1.簡介 ? ? ? ?

? ? ? ??隨著計算機，通訊技術和消費電子產品——正如人們通常所知的3C數碼產品——的到來，已經在人們生活的各個領域帶來了改變。通過這些3C技術，在將來，信息的傳播和獲取將變得更加便利，電子化管理技術正在向移動管理概念轉變。

? ? ? ??射頻識別系統（RFID）技術正在廣泛的應用在各行各業，尤其是在商業交易和物流管理。考慮到預制行業的關聯性，復雜管理數據的處理需要考慮到信息移動化系統的應用和開發的便攜性和易于處理性。因此，在掌上電腦（PDA）的開發和相關的移動技術已經更深層次的影響到了未來的信息移動化的開發可能。
? ? ? ??預制行業具有與傳統的制造工業和預制行業協同的特點，然而仍然需要生產線和工程地點。近年來，傳統的制造工業已經使用條形碼系統去管理已完成產品，但是條形碼系統的使用在某些問題上并不方便：首先，在潮濕或者骯臟的環境下通常難以修復足尖上的條形碼或者讀取條形碼上的數字。其次，在獲取所需的信息前人們必須找到條形碼上的數字的相應的含義。這個手工記錄數字和找到相關含義的過程很可能不能及時得到反饋信息。目前的預制產品的問題可以分成如下兩個部分：工廠內部和工程外部。在工廠的內部，組件必須按照時間表進行生產；過早或者過晚的生產將會導致存儲問題并且在施工地點產生延誤。此外，組件在貯存方面通過傳統的方法是非常難以定位的。在工廠外部，產品和混凝土預制件的吊裝必須根據時間表執行，所以知道哪個組件屬于哪一層且用到哪個部分的建筑是至關重要的，但是這使用傳統的類似于條形碼的方法是不能立即進行的。使用與RFID相關的PDA的方法，這讓從工廠內部知曉工程的當前位置，允許產品跟隨建筑地點前進成為了可能。在生產和貯存每個組件之后，當需要使用RFID標簽的時候很容易迅速定位目標產品的而位置。
? ? ? ??預制行業的工程師控制著他們外部活動的主要部分，并且通常用筆記簿記錄著工廠管理和質量監控信息，例如生產數量，存貨庫存數量，材料數量和質量監控信息等等；數據并沒有為了控制過程的需要鍵入電腦，直到返回辦公室之后才錄入。因此，在工廠和辦公室之間存在時間和空間的分隔，這會不僅僅會造成全體工程師數據管理的效率的降低，而且會增加鍵入數據的錯誤的數量。當系統中的數據不能及時寫入或恢復時，由于數據的準確性和時效性的缺失，管理就失去了預先決定的機會。通過RFID和PDA的結合使用，工廠可以根據施工進度計劃制造混凝土預制件。在制造之后，混凝土預制件的信息，比如它們屬于哪一層和質量控制信息，可以輸入到RFID中。當到了運送組件到施工地點的時候，它們的位置可以被RFID迅速的發現，因此減少了搜索的時間。RFID也可以被使用在施工地點，去迅速的發現每一個混凝土預制件的吊裝地點。
? ? ? ??因此，RFID技術的出現和他的雙向通訊的特性為系統控制和信息分發提供了更加強大的靈活性。無線傳送使數據交換更加便利并排除了工廠和辦公室之間的時間和空間分隔的存在，因此提高了數據管理效率。使用這些技術，將會增加預制行業的信息處理和管理效率，便于獲得準確的和及時的管理信息的管理。
? ? ? ??在全球經濟和貿易的環境中，預制行業將會面對著國際競爭局面。如果國內預制行業試圖保持競爭優勢，工業管理的第一優先要素必須是信息技術的采用和電子管理工具的使用。在信息數字化時代，基于信息和技術水平的基本競爭力成為了關鍵要素。因此，如果在建筑工業的數字化能夠加速起來，建筑工業可以被更深層次的加速發展以適應移動信息管理策略。
本文研究RFID技術在預制行業的生產、貯存、庫存和運輸管理系統的建立。正如RFID系統成功的應用在混凝土預澆筑行業，除了提高信息準確性和員工表現之外，工業管理將會能夠選取合適的數據處理儀器，通過數據處理方法的簡單化，去使用在前線工廠的全體員工上，以增加數據處理的便捷和效率。使用RFID技術將會消除存在工廠和辦公室之間的時間和空間的分隔，并將提高組件和操作的質量。及時跟蹤與預制件、貯存庫存和運輸管理的質量監控有關的信息將會使組件儲備管理基于一個時間點的基礎和在廣泛水平上的全面管理監控。

