1、基于基于RFID的球制品生产管理的球制品生产管理MES系统系统目 录1 1功能说明解决方案需求分析客户案例项目背景关于我们思麦博MES系统解决方案432718产品清单流程说明651、项目背景2 2随着中国工业的迅速发展，中国作为世界制造业基地的地位更加巩固，各种工业近年来在我国不断增加，但目前在工业市场企业本身的管理存在诸多问题。中国现有的生产制造企业，特别是离散型制造企业，经过多年的发展，虽然经历了生产装备改造、信息化改造等几个重要的变革及转变，但伴随着劳动力的稀缺以及劳动力成本的大幅度增加，生产设备、人、物料与信息系统已经产生严重脱节，使得企业不能实时取得信息系统数据，造成了生产效率低下，
2、也产生了很多隐患和风险。1.1制造业的现状问题3 3生产信息不透明A.生产过程缺乏有效防错控制B.不能及时发现和处理生产品质异常C.不能及时全面提供各项绩效指标、管理报表等资料D.缺乏完整的追溯体系E.1.2生产管理中常见的盲点4 4能否实时掌握生产单进度及每个工序的JIT时间，该JIT时间是否和管理人员制定的生产计划相同？当出现偏差时怎样及时发现、解决瓶颈？不合格的产品，能否追溯其原材料采购、生产经过的工序、设备、所用物料和经手人员，调查不良品的成因及解决方法？能否实时掌握在制品的产量与品质状况，以及设备运行状况和在线物料？新产品试产和正常生产过程中，能否避免人为的错料和跳站现象？能否自动统
3、计和分析质量检测数据？快速生成各种产量和质量报表？出现异常情况时，能否及时发现，并通知和督促相关人员及时处理，防止扩散？2、需求分析5 5九江思麦博运动器材有限公司是由世界最大球类生产商台湾思格瑞公司在星子县投资的球类生产企业，主要生产包括国际著名品牌“阿迪达斯”在内的篮球、足球、排球、橄榄球等国际体育比赛用球。随着供应链竞争加剧，企业开始进行精益化生产，对生产过程柔性和弹性要求不断 增强，生产进度透明化、实时化控制越来越成为企业关注的焦点。如何提升制造 水平，提升内部管理绩效是企业管理人员迫切希望解决的问题。面对客户对交货期的苛刻要求，产品种类不断变化，订单的不断调整，企业的决策 者认识到需
4、要及时透明的了解生产过程信息，了解生产计划的执行情况，并需要 对生产过程进行有效管控以缩短制造周期。2.1环境的压力需要管理突破6 6 车间层信息化薄弱成为制约生产企业发展的瓶颈无法实时获取制造资源及制造过程信息，即使企业实施了ERP，可是企业管理人员仍然依靠电子表格运行他们的工厂，数据以及报告总是在需要的时候与实际情况表现出很大的出入。无法获取符合实际制造条件的产品信息，管理人员在不符合实际的情况下制定了不准确甚至矛盾的生产计划，最终难以被接收或者执行。企业ERP软件没有达到所承诺的预期目标。“生产操作的可视化”，对于世界领先的制造商均列为首要问题。但如何才能做到生产过程全局透明？2.2企业
5、关注但无法解决的问题7 7设备是由各个设备厂商提供，由于这样那样的原因，他们都有自己的操作画面，但一个个都是控制和信息孤岛，有什么好办法能把他们整合起来？企业里控制设备品牌多，型号多，系统结构零散，怎么办？企业考虑的是工厂的生产和管理，除了PLC的数据，还想整合其他诸如管理信息、过程控制等内容，而不是要弄一堆的系统？企业的预算不够一下子把整个工厂信息化，有什么办法能把每次的投资都当做整个规划中有机的一分子，而又没有过多的拘束？企业的领导很关心生产，不可能每次去现场，怎么样让他们在自己电脑甚至出差时也能随时了解生产信息？3、解决方案8 8本项目基于对“人、机、物、法”企业生产的四个基本要素的数据
6、采集，集合RFID系统、PLC控制系统、数控机器系统以及MES生产制造现场管理系统对生产制造流程中的各个要求进行实时预警与管控。采用RFID技术，改造传统的生产设备及生产模式。从而实现“人、机、物、法”的有机整合和统一。进而实现生产数据全程可视化。通过数据可清晰判断工业制造的瓶颈，提升企业效能，并形成新的知识达到智慧生产的最终目的。采用RFID技术平台为载体，打通各个环节的信息流，实现生产有记录、过程留痕迹、质量可追溯、产品可召回的质量生产管理模式。3.1系统概述9 9MES(Manufacturing Execution Systems，制造执行系统)是企业CIMS信息集成的纽带，是实施企业
