轨道交通装备制造管理系统设计与实现

张继林

摘 要： 在改革开放的新时期，我国经济在迅猛发展，社会在不断进步，随着高铁技术的蓬勃发展，市场对于高铁的需求越来越旺盛，近而对轨道交通装备的制造能力和效率提出了更高的标准和要求。分析了当前轨道交通装备制造领域的不足，利用无线射频识别技术，通过阅读器识别电子标签的信号强度对车间的生产要素进行实时定位，动态监控轨道交通装备制造过程，同时对生产要素进行相应的调度。经过测试，本系统的通信功能和定位功能完全符合装备制造生产车间的需求，同时实现了轨道交通设备生产效率的提高，完善了生产要素管理机制。

关键词： 装备制造;射频识别;标签;动态监控

【中图分类号】TP311.52     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0182-01

引言：进入21世纪，世界进入了信息化时代，传统生产模式将逐步被个性化与定置化的生产模式取代。中国的制造业在充满机遇的同时，也面临着巨大的挑战。尤其是轨道交通装备制造业，要想在信息化时代实现突破，就必须找到适合自己的经营管理方法。一夜之间，德国学术界和产业界提出工业4.0的概念席卷全球，以智能制造为主导的第四次工业革命，开始了以信息技术的广泛应用为特征的工业4.0时代。企业管理是从工业化过程中产生与发展起来的，国外企业管理积累时间长，基础雄厚。从观念、意识到管理行为都非常适合信息技术的推广和应用。比较而言，轨道交通装备制造业在信息化到来之际工业化并未发展成熟，企业管理现代化与德国、美国等发达国家相比还存在着巨大的差距。

1 中国制造业的现状

那么，中国准备拿什么成为世界级的制造业？我们现在还没有成为世界级的制造业，只是被人称之为世界级的工厂，但是我们今天要达到这样的目标，我认为最重要的是质量，所以这就是今天的主题。那么我们国家制造业里面有可能成为世界级有哪些呢？看起来比较强的制造业也有很多，轨道交通装备的制造，电力设备的制造，包括从核电、水电、火电到新能源的设备制造，输变电设备，通讯设备，家电等等，都算是我们国家相当强的，是拿得出手的制造业。然而从标准来講，目前还没有达到世界级的制造标准。这里面很重要的因素是质量，而且这个质量里面更重要的一个指标是动态的指标。比如说设备可靠性的指标，很多的静态指标是比较容易达到的，但是动态指标相对来讲比较困难。再比如说有一个数据是我们的风能设备的平均故障时间（MTTF）和国际上比较高水平的设备来比较，大概是300小时对800小时的差距，这就是比较大的差别。

2 系统电路设计

2.1 串口通信模块

本系统采用的数据发送无限串口为AS62-T30，其采用的射频芯片为SX1278。该无限串口的通信接口为UART，载波功率为433MHz，最小通信距离为8.0km，实际发射功率实际发射功率约为1W，工作电压为3.3V。其接口电路如图4所示，其中MD0、MD1为控制模块工作模式引脚，可配置这两个引脚为不同的1、0值，当采用不同的1、0值时，该模块一共有四种工作模式，分别为一般模式、唤醒模式、省电模式以及休眠模式。采用该无线串口的主要原因是其通信距离比一般无限串口通信距离的要长，而且其功耗较低适合在厂区面积较大、流水线较长的地方实施工作。

2.2 重视ERP系统生产控制与物流管理

ERP系统是一种集成物质资源、资金资源和信息资源管理的企业信息管理系统，主要包含三大模块：生产计划、物流管理、财务管理。主生产计划模块主要是以计划为导向，经过系统层层细分后，下达到各部门去执行。主生产计划是根据项目计划及预测和客户订单的输入来安排产品种类和数量，在平衡了物料和人员能力的需要后，精确到时间、数量的详细的进度计划。因此加强生产计划的准确性和严肃性十分必要，同时提高相关基础数据的维护，充分发挥ERP系统统筹分析能力。物流管理模块主要是对原材料采购、生产、库存、供应、发货等过程的管理，包括了从生产到发货、从供应商到售后的每一个环节。物料需求计划是根据主生产计划把生产的产品的数量转变为所需生产的零部件的数量，并对照现有的库存量，可得到还需加工多少，采购多少的最终数量。因此充分利用物流管理模块，同时与供应链管理结合，提高供应商供货能力，减少库存量，降低供应链成本，加快市场响应速度。

2.3 供应链管理

供应链管理包括物资供应商管理和工序协作供应商管理。梳理供应链管理的整个过程，明确供应链管理的各支流程，将供应链管理分为供应商选择、供应商准入、供应商档案管理、合格供方的资质评定、与供方的技术文件传递和信息沟通、对供方的日常监视和评价、供应商的降级与退出等管理支流程。全面梳理各管理支流程和管控点，结合供应链日常管理和各次审核中发现的问题，识别供应链管理各支流程中可能存在的问题，并逐项分析导致该问题发生的风险点以及该问题产生的后果。

2.4 信息处理系统程序设计

信息处理系统程序设计主要包括标签信息分析处理程序设计、报警系统程序设计以及信息传输程序设计。其主要的工作过程分为3个部分：1）系统初始化：其中包括RFID射频识别模块初始化、蜂鸣器初始化、按键控制及LED灯初始化、通信串口模块初始化;2）信息处理：系统接收到射频天线采集的信息，通过射频识别模块标签信息转换为10位的16进制码，与存储在阅读器中的标签信息进行比较，当在阅读器中存储的标签信息与采集的标签信息不一致时则进行报警。报警之后管理员可选择将该标签信息是否录入该阅读器，若该信息异常不录入则持续报警并等待人员进行处理。3）发送信息：当所采集信息经过分析处理之后，将AS62-T30设置为一般模式并将信息实时传输给管理者的PC端，管理者可以根据传输过来的信息即时调度车间人员解决相应问题。

结语：该系统对轨道交通装备制造生产过程以及生产车间进行全面的监测管理，并能够实时的把车间设备组装过程信息传输给管理者，当发现生产过程出现异常情况能够及时报警，有效降低了管理过程中对于生产资源的浪费，达到了使整个轨道交通的制造过程更加协调有序，有效减小生产过程中的冗余度的目的。由于轨道设备生产车间的监控定位精度要求较高，所以，如何实现高精度的定位是进一步需要解决的问题。

参考文献

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