? ? ? ??這個整合了RFID和PDA的系統在預制行業的生產、貯存庫存和運輸管理已經經由本文作者的開發并應用在了潤泰集團（Ruentex Group）的預制混凝土組件的生產管理。使用者可以在工廠里迅速定位預制混凝土構件的位置，并且使用與RFID相關的PDA發現吊裝位置。通過互聯網，使用者還可以發送施工地點的百分比進度給辦公室，允許經理去檢查預制混凝土構件的時間表與施工時間表是否相符。這樣一來，經理可以避免產品被生產過慢，造成吊裝時間的延遲，或者組件被生產過快，造成貯存地點的短缺。預制產品管理系統可以分成兩部分——質量控制監察管理和貯存庫存/運輸管理。質量控制系統控制著組件的生產質量。在質量監控之后，本系統將會自動的連接給混凝土材料購買系統和預制模具監控系統去準備混凝土澆筑和成型。

2. 文獻回顧

2.1預制生產管理

? ? ? ? 預制生產的主要優勢是減少施工地點的工作量，簡化復雜的工作，并且具有良好控制的環境條件以提高預制產品的質量的工廠生產。Benjaoran和Dawood提出了針對預制混凝土管理的生產計劃系統和極為恰當的工廠資源的應用。
? ? ? ??信息化可以快速的傳送各種類型的信息。通過互聯網，經理可以通過這個流量平臺及時檢查預制速度和狀態，提高了工作效率，也促進了管理的整合，提高了運行的質量，減少了不必要的費用。Low和Choong提出了由于成本削減管理系統的應用，混凝土供應商根據時間點的管理顯著地減少了成本。

2.2RFID概念

? ? ? ??RFID是由無線電波和信號設計的，并進行無線數據檢索和存儲識別的工人和對象內容的狀態。它有兩個部分組成：
? ? ? ??1. 標簽：安裝在需要識別的物體的內部或外部。
? ? ? ??2. 閱讀器：依賴設計的方法和使用的技術，可將其歸類為只讀或者讀/寫。
? ? ? ??標簽通常包括無線電子設備（傳送器和接收器），控制芯片，和傳感器。除此之外，許多設備具有第三方接口（RS232，RS485，或者其他）以便傳送和接收數據給其他設備（個人電腦，控制系統）。
? ? ? ??在RFID系統中充當數據傳送器，RFID標簽通常包含著一個耦合元素和電子芯片。對于一個被動標簽，當他沒有被鍵入到閱讀器的接收參數時，它保持完全靜態；只有當標簽進入被閱讀器的參數定義的區域時，才被激活。閱讀器提供需要被標簽穿透的電源；其他數據如時間和標簽內容則通過閱讀器傳輸。

2.3RFID應用

? ? ? ??RFID近些年來受到很多關注。沃爾瑪宣布從2005年1月1日起要求100個主要供應商在顆粒板和紙箱上使用電子RFID標簽。日本政府正在準備發布950 mHz–956 mHz頻率的RFID，這以前是被移動通訊行業用來做UHF頻率的部分。
? ? ? ??RFID的自動識別技術可以超越帶有人工搜索和單次單條讀取的能力條形碼的限制；它也能在一個惡劣的環境里工作，范圍廣，并且可以同時讀取多條標簽。此外，它也擁有追蹤時間點的優點，重復讀寫內容，并且高速讀取；應用范圍非常廣泛。目前已知的應用領域包括：
? ? ? ??1. 預制行業：美國依靠RFID去追蹤預制混凝土的構成要素和他的從生產到施工工地的狀況。韓國利用RFID于施工項目過程的供應鏈的高效管理。
? ? ? ??2. 公共運輸：在德國和韓國，RFID已經應用在車票上面，代替傳統的紙質車票或者信用卡車票，這個極大的減少了檢票時間并提供旅客快速出入車門的便利。
? ? ? ??3. 航空安全：美國在9-11事件之后，航空安全受到了極高的關注。RFID被用于代替在行李標簽上的條形碼，這不僅僅有利于航空公司對行李運輸的管理，又能確保更大程度上的航空安全控制。
? ? ? ??4. 門禁控制：RFID可以被用做公司和居民樓的門禁控制，方便識別客人和主人。
? ? ? ??5. 汽車防盜：在汽車的引擎控制設備上安裝RFID系統要求使用相ID的要是去啟動引擎。RFID不能完全消除和避免盜竊，但是可以制止汽車盜竊犯。
? ? ? ??6. 動物管理：RFID可以被使用作寵物的“身份證”。或者使用在放牧業，用來計劃和實施飼喂程序和計劃。
? ? ? ??7. 公路自動化收費：1998年新加坡電子道路價格工程的建立降低了21-27%的交通擁堵量。
? ? ? ??8. 供應鏈管理：麻省理工學院領導主動辨認（Auto-ID）中心研究工程；主動辨認概念在分銷終端的應用根據特定物品的銷售情況進行及時的再儲存。
? ? ? ??RFID廣泛的應用于其他行業，但是不是以一個預制行業有效的管理工具的身份出現的。RFID在供應鏈預制行業的應用上面，無論是直接的還是非直接的包含在整個項目的實施中，都可以極度的提高成本競爭力。Jaselskis等人提出了三個在建筑行業的RFID的應用情況：混凝土運作，人力資源與設備開銷分配，和材料控制。文獻指出，RFID技術可以恰當的管理和追蹤重要的材料。
? ? ? ??簡化制造過程和做出迅速修復是預制行業關鍵的優先選擇。預制產品的本質提供了預制行業更短的生產周期和縮減成本競爭力。預制行業應該考慮到如何去更深層次的信息化整個供應鏈，提供通過帶有RFID系統的預制系統的應用程序實現查詢功能，并且使使用者迅速的獲取信息以找到不同的快速的需求的來源。
? ? ? ??Akinci等人提出使用RFID去追蹤從生產到施工地點的過程有關的預拌混凝土的組成成分和信息，并通過RFID系統評估其優勢和限制。Chin等人在一個建筑項目的供應鏈過程期間創立了一個有效的，高效率的，高級的管理系統（4D+RFID），并更深層次的提出了一個基于無線通訊技術的百分比過程去跟蹤建筑項目。Goodrum等人使用主動RFID標簽視圖提高跟蹤工具的效率和他們的可用性。使用主動RFID去編制小工具目錄和基于這個工具貯存有關的建筑環境的運行和維修數據，無論金屬的干擾和低溫都可以讓工具很好的跟蹤。Wang也在質量測試實驗室中證實了基于RFID的質量管理應用的有效性，稱為基于RFID質量監督和管理系統，針對于混凝土樣品監控和管理以提高自動化數據采集和信息管理。Ergen等人使用RFID于訂單單獨設計的供應鏈管理和使用自動化收集的狀態信息；不僅如此，在設備的保修期內，維修信息可以被存儲和取回。Ergen等人也使用RFID相關的GRS解決存在手動方法識別、跟蹤和定位高度定制化的預制組件導致延遲運送、兩次轉運，組件錯放，和非正確安裝導致的時間表延長和勞工成本的增加的問題。
? ? ? ??RFID使用在前操作過程和后操作過程，相較而言，在除了信息傳送速度的變化之外供應鏈中提供了大量的對于不同組件的選擇。RFID在使用中的有效性和優勢正在成為被公司使用的準則，用于評估是否實施RFID。Jaselskis 和 EI-Misalami提出了RFID應用的選取要有助于縮小供應商和其他使用者在選取最佳途徑的方法，以便適合他們的需求來提高信息操作的能力。