7、敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。制造执行系统传递信息使得从下单到完成品间的生产过程能够最佳化。生产活动在进行时，MES使用及时、正确的数据，提供适当的导引、响应及报告。针对条件改变立即快速反应的目的，在于减少无附加价值的活动，达到更有效的生产作业及流程。MES改善了设备的回收率，准时交货率、库存周转率、边际贡献、现金流量绩效。MES提供企业与供货商之间双向沟通所需的生产信息。3.2系统目标1010基于RFID技术，让MES实现生产流水线的每个工序的生产状况以及在生产过程中的数据操作的准确化和系统化，建立产品生产控制跟踪，实现从原材料到半成品到产品的可监控可追溯，提升现场管理水平
8、，提高成品一次下线合格率和生产效率，促进生产组织管理精细化，提高产品制造质量，降低制造资源消耗；3.3系统优势1111MES系统必须依靠实时、准确的数据。当今，只有RFID技术，才能做到数据的实时、准确的获取，让MES真正成为MES。在我国已实现数字化管理的企业中，超过50%通过使用条码作为产品的唯一标记，通过条码识别方式追踪该产品的生命周期。但条码识别方式因其本身存在缺陷，常常为企业管理人员带来一系列问题难以解决：条码无法实现实时监控，生产进度将难以掌握，平衡生产线、实时解决生产瓶颈无法实现；使用条码作为工人计件工资的证据，每个工序需额外消耗约10秒时间，1000个工人的企业，每人每天因“剪
9、菲”动作而流失的工作时间15-20分钟，企业合计每天损失250-300工时；条码一般是纸制品，通过条码打印机打印出来。一旦印刷不清晰、有折叠痕迹、甚至出现破损等问题时，条码枪便很难识别。统计人员经常会为遇到不能识别的条码菲头痛。企业上一套系统为是规范管理、降低成本，使用了条码，反而因条码本身缺陷增加企业的负担。3.4系统架构图1212生产数据采集中心自组网络上传数据软件应用层ERP数据中心生产现场网络传输AITGMAITGMAITGM3.5项目主要解决的问题1313生产数据透明化：提供及时有效的生产数据、办公区域领导登陆系统查看进行决策；质量过程控制：采用班次和工序位跟踪，可以对从原料到成品整
10、个流程都有条不紊的有效管控，在制造过程中各个作业环节出现质量问题，可追究其工位人员的责任；统计：数据传输后台，实时查看每工位、废料、在制品和未制品报表；成本控制：能快速反应各工序生产情况，进而计算各工序生产成本及生产周期等。解决上下工序之间NG产品数量，滞留产品数量及各加工环节的实际成品率；改善作业质量，提高工作效率，间接提高产能；信息的传送更加迅速、准确、安全；有效做到先进先出管理原则；防呆：按设置好的流程走生产，插单加工无权限则报警提示；以上班效率作为考勤依据，有效提高员工积极度；自动呼叫相关人员到现场解决问题。4、功能说明1414MES生产管理系统：4.1基本功能1515实时数据流 RF
11、ID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件，从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地，当材料、零部件和装配件通过生产线时，可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程，以保证可靠性和高质量；生产线实时监管 有了实时数据流作为基础，MES可对这些大量的数据进行挖掘，找出关键数据，对生产进度、生产过程进行实时的有效的监管，即时找出生产瓶颈、解决生产问题，部署更高层次的质量控制和各种在线测量，提高产品质量，增强生产力。4.1基本功能1616工人工资、工时计算 RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID提供的信息
12、可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件，从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地，当材料、零部件和装配件通过生产线时，可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程，以保证可靠性和高质量；平衡生产线 有了实时数据流作为基础，MES、ERP等企业信息管理系统可对这些大量的数据进行挖掘，找出关键数据，对生产进度、生产过程进行实时的有效的监管，即时找出生产瓶颈、解决生产问题，部署更高层次的质量控制和各种在线测量，提高产品质量，增强生产力。4.1基本功能1717准时生产JIT(Just in time)：通过看板方式追求无库存的高效率拉动式生产模式；精良生产LP(Lean Production)：通过
