بحث حول تطبيق تقنية تحديد الترددات الراديوية في ورشة تصنيع الآلات الزراعية

في ضوء المشاكل الحالية المتمثلة في طرق جمع البيانات المتخلفة ونقص أساليب مراقبة حالة الإنتاج في ورش تصنيع الآلات الزراعية، تمت دراسة حل تطبيقي يعتمد على تقنية تحديد الترددات الراديوية (RFID). أولاً، على أساس تحليل حالة الإنتاج الحالية للمؤسسة، تم اقتراح مخطط لجمع البيانات وبنية دعم الشبكة بناءً على تقنية RFID؛ ثانياً، تم تطوير نظام متابعة حالة العمل الجاري من خلال منصة Visual Studio 2017 ولغة C#؛ أخيرًا، تم اختيار مفرمة الذرة كهدف بحثي لتحقيق نشر الأجهزة في موقع الإنتاج وإجراء تجارب على عملية الإنتاج؛ تظهر الحالات التجريبية أن النظام يمكن أن يعمل بسرعة وثبات، مما يساعد الشركة على جمع البيانات في الوقت الفعلي والمراقبة المرئية لحالة الإنتاج، والتحقق من الجدوى المقترحة وفعالية الطريقة. الكلمات المفتاحية: ورشة تصنيع الآلات الزراعية؛ تحديد تردد الراديو؛ جمع البيانات؛ المراقبة البصرية

تحديد الترددات الراديوية (RFID) عبارة عن تقنية تعريف تلقائية بدون اتصال يمكنها التعرف تلقائيًا على الأجسام الثابتة أو المتحركة المرتبطة بالعلامات الإلكترونية. باعتبارها جزءًا مهمًا من إنترنت الأشياء، فقد حظيت باهتمام كبير في الداخل والخارج، وتمت دراستها بعمق من قبل الباحثين المحليين والأجانب في جوانب مثل إدارة المستودعات، والتعرف على الهوية، ومراقبة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع تقنية مسح الباركود التقليدية، تتميز تقنية RFID بخصائص تحديد الدفعات لمسافات طويلة، وسرعة معالجة المعلومات السريعة، والقدرة على التكيف القوية مع البيئة، مما يجعل مزايا تطبيقها في جمع بيانات ورشة التصنيع، ومراقبة عملية الإنتاج وغيرها من المجالات. من الواضح بشكل متزايد أن تطور المعلوماتية في التصنيع المنفصل التقليدي كان له تأثير كبير [1]. في الوقت الحاضر، أجرى الباحثون المحليون والأجانب بعض الأبحاث النظرية حول تطبيق تقنية RFID: يلخص الأدب [2] نموذج تطبيق تقنية RFID في التصنيع المنفصل. يلخص الأدب [3] جوهر تطبيق RFID: مراقبة تغيرات حالة موارد التصنيع وجمع البيانات ذات الصلة المرتبطة بالتغييرات؛ ويقترح نموذجًا لجمع البيانات أثناء العمل يعتمد على RFID. وفقًا لهيكل كود EPC في العلامة الإلكترونية، تقترح الأدبيات [4] قواعد ترميز لربط موارد التصنيع لتحقيق الارتباط الثابت والارتباط الديناميكي لعملية معالجة موارد التصنيع. تقترح الأدبيات [5-6] خوارزمية نشر لتحسين قارئ RFID، والتي يمكن استخدامها في ظل ظروف محدودة. احصل على أقصى مساحة تغطية داخل المساحة. اقترح الأدب [7] الجمع بين تقنية RFID ونظام إدارة المستودعات، وطور خوارزمية اختيار في نظام إدارة المخزون RFID لزيادة كفاءة معالجة المواد إلى الحد الأقصى وتقليل تكاليف التشغيل. تقترح الأدبيات المذكورة أعلاه نماذج تطبيقية مختلفة وأبحاث خوارزمية محاكاة تعتمد على تقنية RFID، ولكنها تركز جميعها على البحث النظري وتفتقر إلى البحث المقترن بمشاكل الإنتاج الفعلية للمؤسسات. ولذلك هناك ظاهرة "تخلف البحث التطبيقي عن البحث النظري". . بناءً على أبحاث العلماء المذكورين أعلاه، جنبًا إلى جنب مع حالة الإنتاج لمؤسسة الآلات الزراعية في شينجيانغ، تم اقتراح حل تطبيق RFID لورش تصنيع الآلات الزراعية. تم تنفيذ تكوين الأجهزة وجمع البيانات في الوقت الفعلي لـ RFID حول تدفق العملية ودفعات الإنتاج لعملية الإنتاج قيد التشغيل، وتم تطوير منصة مراقبة تعتمد على بنية C/S من خلال منصة Visual Studio 2017 لتحقيق ذلك المراقبة البصرية لعملية الإنتاج.