3.預制行業管理系統的建模

3.1目前預制產品管理的障礙

? ? ? ? 潛在候選人包括一個總經理，三個副經理，一個助理經理，五個主任工程師，三個助理工程師和兩個工程師。受訪者表示許多問題和擔心通常表現在商業、管理水平和工程方面：

3.2設計概念

? ? ? ? 預制行業是一個管理密集型行業。從一個移動信息系統的使用上及時獲取管理信息可以在增強行業競爭力方面成為關鍵的因素。為了解決這一問題，PDA就對這套系統的設計至關重要，因為它具有便攜性和易于記錄地址信息與及時向數據庫傳回數據的特點，被當作為經理和其他以查詢為目的使用者提供信息的一種途徑。

? ? ? ??此外，RFID標簽可以被用于儲存大量的數據，并且具有非凡的讀寫能力，甚至可以在惡劣的環境下操作，而且具有在高速移動的狀態下讀入數據的能力。盡管RFID標簽的造價還是比較高，但是他能重復使用并且具有更號的安全功能。因此，在考慮了多個選擇之后，與PDA結合的RFID的使用被預制系統的使用者選作多方位移動信息獲取系統。

? ? ? ??在這個系統中，解決圍繞著政策制定者及時獲取管理信息的問題，允許前線操作員鍵入信息的便利，并且根據使用者工作內容的信息獲取策略的建立，正在成為本系統的開發的重要概念。如下是為基于完整的訪問的系統設計的內容：