13、精简一切不必要的组织活动，通过团队协作来实现；敏捷制造AM(AgileManufacturing)：通过动态联盟，最大限度地利用全球资源，抓住市场机遇，实现敏捷制造；全面质量管理TQM：通过全体员工的参与、改进流程、产品、服务和公司文化，达到在百分之百时间内生产百分之百的合格产品，以便满足顾客需求。4.1基本功能1818基于RFID技术的MES系统可提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。RFID运用实时、准确的信息，指导、启动、响应并记录生产过程，从而让管理人员能够对生产线条件的变化做出迅速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。RFID的应用，让MES可以改善设备投资回
14、报率，有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效。RFID在企业和供应链间，以双向交互的形式提供生产活动的基础信息。4.2扩展功能1919基于RFID的MES系统可为日后企业业务流程全局透明做好硬件及数据基础。无线通讯方式，也为企业IT系统的扩展做好了准备。企业业务流程的各个环节可产生海量数据，它包括订单管理、需求管理、客户关系管理、计划、供给、原材料采购、生产、仓库、物流配送和财务，甚至企业内部每一个角落。企业可通过RFID，实现实时获取所关注的数据，并把这些数据集中处理并进行挖掘、分析，形成一个完整的商业智能系统，实现企业全局透明。4.2扩展功能2020企业全局透明5、流程说明2
15、121内胆外皮拉皮切片打孔装气嘴成型绕纱自动印刷QC检查/物控供料 平车纱球装内胆QC终检 手工印刷据了解，九江思麦博运动器材有限公司球制品生产管理的主要流程如下：5、流程说明2222系统建立说明：1.权限分配：根据不同的组织架构定义权限，只对其开放对应菜单2.工位机：耐克产线原皮印刷品投料口、印刷完成OC与物控收发料、第一个平车口、外皮装内胆口、IPQC口，共5个工位3.收发器：根据现场布置信号收发器作网络通讯使用；4.归类NG品代码输入系统的基础资料，品检员严格记录NG的代码，出现NG品直接刷卡输入代码；5.信息绑定：每台数据交互终端IP地址与当台岗位员工卡号/工序进行绑定；6.员工卡：每
16、位使用工位机的员工都必须配带一张员工卡；7.托盘标签：每个托盘自动绑定RFID标签，QC检验后包装流程解除绑定；8.合格品：数量统计系统生成可视化标签进行粘贴 5.1前期准备工作2323办公文员提前建立系统基础资料第一道 工序读托盘标签时会自动绑定托盘标签，作为生产流转使用。左边为系统界面员工卡5.2电子看板2424在车间（生产线）通过大屏幕显示设备显示生产进度等信息，从而帮助生产一线人员通过电子看板获得自己本班需要完成的任务，及时掌握生产进度，提前预警生产异常，防止盲目生产，及时、准确地向计划调度层次反馈生产进度及异常情况，提高生产效率。具体而言，生产现场电子看板需要实时显示如下信息：目的：
17、使用电子看版，实时显示每道工序的产量，是否完工，良率与不良率，每道工序的直通率、达成率，工位机设备结合系统抓取当班投料数量，通过QC在输入NG品，可以更好的及时体现当前时实产量。5.3原皮领料2525员工卡员工卡1、刷员工卡，证明上岗2、手输订单号，系统带出相应数据，绑定物料卡3、确认投料5004数量到印刷部门4、印刷部门员工1领料100，新物料卡生成绑定，刷员工卡 确认领 料解决的问题:能实时收集到生产源头数据，控制后面工序报数不能超数.员工号请刷卡工序001客户NIKE订单号KHM-10-04 手输球形六角球色及皮料 白A-SPEC 交期614订单总量50045.4印刷部门2626员工卡员
18、工卡员工卡员工卡领料刷卡确认，成品数量交接确认领料刷卡确认，成品数量交接确认AB5.4印刷部门2727员工卡领料刷卡确认，成品数量交接确认A印刷车位操作流程：a.每天上班时,员工在自己要操作机器的工位机上刷工号卡，表示开始生产。b.如果生产的是新PO,需要再工位机上输入PO号。c.如果要印刷不同部件，就要输入部件编号(部件编号规则见备注)。d.每次印完一批，人手在机器上按一次确定(或可以考虑工位机和生产设备自动连接，自动采集产量)。解决的问题:1.实时采集生产数据2.得到员工工时和产量3.实时监测各部件生产情况，避免有些部件做的多，有些部件做得少的情况发生5.5QC检查/物控供料2828员工卡
