图3－1 系统典型架构图
应用模块体系建立在软件平台和硬件平台的架构之上，实现系统的各项具体管理功能，包括：
• 生产过程建模
• 生产计划及生产管理
• 现场数据采集
• 物料跟踪查询
• 在制品跟踪查询
• 产品生命周期档案
• 质量及绩效分析查询
• 网际网络应用
2. 硬件平台基础：
RFID数据集成终端
1)
RFID数据集成终端（
RFID DCS）
RFID DCS终端机(阅读器)将主要安装在生产线的生产工位上，用于为MES系统提供有关物料、制品、设备状况、人员信息等方面的信息，同时也为具体操作者提供作业信息的双向沟通。
• 自动采集的需要：能无接触、自动采集物料、在制品、工位、人员的信息；
• 采集环境的需要：数据采集现场多样化，要求采集设备、采集终端具有防潮、防油、防雷、放电磁干扰、防热等性能；
• 查询的需要：可查询生产计划、生产工艺、产品批次等信息；
• 信息输入的需要：设备状况信息、加工数量、加工情况、质量信息等。
具体的做法是：在基于
RFID技术的电子标签阅读器（数据集成终端，
RFID DCS）上增加了液晶显示电路、PVC键盘输入电路、数显量具通信接口电路、RS485串口通信电路、TCP/IP网络通信接口电路等模块。通过液晶显示器可以显示下达的生产计划、生产工艺、产品批次等信息，通过键盘可以提交设备状况信息、加工数量及质量信息等，以便全面跟踪正常工艺路线内的工件正常流向，处理各种异常情况，全面记录各工件在各工序的完成情况和每个工件的当前位置、在线状态、可根据不同的质检政策（抽检和全检）自动记录各工件之间的状态（待检、合格、不合格），对各工件在制造平台内流转（工艺、工位、时间、状态）等进行全方位的记录。
2) 通信方式：
可选择RS485串口通信电路和TCP/IP网络通信接口电路中的作为其中一种通信方式与PC机进行接口。终端采集到的信息经过通信接口进入PC机后，PC机再存储信息，处理信息，并将结果保存到服务器。PC 机也可以将车间当天的生产计划以及车间的生产情况经通信接口传送到终端并在终端的液晶显示屏上加以显示，工人看到反馈信息后知道当天的生产任务以及目前的工作状况从而执行生产任务。在
RFID DCS终端采集系统中，PC 机与终端之间有一定的通讯协议，以保证终端数据的通讯成功。基于RS485通信的数据采集终端通信流程图如图3－2所示：
图3－2 车间通信方式
3. 应用架构及功能模块
“基于
RFID的物料及在制品跟踪管理系统”采用基于
RFID的数据采集终端设备作为车间内各生产单元功能站的主要构件，通过对各个生产单元的数据收集和反馈，组成覆盖全厂或者整个流水线的、满足闭环生产管理需要的开放式网络。系统采用数据库服务器进行实时数据存取和比照，实现生产信息的监视、控制和生产过程的管理。系统支持双机架构，提供高效和高可用性服务，以大型数据库为设计基础，便于大量实时数据的存储、比对、运作，产生各类统计分析报表，及基于Web应用，提供标准网际网络的浏览查询和远程资料索取。
由图3－3可见，各功能站通过局域网对系统服务器进行交互操作，同时其他各查询终端也通过局域网查询服务器处理后提供的数据、报表和图形。在企业外部，通过Internet可以连接到服务器，在设定的权限内对系统进行信息发布或读取操作。公司内部管理和外部相关业务单位通过本系统联系形成了一个紧密的整体，做到实时信息共享，使业务流程变得有序而高效。
图3－3 系统的应用架构图
1) 生产过程建模（CONFIG）
“生产过程建模”主要用于对各种产品的生产相关数据设定，它通过模拟生产的实际情况，来描述产品的加工工艺、路线，定义产品的物料信息及缺陷信息，描述加工机器的生产能力与加工方式等重要信息，并进而提供了后续跟踪行为的基础架构和系统配置，建立生产业务模型，同时也定义了数据库存储细节。当然，“生产过程建模”模块还可依客户需要，增加设定。
• 描述产品的加工工艺
• 描述加工机器的加工方式
• 设定产品的生产线别、生产区段、生产群组、生产站别等设置
• 设定生产时段（定义时间编排格式）
• 预期处产出目标（或描述加工机器的生产能力）
• 生产流程设定，弹性设定产品生产路线流程(Routing Control)
• 工作指令（Work Order）管理，弹性设定各工作站作业模式(如组装模式、测试模式等)
• 定义/修改产品的不良（或缺陷）现象表(Error Code)
• 定义/修改产品的不良（或缺陷）原因表(Reason Code)