? ? ? ??1.人手一機：基于人手一機，信息由PDA鍵入。通過完整的操作員ID和密碼，使用者將不要求與計算機排隊連接，這將減少等待和操作時間。

? ? ? ??2.無線網絡：為了避免傳統的固定地點數據輸入方法的限制，本系統使用無線互聯網，這將使使用者通過無線環境進行數據的傳輸，而不必受到工作環境的限制。

? ? ? ??3.設備管理：在工廠運輸設備安裝RFID，可以記錄使用狀態，增加使用率，并且避免不必要的設備的購買。

? ? ? ??4.及時反饋：基于工廠員工的輸入，數據可以被及時傳回數據庫；供應鏈信息完全透明，并且狀態信息可以貫穿整個過程中被完全使用。

? ? ? ??5.獲取認證管理：使用功能和下載信息是建立在基于使用者的工作名稱和服務工廠的；信息可以被定制化以減少需要搜尋使用者信息的等待時間。

? ? ? ??6.時間點管理：經理可以及時跟蹤在每個階段的信息并處理預制組件材料、質量監控、庫存和運輸管理等信息，以提高組件管理的質量。

3.3預制產品管理系統的框架設計

? ? ? ??本系統將RFID預制產品管理系統分為兩個部分——質量監控和庫存/運輸管理。產品工程師使用質量控制文件、PDA和RFID閱讀器記下鋼筋裝配要求，混凝土澆筑和鋪設，和預制組件共模具中取出等信息，寫入標簽。當組件生產好了之后，通過讀取標簽來決定是否產品滿足質量要求，系統將會自動連接到預制組件模具監控系統并顯示模具以準備好監控。系統同時也會連接給混凝土材料購買系統以提供必要的混凝土澆筑和鋪設目錄，并準備混凝土；同時開始，節約了許多等待時間。
? ? ? ??在組件完成之后，RFID芯片粘貼到組件上。庫存和運輸工程師將通過RFID閱讀器讀取產品信息，并寫入質量監控結果、庫存和運送狀態和貯存位置信息。
? ? ? ??系統框架如下呈現（圖1）：

3.3.1預制產品管理系統的數據流框架

? ? ? ? 在施工工地的每日進度報告之后，產品工程師安排預制混凝土組件的制造。信息需要每天處理包括質量管理、安全和衛生管理、材料管理、過程管理和造價管理信息，均被鍵入到PDA中并通過無線互聯網或實時傳送設備傳送給移動服務器的數據庫用來存儲。再制造階段，產品工程師將會檢查產品是否符合質量要求。如果不滿足要求，結果將會被寫入RFID標簽。如果滿足要求，系統將會自動連接到混凝土材料購買系統，并且預制組件模具檢測系統會準備進行混凝土澆筑和成型。庫存和物流工程師將會讀取標簽來判斷每個組件到施工地點的派送指令并決定存儲位置。庫存和物流工程師也可以通過RFID標簽定位產品以備根據每日時間表進行吊裝。通過無線互聯網絡或藍牙集成的PDA，在工程中每天生產的組件信息會傳送給ERP數據庫或者辦公室的移動服務器上面。這些信息變成管理統計數據并由公示系統進行公示。具體的信息流動示意圖如圖2所示。

3.3.2質量監控系統框架

? ? ? ? 本系統的開發最初要求一個針對于用戶需求的計劃。基于確定系統的標準，程序才能有針對性的設計PDA和RFID處理數據和介面操作。本系統由潤泰集團（Ruentex Group）和數碼動力科技（Cyber Momentum Technology）共同參與開發；本系統的開發協議嚴格遵循如下條款：
? ? ? ??A．RFID規格和數據管理
? ? ? ??對每一個組件建立一個特定的圖文件夾和一個RFID芯片，如圖3說明。工程師根據圖示檢測和記錄。工程師之后在每一個監測進行組件的質量控制檢測；信息記錄在RFID芯片上。

? ? ? ??本系統的RFID頻率規格是13.56mHz（高頻），這是國際ISO15693的規范。數據處理方法首先使用閱讀器創建磁感應RFID標簽；之后讀寫在記憶芯片上并通過標簽上生成的電流發送處理結果。閱讀器讀寫特定標簽信息并通過超文本傳輸協議（HTTP）傳送數據的方法傳送給數據庫用來下一步的數據處理。

? ? ? ? B. PDA界面操作和數據管理

? ? ? ??本系統使用EVB3.0（嵌入式VB3.0）設計用戶界面和數據處理模型。在用戶在PDA上鍵入數據之后，數據首先以可延伸標記語言（XML）文件格式存儲在PDA上。優先上傳給數據庫，緩存XML文件寫入PDA數據庫，并在之后數據通過HTTP方法傳送給元數據數據庫，用來系統的下一步的數據處理。PDA設置如圖4所示。

? ? ? ??C．網絡終端數據管理

? ? ? ??網絡終端管理界面程序采用的語言是動態服務器網頁（ASP）；操作系統是Windows Server 2003，且用IIS連接。數據通過管理界面程序在Oracle數據庫中獲取。管理標準可以從網頁終端直接的追蹤狀態和信息。

3.3.3庫存和運輸管理系統框架

? ? ? ? 產品工程師使用PDA進行質量檢查；庫存和物流工程師使用按照PDA的要求設計的用來區別手工數據輸入的手持式閱讀器。手持式閱讀器不只有讀取功能，與所需時間在3-5秒的PDA相比，具有在一秒內讀取標簽的能力。這個差別，盡管微小，但是能夠節省時間。被庫存和運送管理系統使用的RFID和網絡系統類似于產品管理系統所使用的。因此，僅僅手持式閱讀器的規格也是復雜的，如圖5所示。

? ? ? ? 本系統所使用的手持式閱讀器的模型規格是P130。它具有無線GPRS通訊，支持接觸式/非接觸式IC卡（ISO1443Tape A/B），并有電子標簽（ISO 15693）。用戶使用手持式閱讀器讀取組件標簽并上傳信息到存儲ID標簽，并傳到計算機上用來精確和節省時間的未來查詢。