  2 تحليل حالة الإنتاج ومتطلبات التطبيق 2.1 تحليل حالة الإنتاج شركة Xinjiang M هي مؤسسة تعمل في تصنيع الآلات الزراعية وتربية الحيوانات. بعد التحقيق والتحليل، يتم إكمال عملية إنتاج مفرمة الذرة بشكل أساسي عن طريق المعالجة الفيزيائية والتجميع. تنقسم عملية التجميع بشكل أساسي إلى أربعة أقسام عمل. يتم وضع إطار الصدفة أولاً على الإنترنت في خط التجميع. في كل مرة تصل إلى محطة التجميع، يقوم العمال بتثبيت الأجزاء المقابلة وفقًا لمتطلبات التجميع المقابلة حتى يتم قطع الاتصال بالإنترنت. عملية التجميع معقدة وهناك أنواع عديدة من المواد. هناك مشكلتان رئيسيتان: (1) طريقة جمع البيانات متخلفة. المعدات قديمة ومستوى المعلوماتية متخلف. يحتاج الشخص المسؤول عن قسم العمل إلى تسجيل معلومات التجميع يدويًا عندما يخرج المنتج من خط الإنتاج. من المستحيل الحصول على بيانات عملية الإنتاج في الوقت الحقيقي، ومن المستحيل تحليل الطاقة الإنتاجية من خلال تحليل البيانات التاريخية. على سبيل المثال، تؤدي مستويات الكفاءة المختلفة للعمال إلى اختلافات كبيرة في وقت إنجاز كل عملية، مما يؤدي إلى عدم توازن عمليات خط الإنتاج. (2) الإشراف في الوقت الحقيقي على قضايا تقدم الإنتاج. لا يستطيع مديرو ورشة العمل فهم معلومات تقدم الإنتاج في الوقت الفعلي للمنتجات الحالية في الوقت الفعلي ويحتاجون إلى التحقق باستمرار من حالة الخط الأمامي لورشة العمل، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة العمل وإهدار الوقت والتكلفة. 2.2 تحليل الطلب على التطبيقات يدرك المزيد والمزيد من العلماء والمؤسسات أهمية الجمع بين التحليل النظري وظروف إنتاج المؤسسة. لذلك، ندرس هنا إدارة المعلومات الخاصة بعملية الإنتاج من خلال الجمع بين تقنية RFID وعملية الإنتاج. المحتويات المحددة هي كما يلي: (1) جمع البيانات في الوقت الحقيقي لعملية الإنتاج من خلال تقنية RFID لتحقيق النقل غير الورقي لبيانات المنتج في عملية الإنتاج. المعلوماتية. القضاء على عدم ملاءمة طرق الجمع اليدوية التقليدية وقابليتها للخطأ. (2) تؤدي مستويات الكفاءة المختلفة للعمال إلى اختلافات كبيرة في وقت المعالجة، ولا يمكن توحيد وقت المعالجة لكل محطة، مما يؤدي إلى إضاعة الوقت والتكلفة. يتم الحصول على وقت المعالجة في الوقت الحقيقي من خلال تقنية RFID في الوقت الحقيقي، مما يوفر دعم البيانات لتحليل الطاقة الإنتاجية للشركة لاحقًا. (3) تحقيق الإدارة الموحدة للبيانات من خلال بناء نظام دعم شبكة ورشة العمل، وتطوير منصة تتبع العمل الجاري، وتحقيق المراقبة المرئية لعملية الإنتاج.

3 تصميم حلول التطبيقات المعتمدة على RFID

3.1 تصميم مخطط جمع البيانات جمع البيانات في الوقت الفعلي هو الأساس لتتبع حالة المنتجات قيد المعالجة في الوقت الفعلي، وترافق عملية جمع البيانات عملية الإنتاج بأكملها. الأفكار المحددة لجمع البيانات هي كما يلي:

3.1.1 مرحلة الإعداد للتشغيل قبل التشغيل، يجب ربط المواد وعلامات RFID. أولاً، اكتب معلومات المنتج ومعلومات تدفق العملية في علامة RFID، وقم بتعيين معرف مؤقت للمنتج للتعرف الفريد، وأكمل تهيئة علامة RFID. ثم قم بلصق الملصق على طراز المنتج. بعد إدخال المعلومات بنجاح، يمكنك الاستعداد للعملية عبر الإنترنت.

