基于无线物联网的生产及供应链协同系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于无线物联网的生产及供应链协同系统：无线网关建立不同业务的多个无线网络，在这些网络中分布物料标签、主体标签、呼叫终端、到位检测节点、装配检测节点等，上位信息系统与各网关连接形成整个系统架构。物料标签随物料根据业务需要进入不同无线网络，与对应节点进行通讯，向上位信息系统发出业务和数据请求，上位信息系统处理以上请求并反馈到对应网络，实现供应链到生产线的两个协同流程：1.“物料拉动—捡料配送—配送到位检测”协同流程；2.“捡料及配送—装配绑定及物料消耗—库存更新”协同流程。本系统协调装配生产及物料配送，提高工作效率；除与上位连接，其他部分均为无线网络连接，减少布线量，降低部署及维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产及供应链协同系统，尤其涉及ー种基于无线物联网的生产及供应链协同系统。
技术介绍
在生产制造领域，物料管理体系强调从供应商到客户物流的全流程时间和成本管理，包括采购ー货运ー库存ー装配制造一分销配送一零售一服务整个过程中的物资供应活动。在整个活动中实现在最小的成本费用前提下，达到最佳的物资供应。其中对库存管理(以下称之为“供应链管理”)要做到使各种物料的账物相符、避免物料短缺并降低库存，需要具备以下特点(I)能随时获得某种物料的收、发、存状况；(2)及时得知需要盘点的物料及盘点结果；(3)在保证生产的前提下，最大程度的降低库存；(4)库存按照产品追溯的要求，建立物资的库存批号。而对于装配制造管理(以下称之为“生产管理”)，要做到线边库存充足、混线装配、減少停线，需要具备以下特点(I)能对线边库存缺少的情况下进行物料拉动呼叫和及时补充；(2)能确认当前装配エ艺及物料是否正确，从而实现混线生产；(3)エ位存在质量问题能及时上报，协调技术人员及时解决。目前在生产制造领域内，实现全流程物料管理有两种主要的方式条形码技术和RFID技术。(一 )使用条形码技术对生产所需的物料进行标示和管理在供应链管理环节对物料使用纸质条码进行标示，通过在不同供应链环节以及生产装配环节使用扫描枪扫描条码信息，传送到对应数据采集点，再传到整个上位通讯主机，由此物料的入库、盘点、生产配送、装配绑定信息可以实现集中管理，而且配置灵活，系统成本较低。但由于物料信息都存在PLC或者上位通讯主机的数据库里，所以，对网络通信的负载能力、可靠性等要求很高。同时条码技术存在如下缺陷(I)扫描速度慢，一次智能扫描ー个条码，影响入库、配送等环节的物流速度；(2)读取性能低，只能在可视距离下读取；(3)不可重复记录，条码印刷后不能更改，只能记录初始数据；(4)存储信息量小，不能记录大量生产过程数据；(5)对网络依赖程度高，大多数信息数据记录在后台数据库，需通过网络获取；(6)抗污染和耐久性差，条码的多是载体为纸张，使用寿命有限。(ニ)使用RFID技术对生产所需的物料进行标示和管理在零部件生产厂，将生产出的零部件的属性信息，使用标签打印机写入电子标签，并贴在零部件或者装载零部件出厂的料架上。在整机制造工厂，通过手持读写器扫描电子标签，核实零部件物料信息，进行物品检验，完成收货流程。接下来，使用手持读写器或者门禁读写器扫描物料电子标签，传送到对应数据采集点，再传到整个上位通讯主机，实现物料的入库、盘点、生产配送上的物流与信息流的更新与同步。在生产线上完成装配步骤时，工人在工位上通过手持读写器扫描零部件，符合当前产品装配，系统提示装配，否则系统发出报警。 使用电子标签可实现(I)批量扫描；⑵非视距扫描；(3)使用读写器读取和写入大量数据信息，不用频繁地从网络数据库中获取信息；(4)标签与外壳一体，抗污染，使用寿命长。因此很好的解决了纸质条码的缺陷，而且使零部件从到货一直到装配成型，物料的物流和对应的信息流(物料信息、仓储信息、工艺信息等)实现了统一。目前基于RFID技术的生产及供应链系统中，电子标签在供应链中可组网实现入库和实时盘点等操作，但当物料配送到生产线边，电子标签无法自由加入到生产线的对应网络。