4.預制行業管理系統的功能介紹

? ? ? ? 預制產品管理系統的建立用于實現過程控制、信息集成和完全質量控制。在每個經營類別中，都要求工程師通過使用RFID根據特定要求鍵入或讀取每個檢查點。對每個質量，控制檢查，庫存和物流管理的操作細節有如下敘述：

4.1預制行業管理系統的質量監控操作

? ? ? ? 質量控制檢查操作可以分為：質量和生產過程管理；支持系統；信息查詢；和管理界面窗口。為了使操作過程相應更加及時且不出錯，質量控制檢查操作包括鋼筋裝配，混凝土澆筑和鋪設，預制組件從模具中脫離，檢查機制等，這些都對確保數據鍵入的準確性，預制組件模具檢查的兼容性，混凝土材料購買系統來說至關重要。同時，這也會檢查組件的產品狀態并在每個階段跟蹤操作過程和狀態。通過在線管理界面，經理可以在任何時間和地點監視最新的相關操作過程的狀態。

4.1.1質量和生產過程的數據管理

4.1.1.1鋼結合操作過程

? ? ? ? 工程師使用PDA讀取組件標簽的數據并連接到材料辦公數據庫，這可以及時的列出基本的組件信息。基于活動的重要性，確認并給出相符的和不相符的評估分數。在確認材料之后，工人開始打捆鋼材并裝配鋼筋。如圖6。

? ? ? ?第一步：在工人工作之后,工程師檢查用圖標組件。

?????? 第二步：使用檢查單檢查鋼筋裝配是否一致。如果一致，工程師可以鍵入組件數據，比如規格，數量，時間，和材料供應站，到PDA中。如果不一致，重新操作第一步和第三步。

當所有質量監控記錄完成和一致之后，完成窗口將會出現。綁定操作項目的列表描述如圖7。

? ? ? ?在圖七a中，工程師可以看見組件的基本信息，比如工程編碼，組件編碼，完成日期，重量，體積，和累計數量。

?????? 在圖七b中，工程師可以鍵入檢查是否相一致或不一致的結果。

?????? 在圖七c中，工程師可以寫入組件的一些記錄。

4.1.1.2混凝土澆筑操作過程

? ? ? ? 混凝土澆筑過程包含兩個階段——注入鋼板薄膜和澆筑鋪設混凝土。這兩個過程簡潔的描述如下圖圈中所示。混凝土澆筑過程如圖8所示；這個使用預制產品管理系統的過程的部分也是如圈中所示。

? ? ? ? 第一步：注入鋼薄膜：工程師首先檢查系統中先前的鋼模檢查數據來判斷是否有必要進行鋼模檢查。鋼鐵工人之后放置鋼筋籠到鋼模中。工程師使用PDA讀取組件數據并根據任務優先級分配相容的和不相容的分數。在有相容分數的質量監控記錄完成之后，這一過程的步驟也就完成了。

? ? ? ? 混凝土注入：工程師鍵入和傳輸有關信息，如規格，質量，時間，材料供應站等進入混凝土攪拌廠。混凝土攪拌廠自動的打印出材料購買順序。混凝土攪拌車運輸材料到材料運送站，根據鍵入的信息澆筑和鋪設混凝土。之后，工程師使用PDA閱讀組件信息并根據任務優先級分配一致性的或非一致性的分數。在質量檢查記錄一致完成之后，這部分的操作就完成了。

4.1.1.3預制組件的脫模操作過程

? ? ? ? 預制組件的繪圖操作模式過程可以分為三個部分——起模型，漏模，和修復。在每一個階段，工程師讀取組件數據并根據任務優先級分配一致性的和非一致性的分數。在質量監控記錄完成確認分數之后，這部分操作完成。這部分操作過程是環狀的，并且使用預制產品管理系統。每個部分如圖11描述。

? ? ? ? 第一步：繪圖操作模式。在材料工程是鍵入混凝土模型強度之后，“混凝土脫模強度樣本”程序允許系統單方面的判斷它與編碼的一致性，以確保每個組件的脫模強度復核預定義的強度。

? ? ? ? 第二步：漏模。在繪圖操作模式之后，工程師使用起重機吊起組件并檢查界面是否破損。

? ? ? ? 第三步：修復。在圖案修復之后，工人需要修復組件的表面，并且工程師檢查結果并鍵入是否具有一致性或非一致性到PDA中。

對于脫模操作來說，在材料工程是鍵入混凝土模型的強度之后，“混凝土脫模強度樣本”程序允許系統單方面判斷是否與編碼一致，以確保每個組件的脫模強度滿足預定于的強度，如圖12所示。

4.1.2支持系統

4.1.2.1檢查批準機制

? ? ? ? RFID的“讀寫”性能可以寫入每個生產過程的狀態到標簽中。如果上一個過程并沒有完全執行，下一個過程將不能完成。這個可以確保每個生產過程完全的執行而不用觀察其他的部分，如圖13所示。

