O 引 言
信息技術為制造業實施先進制造戰略和提高競爭力提供了使能工具和平臺，用信息技術改造和提升傳統，妊業，增強企、的競爭力，得到了眾多企業的重視，用信息化帶動工、 化已經成為我國廣大企業追求的目標。而以無線RFID(射頻識別)和無線傳感器網絡為代表的泛在計算技術，使計算世界和物理世界能夠緊密地集成起來。這樣，企業內的層管理軟件和底層食業運作的真實情況就能夠緊密地集成起來，使得企業的參與者能夠及時、準確地得到企業運作的真實情況，做出科學的決策。
本文提出采用RFID技術并結合工廠實際狀況構建一個高效的信息化工廠。采用RFID技術，使工廠的每一個物件對象信息存人信息載體中，便于數據采集終端對其信息進行處理。在此基礎上，信息化工廠管理信息系統叮自動、準確、詳細地獲取工廠的運作情況，使工廠的各層管理者獲取各自相關的信息并做出有效的決策，從而提高工廠的運行效率。
1 RFID技術簡介
RFID俗稱電子標簽，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。
一個完整的RFID系統由讀寫器、標簽及應用系統3個部分所組成。其 作原理是：由讀寫器通過發射天線發送特定頻率的射頻信號，當電子標簽進人有效工作域時產生感應電流，從而獲得能量被激活，使得電子標簽將自身編碼信息通過內置射頻天線發送出去；讀寫器的接收天線接收到從標簽發送來的調制信號，經天線調節器傳送到讀寫器信號處理模塊，經解調和解碼后將有效信息送至后臺主機系統進行相關處理：主機系統根據邏輯運算識別該標簽的身份，針對不同的設定做出相應的處理和控制，最終發出指令信號控制讀寫器完成不同的讀寫操作。
2 基于RFID技術的信息化工廠總體設計
2．1 信息化工廠
信息化工廠就是借助于現代信息技術，將工廠員工、生產設備、產品生產、庫存等塒象的相關信息存入相應的信息載體中，從而對這些信息進行整合處理，為各層管理者提供一個信息系統，使其隨時掌握整個工廠的運行狀況，并在做出各種決策時有數據依據。構建一個信息化
f：廠有助于提高生產設備的使用率，降低工廠的庫存，節約生產原料，縮短．1 廠的生產時間，降低生產成本，從而提高制造企業的經濟效益和競爭力。
2．2 信息化工廠管理信息系統
2．2．1 信息化工廠管理信息系統的總體框架
信息化工廠管理信息系統各層次的框架包括軟件平臺和應用模塊體系，以及系統所依賴的硬件平臺。軟件平臺系統的基礎核心構件，包括一系列實現各種核心邏輯的構件，并封裝成不同的構件包：調度策略構件包、界面開發構件包、生產過程模型構件包、WIP(物料及在制品的跟蹤)構件包、SPC(統計過程控制)分析構件包、設備通信接口構件包、ERP(企業資源計劃)接口構件包、RFID終端構件包等 j。應用模塊體系建立在軟件平臺和硬件平臺的架構之上，實現系統的各項具體管理功能，具體包括：生產過程信息管理、生產計劃及生產管理、現場數據采集、物料跟蹤查詢、產品生產跟蹤查詢、產品生命周期檔案、質量及績效分析查詢、生產設備信息管理、員工信息管理、庫存信息管理等。
2．2．2 信息化工廠管理信息系統的硬件平臺基礎
1)RFID標簽
RFID標簽作為標簽攜帶者的信息載體，按應用場合不同，采用非接觸式Ic卡、有源標簽、紙質標簽等。具體標簽的選擇，可參考各種標簽的說明，如標簽成本、標簽是否再利用還是丟棄、標簽的讀寫距離、最小標簽分開距離要求、是否有金屬屏蔽、讀取位置、標簽表面的印刷要求等。
2)RFID數據采集終端設備及其通信方式
RFID數據采集設備按應用場合不同，采用固定式讀寫器、發卡器、工業讀寫器等。固定式讀寫器可單獨使用，也可以采用模塊與用戶的系統集成使用，能同時連接多個天線，放在不同的區域或角度，分時掃描電子標簽，通過串行接口(或者其他通信接口)與相關設備方便連接。適用于各種工業環境。發卡器或稱讀卡器，主要用來對射頻卡進行具體內容的操作，包括建立檔案、消費糾錯、掛失、補卡、信息修正等，它通常與計算機放在一起。從本質上講，發卡器實際上是小型的射頻卡讀寫裝置。發卡器經常與發卡管理軟件聯合使用。同一廠家的發卡器與其讀寫器相比，具有發射功率較小、讀寫距離短等特點。工業讀寫器具有現場總線接口，以便容易地集成到現有的設備中。
以上3種RFID數據采集設備可選擇RS-485串口通信電路和TCP／IP網絡通信接口電路中，并作為其中一種通信方式與PC機進行通信。
2．2．3 信息化工廠管理信息系統的各子系統設計及功能
基于RFID技術的數據采集終端作為信息化工廠管理信息系統的物理基礎，同時也作為工廠信息中心的主要信息采集單元，將貫穿信息化工廠管理信息系統的整個過程。