因此在系统协同方面还有以下几个方面的不足之处(I)不能实现从生产线发起物料请求到物料配送到位的联动和协同。生产线物料请求的发起与供应链物料配送实施不是一个系统，配送的及时性和准确性都有待提高，配送到位的信息因为电子标签不能加入生产线网络，也不能及时回馈给生产线相应系统。(2)在装配绑定环节不能代替人工扫描的过程，影响工作效率。装配绑定需要工人使用手持读写器进行电子标签扫描，增加了生产装配的环节和时间。(3)装配绑定环节不能实现物料消耗与库存的联动和协同。物料在装配时实现消耗，但这一信息同样因为电子标签不能加入生产线网络，而不能及时通知库存做更新；库存系统不能精确获得当前的真实物料流转信息，还会造成线边物料的管理问题。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种生产及供应链协同系统，使用统一的无线网络技术架构，将生产环节和供应链环节更好地协同联动起来，进一步提高生产效率(I)在生产环节通过无线网络及时反映生产线的线边物料状态，拉动供应链完成物料及时配送；装配物料时，自动实现(代替人工扫描)装配工艺的跟踪和物料消耗情况的更新，减少停线时间和装配时间，提高生产线工作效率和装配管理水平。(2)在供应链环节，通过无线网络实时获取物料的状态，跟踪物料所处位置，方便现场拾取物料及管理总体物料流转情况，提高供应链管理效率，更好地协同生产线物料的拉动。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于无线物联网的生产及供应链协同系统，包括多个无线网关包括库外物流网关、库内物流网关、物料拉动网关、配送检测网关、装配绑定网关，建立各自业务环境的无线网络，并与上位信息系统连接；上位信息系统建立上位应用服务和数据服务，与上述多个无线网关连接，接收其产生的业务数据和业务应用请求，然后处理数据和请求并返回给对应的业务单元；多个物料标签在上述业务无线网络环境加上位信息系统的结构下，固定在物料或料架上的物料标签，可与标签读写器、近距离感应器、到位检测节点、装配检测节点通过上述无线网络通讯，记录和更新物料产品信息、仓储位置信息、生产信息等，并及时将业务数据或业务请求，通过对应网关发送给上位信息系统处理，实现以上业务流程信息化和自动化；多个主体标签在上述业务无线网络环境加上位信息系统的结构下，固定在生产线上的装配主体或同步滑橇上的主体标签，可与工位上装配检定节点通讯，记录和更新产品生产的工艺信息、质量信息、批次信息等，并及时将业务数据或业务请求，通过装配检测网关发送给上位信息系统处理，实现以上业务流程信息化和自动化； 多个呼叫终端与物料拉动网关连接，工人按下按钮发出物料呼叫请求，通过物料拉动网关，发送到上位信息系统处理，物料配送到位后复位该呼叫终端；多个到位检测节点与配送检测网关连接，物料配送到位后，到位检测节点与物料标签通讯，发出复位信号，通过配送检测网关，发送到上位信息系统处理；多个装配检测节点与装配绑定网关连接，装配主体与物料进行装配绑定时，分别与物料标签和主体标签分别与装配检测节点连接通讯，为物料际签更新在库状态为已消耗，为主体标签更新主体的生产工艺信息和质量信息，然后将物料消耗信息，通过装配绑定网关，发送给上位信息系统处理；两个供应链到生产线协同流程(I) “物料拉动一捡料及配送一配送到位检测”协同流程；(2) “捡料及配送一装配绑定及物料消耗一库存更新”协同流程。所述生产及供应链协同系统的网络架构按照以下方式实现(I)上述多个网关分别以IEEE802. 15. 4为基础二次开发网络技术的建立各自的无线子网络，上述物料标签和主体标签可按照业务顺序自由加入和退出于这些无线子网络，与网内节点进行通信，实现业务逻辑，进而实现协同流程；(2)上述多个网关通过工业以太网或者WIFI (IEEE802. 11)与上位信息系统连接，形成涵盖供应链和生产线业务流程的整体系统网络；(3)上述无线子网络均可通过增加中继节点扩展各自网络的节点数目和覆盖范围。所述生产及供应链协同系统的物料标签和主体标签，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王凡，吴杰，唐劼，
申请(专利权)人：王凡，
类型：发明
国别省市：