? ? ? ? 這個窗口顯示兩個人不能同時讀取同一條信息。當工程是正在讀取或寫入某個組件的信息時，系統將會鎖定組件的信息以確保沒有其他使用者可以對其讀寫。在第二個使用者可以搜索到這個組件的信息之前，第二個使用者必須等待第一個使用者完成編輯。

4.1.2.2模具檢查

? ? ? ??模具檢查可以同時記錄模具檢查結果和檢查的時間。對于模具注入操作來說，關于模具檢查和基于隨機檢查的完成情況生產的組件的信息將會被工程師提取并用來判斷在特定鋼模上面的檢查是否可以重復。這個步驟可以統計計算出鋼模和已生產組件的數量，用作鋼模檢查的參考資料。

4.1.2.3混凝土材料購買操作

? ? ? ??在內部生產過程中，通過模型注入檢查但還沒有澆筑和鋪設過程的組件上面的信息可以被工程師提取出來用作選擇將被澆筑和鋪設的組件。材料購買表將會隨后提交到混凝土攪拌廠去完成材料購買操作。為了提高傳統的材料購買進度，材料購買信息從PDA終端鍵入，并且混凝土攪拌廠隨后自動的帶引材料購買表并且完成澆筑和鋪設即將運輸的材料，這個極大地簡化了這個復雜的過程。

4.1.3數據查詢操作

4.1.3.1購買狀態查詢

? ? ? ??能查詢直到截止日期的每個操作過程的未完成和已完成的組件的信息。

4.1.3.2組件數據查詢

? ? ? ??能通過選擇性的點擊組件的里程信息，查詢特定組件的所有操作記錄，如澆筑和鋪設時間，脫模強度，運送日期，吊裝位置。

4.1.3.3質量監控記錄查詢

? ? ? ??能查詢作為參考的特定工程的質量檢查記錄，用來為工程師記錄非一致性的組件作為校準。

4.1.4管理界面窗口

? ? ? ??質量檢查操作的管理窗口部分如圖14所示。在使用者打開窗口之后，他們可以根據特定的要求獲取相關的信息。信息包含在管理窗口，包括組件信息，檢查項目，工程表，生產過程狀態查詢和鋼鐵份額數字。再打開的窗口上面，所有的使用者都可以添加，修改和打印查詢。基于在每個制造過程的組件的質量控制記錄，及時獲取存儲位置和組件在存儲地點的時間并進行查詢，將允許經理獲取方便的信息，而不必受限于位置。

4.2預制產品管理系統的庫存和物流管理操作

? ? ? ??庫存和物流管理操作可以被分為庫存，交付和管理窗口。在貼上RFID芯片的已完成預制組件之后，工程師可以記錄關于質量監控結果，庫存和物流狀態，組件的貯存位置等信息，用來存儲和交付組件。通過與管理窗口聯機，將會幼小的跟蹤信息和所有組件的過程。

4.2.1庫存操作過程

? ? ? ??優先使用RFID系統，庫存操作的不同的庫存部分將會根據工程師依據不同的工程來判斷。真實庫存的分配是由庫存員工依據便利程度進行分配。分割通常是基于尺寸和形狀進行的。例如一個庫存模型可能會引起跟蹤和運送組件的困難。因此，庫存操作過程在系統中被設計成了安裝。
? ? ? ??這個系統結合了生產系統與庫存和物流管理系統來決定組件的存儲位置。生產順序由其中和打包順序決定；庫存為止在之后由基于工程師對庫存過程的要求來決定。真實的庫存地點需要被安放于無線網絡環境中（訪問點）。在庫存區域內，X軸和Y軸以每六米的距離分隔開，以便存儲和跟蹤組件，如圖15所示。帶有X軸和Y軸的坐標的RFID標簽在世紀庫存區域內被負責的庫存員工分派，這個允許操作員當進行庫存操作的時候，通過讀取位置標簽記錄庫存位置，如圖16所示。

? ? ? ? 步驟一：庫存員工通過使用手持式閱讀器讀取組件標簽，可以及時獲取組件信息，工程類別，組件編碼和序列號。

? ? ? ? 步驟二：在得到組件信息之后，庫存員工可以讀取組件位置標簽來指導X/Y坐標。

? ? ? ? 步驟三：然后，庫存員工在標簽上鎖定Z坐標，庫存操作完成。

? ? ? ? 庫存閱讀器的操作窗口如圖17所示。

4.2.2物流操作過程

? ? ? ? 優先使用了RFID系統，庫存操作通過被在廣泛庫存趨于的組件位置的庫存員工搜索來執行，這會造成時間上的浪費和管理困難。在使用了這個系統之后，運輸車安裝了與RFID要求的環境一致的RFID標簽，來便于跟蹤組件的狀態。

