innledende informasjon, for eksempel produktnavn, koding, produksjonsplannummer osv. Etter at tagginitialiseringen er fullført, er den klar for online-produksjon. Når produktet går inn i den første prosessen, leser RFID-en taginformasjonen og henter gjeldende posisjonsinformasjon og statusinformasjon. Samtidig registrerer den starttidspunktet. Når hakkeren fullfører prosessen, oppdateres den automatisk. Merk informasjonen og registrer fullføringstiden, og så videre til feilsøkingen er fullført. Samtidig lagres de innsamlede dataene i databasen, og taggene resirkuleres til slutt for resirkulering. Programgrensesnittet viser hele den ovennevnte prosessen i sanntid, og kan også nøyaktig vise fullføringsstatusen for den gjeldende prosessen og produksjonsplanen, og telle fullføringstiden for hver prosess, online-mengden for hver produktmodell, fullført mengde og annen informasjon.