19、QC检验NG品输入代码和数量配料投料功能1、QC兼物控角色员工上岗刷卡，带出工序和员工号2、该工位机操作流程每检查完一组物料，在工位机上按一次确定如果有要报废的物料，输入报废的部件编号，数量，按确定。系统要自动把信息反馈到印刷车位 解决的问题:1.实时得到可供生产物料的数量。2.实时得到报废信息，并及时反馈给印刷工位，以便系统自动调整各部件要生产的产量5.6平车2929员工卡该工位机操作流程1.员工上班，做平车的员工都到这台工位机刷卡，代表这些员工开始工作2.员工下班，做平车的员工都到这台工位机刷卡，代表这些员工结束开始工作3.如果生产中途有报废状况，把要报废的部件定及时反映给QC检查/物控供
20、料人员,让他们通过工位机把信息输入系统计算逻辑:每个时间段内，根据纱球装内胆处采集到的产量，结合每个员工上班时间，把金额分摊给每位员工员工卡AB5.7整皮（外皮与内胆整合）3030员工卡员工卡1、总共1000个经过10道工序产品不良品有20个2、插单10个产品，共计交接数量990个产品3、不良原因有代码，可进系统查询或者电子看板显示4、1000个产品分为63个托盘，加上插单一个托盘标签。成品990个，共计62个托盘，交接程序解除绑定，还原初始化。成品可生成一张可视化标签贴于外箱上5、对于某工序出现问题，需及时冻结该单号，解决问题时再解冻6、先进先出，如无走插单流程，不可跳过下工序到另一工序进行
21、加工，否则报警提示5.8QC检查3131员工卡员工卡1、总共1000个经过10道工序产品不良品有20个2、插单10个产品，共计交接数量990个产品3、不良原因有代码，可进系统查询或者电子看板显示4、1000个产品分为63个托盘，加上插单一个托盘标签。成品990个，共计62个托盘，交接程序解除绑定，还原初始化。成品可生成一张可视化标签贴于外箱上6、设备清单3232序序号号名称名称用途用途数量数量1中间件软件管理所有设备的生命周期、数据上传下达、与ERP和其它设备接口1 1套套2RFID数据交互终端及电源用于TSW每个岗位所用1 1台台3无线收发器和电源用于自助网的交互终端通讯1 1台台4标签卡员
22、工卡能记录何时、何条线、何工位、何口检员、上下班、不良品代码及数量信息1 1张张5报警灯提示非正常流程1 1支支6发卡器进料员绑定托盘标签所用1 1台台7电子看板与ERP、中间件、工位机进行实时连接，显示看板或图片等1 1套套6.1中间件软件3333RFID中间件就是在企业应用系统和RFID信息采集系统间数据流入和数据流出的软件，是连接RFID信息采集系统和企业应用系统的纽带，使企业用户能够将采集的RFID数据应用到业务处理中。RFID中间件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色，这样一来，即使存储RFID标签信息的数据库软件或后端发生变化，如应用程序增加、改由其他软件取代或者读写RFID读
23、写器种类增加等情况发生时，应用端不需修改也能处理，省去多对多连接的维护复杂性问题。6.2RFID数据交互终端（工位机）3434设备类型无线工位机卡片类型EM及其兼容格式ID卡；M1 S50卡工作频率125KHz；13.56M读卡距离2.5cm-6cm无线发射功率10db（10mW）卡读写时间小于0.2秒通讯方式实时传输通讯速率115200bps（即每秒115.2Kb的通讯速度）通讯距离无线工位机与控制器最大通讯距离80米最大设备数量17500台工位机，可划分成250个分组。每个组内允许设备数量70台。显示方式2行中文蓝色背光液晶屏按键方式轻触按钮供电方式DC 9V 800mA工作环境温度0 5
24、0工作环境湿度10 90%安装方式标配超简易安装背板6.3无线收发器和电源3535设备类型控制器无线传输距离与无线工位机传输距离80米无线发射功率30db联机方式RS232（串口通讯）联机线路距离标准RS232传输距离12米，测试使用带十字骨架结构的六类网线进行RS232联机通讯最大传输距离可达150米通讯方式实时传输通讯速率115200bps（即每秒115.2Kb的通讯速度）最大设备数量17500台工位机，可划分成250个分组。每个组内允许设备数量70台同一个编号的分组距离只需要间隔50米以上便可以被重复使用，因此支持工位机数量还可以继续扩展干扰识别设备自识别无线频段内是否存在信号干扰供电方