? ? ? ? 交付操作過程如圖18所示。已完成組件的交付操作由手持式閱讀器讀取第一個讀取的貨運標記并生成貨運信息。目標編碼隨后鍵入。之后，手持式閱讀器用來讀取組件標簽來生成組件信息，組件類別，組件編碼，和序列號。交付操作在這時候完成。交付操作窗口如圖19所示。交付員通過組件上的RFID標簽讀取并上傳信息，并查詢貨運碼。四方交付表格打印出來用來交付檢查。

4.2.3管理界面窗口

? ? ? ? 經理可以在線檢查庫存和物流信息。經理可以選取工程號碼或者組件編碼或者序列號來找到預制組件的交付日期、交付時間、閱讀器或者其他原始記錄等信息。不僅如此，經理可以打印報告并將其迅速處理以增強管理效率。交付管理窗口如圖20所示。

5.效用和優勢評估

? ? ? ? 預制產品管理系統的開發和評價顯示自動化與信息的協同可以減少全局的操作成本，提高操作效率，并完善跟蹤和維護機制。這套系統，通過便攜的和通用的數據庫傳輸信息可以使操作員和經理及時的監管和控制；并且可以在惡劣的操作環境下運行，正如在預制行業所見到的那樣。
? ? ? ?在施工中使用預制產品管理系統之后，庫存和物流管理系統用于進行效用和優勢評估。
? ? ? ?下面所示的就是使用預制產品管理系統前后的差異對比表格，給出了不同跟蹤狀態的數目的比較，如表1所示。

? ? ? ??對于在庫存和物流管理方面的效用比較操作，同一個工程師被要求二十次操作同一個查詢。在Jiang Ling Chun工程中，人工操作和預制產品管理系統分別要求進行對于每個不同的組件的結構體和預制混凝土外部墻壁進行組件查詢。儲存方法依據每個不同的組件而改變；當進行搜索的時候，數量較多的組件甚至堆放在一起會造成識別困難，就會增加搜索時間。
在人工操作中，當組件被交付到施工地點時候，工人會將組件在一些區域堆放在一起，并用記事簿或者紙張記錄區域數字。當工人需要特定的組件時候，他就需要找到這個筆記簿或者紙張去找到放置組件的區域，很多時間就是花費在了找到堆放著的目的組件的過程中。如果筆記簿或者紙張丟失的話，甚至更多的時間將會需要找到目的組件。
? ? ? ??在測試的過程中，預制產品管理系統搜索時間為0.03-0.92分鐘，而人工搜索預制梁、柱組件和預制壁板組件花費時間分別為6.00-14.80分鐘和21.50-29.96分鐘。用預制組件管理系統搜索一個組件所花費的平均時間為0.57分鐘，但是傳統的查找方法花費時間，梁、柱組件為11.01分鐘，壁板組件為25.23分鐘。

? ? ? ??測試地點就是在潤泰集團Yang-Mei預制工廠（Ruentex Yang-Mei precast plant）。測試旨在找到需要庫存和物流工程師決定的時間，并定位某一個庫存的預制混凝土組件。使用一個實驗組和對照組，一組手動搜索，一組使用預制產品管理系統。搜索的對象是預制梁、預制柱和預制壁板。測試結果顯示使用RFID方法可以極大地減少搜索時間，主要是因為RFID使用閱讀器讀取標簽并迅速獲取產品信息，而傳統的方法依靠手動查找記錄筆記。如果測試環境改變了，例如在不同的天氣條件或者在不同的生產工廠，RFID的搜索結果將會保持相同，因為RFID不受外界因素的影響。
? ? ? ??搜索組件所需要的時間詳細的記錄在表2和圖21中，顯示出預制產品管理系統對于每個查詢的功能。
? ? ? ??使用預制產品管理系統的優勢如下：
? ? ? ??1.減少勞動力成本。
? ? ? ??2.減少人工操作錯誤。
? ? ? ??3.縮短查詢時間。
? ? ? ??4.及時的信息獲取和在供應鏈中完全的物流信息。
? ? ? ??5.組件的可跟蹤性和透明的組件狀態。
? ? ? ??6.基于時間點的組件庫存管理，從而使得基于組件需求的預測更加準確。
? ? ? ??7.改進的組件和操作過程的質量。

6.結論

6.1開發經驗反饋

? ? ? ? 預制產品管理系統要求規范建立的流程，功能規劃，系統分析，程序設計，系統測試，和教育培訓。為了系統的開發，基于規范建立的具體的概念，功能規劃，教育培訓將會分享如下。