3.1.2 مرحلة تشغيل التجميع قم بإعداد نقاط جمع البيانات في كل عملية، أي تركيب هوائيات RFID. عندما تصل المنتجات قيد المعالجة إلى محطة التجميع، يقرأ القارئ معلومات العملية الموجودة في العلامة من خلال هوائي RFID ويحصل على معلومات حالة المعالجة الحالية. عندما يكمل العامل العملية وتكون نتيجة فحص الجودة "مؤهلة"، سيتم تحديث البيانات الموجودة في الملصق تلقائيًا وفقًا لمعلومات العملية. سيتم تكرار العملية المذكورة أعلاه حتى يتم الانتهاء من جميع العمليات، في انتظار الدخول إلى قسم التصحيح. 3.1.3 مرحلة تصحيح الأخطاء بعد اكتمال أعمال التجميع للعمل الجاري، سيتم الدخول في مرحلة تصحيح أخطاء الجهاز بالكامل. إذا فشل تصحيح الأخطاء، فسيتم تحديث حالة معالجة العمل قيد التقدم إلى "إعادة العمل". بعد الانتهاء من إعادة العمل، سيتم الدخول في مرحلة التصحيح حتى يمر التصحيح؛ إذا نجح تصحيح الأخطاء، فسيتم تحديث معلومات حالة المعالجة إلى "تم تصحيح الأخطاء".

3.1.4 نهاية المهمة بعد اكتمال جميع عمليات التجميع وتصحيح أخطاء الجهاز بالكامل بنجاح، يتم نقل البيانات تلقائيًا إلى خادم قاعدة البيانات من خلال البرامج الوسيطة للتخزين. يتم استرداد كافة العلامات ويتم مسح معلومات العلامة في نفس الوقت لإعادة التدوير. عملية محددة،

3.2 مبدأ تتبع حالة المادة تشتمل معلومات تتبع حالة المادة [8] على معلومات المادة الأساسية ومعلومات حالة المادة. معلومات المواد الأساسية مثل اسم المادة، ورمز المادة، ونموذج المواصفات، ودفعة الإنتاج، وما إلى ذلك؛ معلومات حالة المواد مثل معلومات حالة التجميع، ومعلومات محطة العمل، والوقت اللازم لإكمال العملية، وما إلى ذلك. عن طريق تثبيت نقاط جمع بيانات RFID في كل محطة عمل، يمكن التقاط معلومات الحالة المتغيرة للمنتج أثناء الإنتاج في محطة العمل تلك حتى تم الانتهاء من جميع العمليات. تحقق العملية برمتها تزامن التدفق المادي وتدفق المعلومات.

  3.3 بنية دعم شبكة النظام استنادًا إلى مخطط جمع بيانات RFID، تم تصميم بنية دعم شبكة النظام [9]، كما هو موضح في الشكل 3. تواجه طبقة جمع البيانات مباشرة موقع إنتاج ورشة العمل من خلال محطات جمع بيانات RFID لتحقيق جمع و تخزين بيانات الإنتاج. يتم بعد ذلك تحميل البيانات الأساسية إلى خادم قاعدة البيانات من خلال البرامج الوسيطة RFID والشبكة المحلية لورشة العمل؛ توفر طبقة معالجة البيانات دعم البيانات لطبقة التطبيق بعد الانتهاء من معالجة البيانات الأصلية؛ يتم استخدام طبقة تطبيقات المؤسسة لدعم الوحدات الوظيفية مثل مراقبة عملية الإنتاج والاستعلام عن المعلومات التاريخية. يمكن أيضًا توفير بيانات عملية الإنتاج إلى أنظمة أخرى من خلال خدمة الويب أو لغة التوصيف القابلة للتوسيع (XML). يمكن لمديري المؤسسات الحصول بشكل مباشر أو غير مباشر على معلومات الإنتاج في الوقت الفعلي من خلال التكامل مع أنظمة MES. 272 Fan Yuxin وآخرون: بحث حول تطبيق تقنية تحديد الترددات الراديوية في ورش تصنيع الآلات الزراعية العدد 5 الشكل 3 بنية دعم شبكة النظام الشكل 3 بنية دعم شبكة النظام