• 设定产品的物料数据信息
• 重要零部件（Key Parts）设置，设定修改主零件需求表(Key Parts BOM)
• 客户管理，设定客户名称
• 供应商管理，可设定供应商资料
• 用户权限设定和员工管理
• 标准信息代码管理：主要针对电子标签代码管理，制订产品、物料、在制品等的识别码格式。主要根据企业规则和行业规则确定产品识别码的编码规则，保证产品规则化和惟一标识。
• 数据设置（数据库存储细节）
2) 生产计划及生产管理
在本模块中，将作业计划与生产管理结合在一起，以体现计划与管理的一体效应和及时的比对，具体包括以下内容：
日计划的自动生成
采用独立的日计划生成服务程序，直接通过局域网与终端上位机通讯，可减少查询和传送终端数据时访问数据库的频率，大大减轻了数据库管理系统的负担。
生产计划管理
车间作业计划管理模块首先利用ERP接口构件，获得厂部或ERP等管理系统传下的生产计划的要求，然后调用调度策略构件，结合生产作业所需使用的资源，包括设备、人员、物料、历史记录等，在短时间之内对车间生产情况进行预测(如各工单每周生产现况之掌握)，编制车间作业计划，确保资源分配符合计划调度最佳化的目标。车间作业计划直接下达到各车间、仓库等生产单元，指导具体的生产作业，达到BTO 生产标准。同时提供实时生产情况的查询连接，便于及时调整计划。
资源分配和状态管理：指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况
工序详细调度：用于生产计划的调度和实施
生产单元分配：用于生产计划的调度和实施
人力资源管理：提供按分钟级更新的员工状态信息数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求的变化来指导人员的工作
例外管理：用于计划时的一些特殊设定
根据订单情况编排生产计划并进行设定，上线、修改、关闭和删除计划
根据编码规则生成产品序列号；根据订单及BOM，编制数据单给仓库拣料系统，产生发料单
根据编码规则编制产品部件的批号和序列号，便于跟踪
生产管理模块
产品进入生产流程之后，即开始涉及生产管理，生产管理模块提供实时生产情况的查询，便于及时调整计划。
查看全厂各生产线的系统布局，并对各站实时监控
根据产品型号（Model）查询各生产线的生产情况
根据计划或工作指令（Work Order）查询计划、指令的生产（投入、产出、延迟及完成）情况。
各测试站的测试结果及产品主要不良状况统计分析
查询车间现场的产品库存情况
查询生产在线机台的流程卡（Travel Card）
查询标准的生产报表以及EXCEL 输出
产能分析，依工作指令、日期设定作图表示产能分析
3) 现场数据采集
现场数据采集模块依靠
RFID DCS和其它设备通信接口构件和现场设备进行信息交互，并运行由接口开发构件组成的各个接口或键盘，给现场操作人员提供信息输入接口，帮助系统拥有第一手信息，将所需的与生产制造相关信息通通收集在内。
数据输入来源包括：
RFID系统
计算机条形码（Bar Code）扫瞄器
人事系统（工作时间和出缺席率）
质量检验系统
测试系统
机器和制程的监控系统
其它的计算机系统
人员输入
产品在各工作站的生产信息日志文件
4) 物料跟踪查询
所谓物料，包括零部件、外协件、替换件以及生产过程中产生的边、角、余料和废料等生产材料，物料的追踪查询主要实现对物料的个体/批次在生产在线推移、传递、消耗、转化等信息的采集、记录、跟踪、整理、分析和共享等信息管理功能。
加快拣料速度，提高物料的利用率和生产效率；
有助于物料的规范化管理，杜绝物料的杂乱状况；
便于物料跟踪管理和统计，有助于做到合理的物料库存准备，有效地降低库存成本，缩短企业资金的占用时间；
有利于物料质量检验档案的建立，与采购订单挂钩建立对供货商的评价体系，提高对供货商供货的质量监控；
人员培训容易且标准化；
减少/消除纸张作业。
5) 在制品跟踪查询（WIP）
提供对生产在线正在制造产品状况的跟踪查询。通过该模块，管理人员可以迅速及时地了解生产线的生产情况，实时监控产品质量和生产效率。后台连接至相应的数据库，可以显示相关时段相应工单的基本信息、栈板信息、产品分布状况、流程及维修状况、详细部件信息等。有了WIP就可以随时随地了解产品在生产在线的位置和具体情况，防止故障堆积，帮助降低在制品数量。
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