6.1.1規范建立

? ? ? ??目前的RFID主要使用134.2kHz到13.56mHz的低頻，作為主要的范圍；為了產品的生產，其他的頻率也會受到制造商的投資。這兩個頻率的傳播范圍大約是5-70米。數據傳輸速率，在同等帶寬的條件下，大約是10kbps。因此，如果需要滿足長距離傳輸和高速傳輸的要求，就需要向更高頻率的UHF帶寬（300mHz-1gHz）和SHF頻率（2.4gHz）發展。已經設計出來的預制產品管理系統，是為了工程師操作習慣的便利而設計的短距離傳輸系統。由于預制組件都是獨立完成的，從判斷點上就不能與其他的與完成的組件相混淆，這個與其他的大批量制造行業有著明顯的區別。因此，23.56mHz的短距離傳輸，考慮到成本和應用領域，作為本系統的使用規范。

6.1.2功能分析

? ? ? ??在工程的初始階段，一些同事提出既然開發PDA將會增加初始工作量，PDA系統就不應被開發。因此絕大多數的數據通常由使用車處理指定為功能計劃的最優先選擇（例如檢查單）。此外，為了使用者從使用傳統的數據處理方法到PDA的過渡，移動化方法和PDA數據傳輸的便利是這個需要解決的兩個主要因素。
? ? ? ??1.定制化的PDA皮套：針對艱苦的操作環境和工程師通常需要攜帶多種工具（如卷尺，藍圖等）的現實，用戶友好的PDA皮套的提示設計應當滿足用戶獨特的需要和外觀。因此，皮套必須可以套在脖子上并且可以系在腰上。這樣的安排將不會妨礙使用者放PDA在口袋里時候的行走；這個也可以避免PDA因為掉落而損壞。
? ? ? ??2.便捷數據傳輸：在用戶鍵入數據到PDA之后，如果數據僅僅可以同時的通過PC傳輸，這將決定性的減少使用者的使用意圖。施工工地的無線傳輸環境主要由工廠提供，并且操作員能夠在無線AP覆蓋的區域內傳輸數據。既然不需要通過有線的PC傳輸數據，這將會極具意義的增加使用者的生產效率。

6.1.3教育培訓

? ? ? ??為了實現一個系統的真正價值，使用者必須非常清楚的知道如何去操作他們以便顯示出系統的價值。因此，完整的訓練是決定這個系統的成敗的一個關鍵性的因素。這個教育項目的目標人群包括儲備干部，常規操作人員，軟件程序人員和硬件維護人員。培訓包括以下幾個主題：
? ? ? ??1.儲備干部：從每一個工廠挑選熟悉電腦操作的員工作為儲備干部和每個工廠的系統的推廣者。教育培訓內容包括PDA操作基礎和基本的缺陷修正，基本的無線網絡搭建，誤差校正，系統功能理論和系統操作。
? ? ? ??2.常規操作人員：教育培訓內容為基本的PDA使用和系統功能操作。
? ? ? ??3.軟件程序人員：系統編程概念和編程內容指引。
? ? ? ??4.硬件維護人員：系統維護方法和相關的程序編碼轉換。

6.2建議

? ? ? ??雖然來自世界各地的公司一直積極參與RFID的開發和應用，對于工程世界來說，如何完美的結合RFID的特性于預制行業依然還是一個巨大的挑戰。如果工程師能夠通過這套系統每天處理需要的信息，這可以增加工程師的效率并提供經理對于跟蹤和控制操作的巨大的透明度。　這將是一個偉大的動力去提高整體運行質量，提高操作效率和節約操作時間。
? ? ? ??為了隨后的RFID研究項目，在進行項目之前，區域數量的調整會被提出來：
? ? ? ??1.標準化：對于目前的產品和庫存與物流系統的使用來說，PDA和手持式閱讀器是分別使用用來讀取和寫入數據。數據格式尚未標準化，通用儀表在未來可以開發并支持本套系統。
? ? ? ??2.響應范圍：標簽的目前的響應范圍大約是5-10厘米。在未來，帶有不同頻率的標簽將被用作測試響應范圍，以便了解是否可以實現更大程度的便利。
? ? ? ??3.圖形數字化：圖紙目前被采用作為工件在每個階段的監控標準。在將來，圖形表示也許會在安裝操作系統的設備上呈現來取代圖紙。
? ? ? ??4.三維操作界面：在庫存和交付操作，在當前階段，軸數據被讀取或鍵入以便于跟蹤查詢。在后續的研究項目中，這項技術的更深層次的提高將會在操作界面上實現呈現三維的工廠區域。當在庫存和物流倉庫中進行操作時候，通過直接點擊庫存區域可以記錄工件的位置。至于當前的軸標記讀取和軸坐標的寫入，效率可以極大的提升。
? ? ? ??5.交付狀態目前仍然是手工記錄的。在將來，自動傳感器被安裝在工廠的入口。在交付的同時，交付數據可以被自動傳感器讀取然后自動傳回數據庫，用來作為未來查詢和促進管理機制的建立。
? ? ? ??后續的研究遵循這些方向進行進一步的實驗。它需要包含更多的靈活的概念應用到當前的技術中以提高管理效率并促進時間和成本的減少。這樣會增加行業競爭力,帶來顯著的好處。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于RFID技术的预制件管理系统的开发的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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