  4 تنفيذ النظام استنادًا إلى مخطط جمع البيانات وبنية النظام أعلاه، من خلال منصة Visual Studio dio2017 ولغة برمجة C#، وبالإشارة إلى ملف تكوين API المقدم من مطور المعدات [10]، تعمل ورشة تصنيع الآلات الزراعية -تم تطوير منصة تتبع حالة التقدم باستخدام قاعدة بيانات SQL Server لتخزين بيانات الإنتاج والتصنيع. من أجل ضمان الوقت الحقيقي وأمن البيانات، تم تطوير النظام باستخدام بنية C/S. تصميم الوحدة الوظيفية للنظام، كما هو موضح في الشكل 4. ويتضمن بشكل أساسي وحدة جمع البيانات ومراقبة حالة الإنتاج وإحصاءات المعلومات في الوقت الفعلي والاستعلام عن البيانات التاريخية. الشكل 4: مخطط بنية وظيفة النظام 4.1 وحدة جمع البيانات جمع البيانات هو جوهر النظام، بما في ذلك تهيئة العلامة والحصول على البيانات. أي أنه يتم تخزين البيانات المجمعة في قاعدة البيانات من خلال جهاز جمع البيانات، ومن ثم من خلال تحليل البيانات ومعالجتها، يتم توفير دعم البيانات لمراقبة حالة الإنتاج. 4.2 مراقبة حالة الإنتاج عندما يدخل المنتج الموسوم منطقة مسح الهوائي، يتم الحصول على المعلومات الأساسية ومعلومات حالة الإنتاج للمنتج، ويتم مراقبة حالة الإنتاج أثناء العمل في الوقت الفعلي؛ يتم تغذية خطة الإنتاج في الوقت الفعلي من خلال رقم دُفعة الإنتاج الخاص بالعمل قيد التشغيل. الجدول الزمني الكامل. 4.3 إحصاءات المعلومات في الوقت الحقيقي: إحصاءات في الوقت الحقيقي عن إجمالي عدد العمليات عبر الإنترنت، والكمية المكتملة، والكمية قيد التجميع لخط التجميع بأكمله؛ إحصائيات عن كمية المنتجات المختلفة حسب محطات العمل وفئات المنتجات وخطط الإنتاج. 4.4 الاستعلام عن البيانات التاريخية إحصائيات البيانات التاريخية للمنتجات المنتجة بناءً على وقت الانتهاء ومواصفات المنتج ونماذجه وأرقام الخطة وأكواد المنتج. 5 التحقق من الحالة تأخذ التجربة عملية تجميع مفرمة آلة الذرة كمثال. يظهر الشكل 5 تكوين أجهزة RFID لخط الإنتاج. يقوم القارئ بجمع البيانات وكتابتها على العلامة عن طريق الاتصال بهوائي RFID، ثم يتصل بالكمبيوتر المضيف لتشكيل شبكة محلية. يقوم الكمبيوتر المضيف بتنفيذ إعداد معلمات جهاز RFID واتصال البيانات مع القارئ. قارئ/كاتب RFID علامة RFID الكمبيوتر المضيف مفرمة آلة الذرة هوائي RFID الشكل 5 مخطط تكوين موقع RFID الشكل 5 تخطيط موقع RFID تحتوي مروحية آلة الذرة على أربعة أقسام تجميع، وكل قسم مجهز بهوائي RFID. مع أخذ عملية تجميع المروحية كموضوع بحثي، فإن رمز المادة المقابل للمروحية هو 202031506250001، ونموذج المواصفات هو QS-3150، وخطة الإنتاج هي 202006-01. يظهر جدول مسار العملية المقابل في الشكل 6. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لتعقيد بيئة الموقع، سيتأثر تكوين معدات RFID. من أجل ضمان كفاءة القراءة لهوائي RFID، يتم لصق الملصق الإلكتروني على جانب الغلاف بالقرب من الهوائي لضمان إمكانية قراءة كل عملية تجميع. مُقتَنىً. الشكل 6 مخطط انسيابي لعملية تجميع آلة الذرة الشكل 6 عملية تجميع آلة الذرة الشكل 7 واجهة تشغيل النظام الشكل 7 واجهة تشغيل النظام قبل تجميع المروحية، قم بإرفاق علامة RFID وأدخل المعلومات الأولية، مثل اسم المنتج والترميز ورقم خطة الإنتاج، إلخ. بعد اكتمال تهيئة العلامة، تصبح جاهزة للإنتاج عبر الإنترنت. عندما يدخل المنتج في العملية الأولى، يقرأ RFID معلومات العلامة ويحصل على معلومات الموقع الحالي ومعلومات الحالة. وفي الوقت نفسه، فإنه يسجل وقت البدء. عندما تكمل المروحية العملية، يتم تحديثها تلقائيًا. قم بتسمية المعلومات وتسجيل وقت الإكمال، وهكذا حتى اكتمال التصحيح. وفي الوقت نفسه، يتم تخزين البيانات المجمعة في قاعدة البيانات، ويتم إعادة تدوير العلامات أخيرًا لإعادة تدويرها. تعرض واجهة تشغيل البرنامج العملية المذكورة أعلاه بأكملها في الوقت الفعلي، ويمكنها أيضًا عرض حالة اكتمال العملية الحالية وخطة الإنتاج بدقة، وحساب وقت الانتهاء من كل عملية، والكمية عبر الإنترنت لكل طراز من المنتجات، و الكمية المكتملة وغيرها من المعلومات.

• سنة التأسيس
  --
• نوع العمل
  --
• البلد / المنطقة
  --
• الصناعة الرئيسية
  --
• المنتجات الرئيسية
  --
• الشخص الاعتباري
  --
• عدد الموظفي
  --
• قيمة الإخراج السنوي
  --
• سوق التصدير
  --
• تعاون العملاء
  --