25、式DC 9V 800mA工作环境温度0 50工作环境湿度10 90%安装方式壁挂6.4标签卡3636ID卡全称为身份识别卡（Identification Card）是一种不可写入的感应卡，含固定的编号所以说ID卡就是“感应式磁卡”。ISO标准ID卡的规格为：85.6x54x0.800.04mm（高/宽/厚）工作过程如下：1、ID卡阅读器将载波信号经天线向外发送，载波频率为125KHZ2、ID卡进入卡阅读器的工作区域后，由阅读器中电感线圈和电容组成的谐振回路接收阅读器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟，使芯片“激活”3、芯片读取控制模块将存储器中的数
26、据经调相编码后调制在载波上，经卡内天线回送给卡阅读器；4、卡阅读器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机；5、后台计算机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制。6.5其他3737报警灯发卡器电子看板7、客户案例3838深圳某制衣公司MES系统案例图片7、客户案例3939通过回访已实施基于RFID的MES系统的劳动密集型的生产型企业如拥有1000个生产工位的深圳某制衣公司，我们得到如下的真实数据：每月节省统计人员工资使用前，使用条码计菲方式，需要3个统计人员专门负责统计菲票统计工作；使用后：无需人工统计，按当地工资标准每人￥4,500元，实现基于RFID的MES系统节省统
27、计员工资￥13500元。每月节省耗材成本使用前，使用条码系统需要条码纸及打印耗材，还需要专门人员在电脑旁负责打印、发放条码；使用后：基于RFID的MES系统属于一次性投资项目，每月合计耗材、打印用电费用、打印人员工资费用合计约￥45,000元。提升产能，增加收入使用基于RFID的MES系统，每人每个工序可节省约10秒“剪菲”时间，每天可节省大约15-20分钟的时间；1000人的企业共增加250330工时，每个工时按6元计算，每月增加收入￥42000￥56000元管理更规范，计划更准确实获取数据并进行分析，实现实时自动统计每个工人生产进度及自动统计工人产量、每道工序工时，监控每个工位的产能，解决
28、瓶颈问题，平衡生产线产7、客户案例4040美泰玩具其他行业典型客户如下：8、关于我们4141 艾特姆科技集团（简称“AITGM”）是一家专业从事无线射频识别技术（RFID）的国家级高新技术企业，同时也是国内一流的RFID设备与智慧物联网解决方案供应商，主要提供电子标签、读写设备、中间件软件、系统实施、专业咨询等产品和服务。8.1公司简介8、关于我们4242经过多年的持续发展，AITGM公司现已形成一条完善的RFID产品链体系，涵盖LF、HF、UHF、微波等各个频段，主要产品包括RFID天线、电子标签、读写器、发卡器、工位机、写标机、贴标机、隧道机、分拣线、访客机等等。此外，依托于成熟的RFID
29、自主研发实力，公司还可根据客户的特殊需求，进行专业产品的定制化研发设计。8.2主营产品8、关于我们43432005年，AITGM公司正式成立，主要专注于自动识别技术领域。2007年，公司为加强产品供应链体系，于东莞开设标签制造工厂。同年，公司开设香港分公司，主要用以开拓国际市场、开展国际交流。2008-2010年，公司在深圳、广州、南京等核心城市增设分公司，不断加渠道市场的推进模式，由珠三角、长三角逐渐辐射全国。2012年，为了加强RFID专业领域的品牌识别度，公司将RFID事业部正式独立成为艾特姆（东莞市射频科技有限公司），专门负责RFID相关产品的设计、研发与生产。2013年，艾特姆RFI
30、D产品链体系全面形成，涵盖LF、HF、UHF、微波等各个频段，并通过2013中国云计算&物联网博览会，获得了市场、行业的高度认可。8.3发展历程8、关于我们4444艾特姆公司下设有研发中心、营销中心、品管中心、事业部等，集 RFID 设备与物联网应用方案的研发、生产、销售于一体，同时公司拥有一支强大的技术研发团队，长期专注于RFID电子标签的设计、测试以及RFID设备等相关产品的研发和生产，具备丰富的项目实施经验，能针对客户不同的应用需要作出个性化的定制服务，开发各类基于RFID电子标签应用的管理系统。8.4组织架构8、关于我们4545国家级高新技术企业广东省民营科技企业广东省双软认定企业计算机系统集成资质认证企业ISO9001:2008质量体系认定企业RFID华南体验中心发起单位RFID粤港合作基金参与单位8.5资质荣誉