信息化工廠管理信息系統由登記信息子系統、生產設備信息子系統、員工信息子系統、產品生產信息子系統、庫存信息子系統共5個子系統構成。下面說明各個子系統的設計及功能。
(1)登記信息子系統
登記信息子系統如圖1所示，用于登記工廠員工、生產設備、產品、生產原料等標簽攜帶者的信息，并為之分配標簽。如以上標簽攜帶者的信息發生改變，還需及時更新其標簽上相應的信息。另外，該系統還可根據用戶需要，增加或者減少登記標簽攜帶者信息。
在錄用員工時登記其相關信息并為其配置相應IC卡，在員工離職時收回其IC卡，同時取消該IC卡與員工的關聯，以備下次使用。將產品和生產原料的相關信息輸入信息中心，它根據輸入的信息輸出相應標簽的信息到現場管理計算機，由標簽打印機打印標簽，并粘貼到相應的對象上。根據生產設備的性質，為其配置有源標簽，這樣有利于對其進行實時監控。
標簽攜帶在員工身上、生產設備上或者粘貼在產品、生產原料上，用于標志每個不同的管理對象。當標簽進入讀寫器工作區后，接收到特定的電磁波，產生感應電流，然后標簽被激活，并與讀寫器進行通信。
各種標簽攜帶者的相關信息如下：
a)生產設備：標簽內碼、ID、名稱、制造日期、類型、技術性能、運行狀況等。
b)員工：標簽內碼、ID、姓名、年齡、性別、工作種類、出勤記錄、工作完成情況等。
C)生產原料：標簽內碼、ID、名稱、產地、生產日期、生產公司、用途等。
d)產品：標簽內碼、ID、名稱、生產日期、生產原料信息、生產人員信息、訂購信息等。
標簽內碼是指標簽出廠時設定的唯一編碼。ID是指工廠內部使用的身份編號，如員工ID號、生產設備ID號、生產原料ID號、產品ID號等。各種標簽攜帶者的其他信息可根據實際情況確定。
登記信息子系統是信息化工廠管理信息系統的基礎，在錄入信息時要確保相關信息的正確性。另外，需確保登記信息子系統的安全性和穩定性，因為其影響到信息化工廠管理信息系統的安全性和穩定性。
(2)生產設備信息子系統
生產設備信息子系統如圖2所示，用于管理工廠中不同區域的各種生產設備，提高生產設備的使用效率。同時，實時監控生產設備的運行情況，對于故障的生產設備進行及時維修。如生產設備的信息發生變化，還需及時更新相關信息。另外，該系統還可根據用戶需要，增加或者減少標簽攜帶者信息。
(3)員工信息子系統
員工信息子系統如圖3所示，可以方便地實現員工出入工廠管理，考勤數據采集、統計和信息查詢以及廠區定位等功能。從管理層的角度考慮，簡化了管理結構，提高。廠管理的集中度，使管理層能夠集中、全面和隨時了解員工的有關情況。另外，分散的靜態手工資料向集中的動態化信息資料的轉化，提高了管理層次，改善丫管理效率，也為工廠的事后稽查、個體員工考察和整體人力資源政策的制定提供了參考依據。
(4)產品生產信息子系統
根據RFID在自動化生產線應用環境和其EPC(產品電子代碼)協議，在Rician fading(萊斯衰減)和AWGN(加性高斯白噪聲)復雜環境下，用脈沖寬度編碼和移動通信中應用較多的正交調幅調制方式，綜合設計了一種RFID系統框架，即產品生產信息子系統，如圖4所示。
產品生產信息子系統包括生產過程建模、生產計劃的自動佳成和管理、產品生產管理。生產過程建模主要用于對各種產品的生產相關信息數據進行設定。生產計劃的自動生成和管理，確保生產資源分配達到最優化目標，同時提供實時生產情況的查詢，便于及時調整計劃。通過對流經各個生產流程階段的產品原料上攜帶的標簽讀寫識別，以及通過語音設備與現場工作人員互動，及時了解現場狀況，從而實時動態地監控整個工廠產品的生產管理過程，包括每批定單的執行與完成情況、產品生產進度跟蹤與控制、生產質量控制、工人計件工資計算等。實行動態的自動產品生產管理及質量控制，能與工廠現有的其他系統完美結合，能夠顯著地提高效率，降低成本。
(5)庫存信息子系統
庫存信息子系統如圖5所示，其實現對出入庫的自動化、透明化、有序化管理，杜絕了人為差錯。
另外，還能快速準確地實現采購控制、多庫協同作業、倉庫收發作業、先入先出、缺貨報警、滯銷品統計、銷售統計、商品調撥、退換貨控制等管理。
3 結束語
本文采用RF1D技術并結合工廠的實際狀況，構建一個高效的信息化工廠，可提高工廠運行效率。在構建信息化工廠時采取有效抗干擾措施，提高系統的穩定性和安全性。另外，該系統的設計和制造成本低，調試方便，有利于系統的普及。
企業信息化整體解決方案目前還處于探索階段，在其規劃、設計、實施、組織、過程重組、集成框架與集成平臺構建、系統集成、系統維護等方面還有大量的問題需要研究。本文僅是對構建一個信息化工廠進行的初步研究，通過在實際中的運用和信息反饋，其硬件框架和軟件設計將得到不斷完善。