捲菸廠rfid菸葉管理系統及菸葉管理方法
2024-03-03 03:32:15
專利名稱：捲菸廠rfid菸葉管理系統及菸葉管理方法
技術領域：
本發明涉及捲菸廠菸葉管理系統及菸葉管理方法。
背景技術：
捲菸工業企業為了實現原料核對、產品追溯等功能，必須跟蹤片煙的生產信息(如片煙箱的加工方、生產日期、班次、流水號、委託方、規格重量、等級代碼等，如果可行，還可以包括一些片煙的理化指標，如水份等)，同時還要克服原料加工方(復烤廠)與捲菸廠之間無法通過網絡形式傳遞信息的障礙。為了實現此類需求，以前通常的做法是在片煙箱的某一處粘貼一張紙質標籤，對片煙的等級代碼和規格重量、加工方等信息以可視化的形式，如文字、數字等，來加以明示，便於操作人員進行核對。但隨著捲菸工業企業生產工藝的提升，產線速度越來越快，對自動化的要求也越來越高。此時靠人眼來識別核對原料顯然跟不上生產的速度要求。浙江中煙工業有限責任公司在「十一五」杭州捲菸廠易地技改中，將更多的信息進行了編碼，設計了一種可用於自動識別的條形碼系統，將相關信息記錄在條形碼標籤上。這種系統為了保證物流順暢，需要在片煙箱上相對的兩側進行兩次貼碼。該系統雖然目前基本能滿足高架庫出入庫的要求，但也有一些問題運輸過程中條碼標籤會有磨損；長條碼可能會出現識別困難；片煙醇化庫內的出入庫路徑受限；條碼攜帶的數據量有限；盤庫困難；經長時間在片煙醇化庫中的存放、殺蟲、移庫等操作後條碼的完整性、清晰度等有待評價等。
發明內容
為了解決上述的技術問題，本發明的一個目的是提供一種捲菸廠RFID菸葉管理系統，採用無線射頻識別系統為基礎，選用電子標籤作為信息承載物，開發RFID菸葉管理系統，用於捲菸廠片煙信息的跟蹤、利用、追溯。本發明的第二個目的是提供採用上述的RFID菸葉管理系統的菸葉管理方法。為了實現上述的第一個目的，本發明採用了以下的技術方案
捲菸廠RFID菸葉管理系統，所述的捲菸廠包括中心節點控制區、復烤廠、醇化庫和製造部，中心節點控制區、復烤廠、醇化庫和製造部之間分別設有TCP/IP網絡，中心節點控制區設置有PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫，所述的復烤廠、醇化庫和製造部分別設有RFID數據採集系統，PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫分別通過所述的TCP/IP網絡和RFID數據採集系統相連接，RFID數據採集系統採用C/S架構，其中
復烤廠RFID數據採集系統包括計算機、標籤印表機、固定式RFID讀寫器和手持式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡和中心節點控制區相連接，用於執行應用程式，標籤印表機通過USB接口和計算機相連接，固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，用於採集出庫和入庫的RFID標籤，手持式RFID讀寫器通過USB串口線和計算機連接，用於質檢；
醇化庫RFID數據採集系統均包括計算機、標籤印表機、固定式RFID讀寫器和手持式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡和中心節點控制區相連接，用於執行應用程式，標籤印表機通過USB接口和計算機相連接，固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，用於採集出庫和入庫的RFID標籤，手持式RFID讀寫器通過USB串口線和計算機連接，用於質檢、盤點、翻倉和庫內作業；
製造部RFID數據採集系統包括計算機和固定式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡和中心節點控制區相連接，並通過PLC接口板和PLC系統連接；固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，採集出庫和入庫的RFID標籤。為了實現上述的第二個目的，本發明採用了以下的技術方案 一種採用上述的捲菸廠RFID菸葉管理系統的菸葉管理方法，該方法包括以下的步驟
一、復烤廠
1)在復烤廠計算機內設置批次數據產生系統，產生批次信息，包括生產日期、生產線、班次、規格重量、等級代碼、流水號、加工方、委託方；
2)批次信息通過接口傳遞給RFID數據採集系統，由RFID數據採集系統完成第一次信息寫入RFID電子標籤的EPC區工作，同時在電子標籤表面列印可視化信息；
3)RFID數據採集系統將電子標籤ID號及已寫入的信息存入其本地資料庫，同時通過接口同步上傳更新批次管理系統資料庫；
4)復烤廠可選擇在片煙庫內進行理化指標的檢測，並將檢測值通過RFID數據採集系統寫入片煙上已貼好的電子標籤用戶數據區中；信息通過電子標籤ID號與後臺資料庫進行關聯存儲，並同步更新批次管理系統資料庫；
二、醇化庫
O片煙入出庫時，RFID數據採集系統讀取標籤EPC區中的數據，與入庫單/出庫單進行核對，在接收完全入庫/出庫任務後，RFID數據採集系統將入庫/出庫最終結果通過接口傳遞批次管理系統；
2)醇化庫內可選擇對菸葉殺蟲、質檢等信息進行電子標籤寫入，並將相應信息寫入RFID數據採集系統資料庫，同步更新批次管理系統資料庫；
三、製造部
1)對於企業生產前的中轉高架庫入庫，採用PLC接口的電腦，與高架庫的系統連接，該電腦同時連接讀寫器，對煙箱標籤ID號進行實時採集，該ID號作為高架庫系統ID識別號，參與高架庫系統管理；
2)高架庫出庫時，讀取電子標籤ID號，進行物料確認，進入生產線，其生產相關信息上傳批次管理系統；
四、質量追溯
產生質量追溯的情況時，由質量管理人員通過批次管理系統資料庫中的信息，從質量問題出現點追溯至片煙包信息，結合PDM系統中的物料BOM表信息進行差錯分析。本發明由於採用了上述的技術方案，具有以下的優點
1)生產過程中，無需調整煙包方向來對應讀碼器位置，節省人工調整的時間；
2)可以遠距離讀寫，物流線路的設計可以更靈活；3)RFDI技術中的電子標籤可攜帶比條碼更多的編碼信息，即可記錄更多的煙包自身信息，以便提高信息流轉的效率；
4)物流信息跟蹤可以更及時，跟蹤識別點的設置可以比條碼更多；
5)不存在條碼標籤紙在運輸及儲存時間過久後產生的磨損、字跡模糊等情況，可以在煙包的整個存在周期中很好地保存，並提供方便的盤庫操作。
圖I為本發明系統結構示意圖。如圖2為列印片煙包裝箱標籤的流程圖。如圖3為片煙包裝箱的入庫和出庫的流程圖。·
如圖4為片煙質檢的流程圖。如圖5為片煙盤點的流程圖。如圖6為片煙質量追溯的流程圖。如圖7為高架庫入庫和出庫的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做一個詳細的說明。如圖I所示的捲菸廠RFID菸葉管理系統，所述的捲菸廠包括中心節點控制區I、復烤廠2、醇化庫3和製造部4，中心節點控制區I、復烤廠2、醇化庫3和製造部4之間分別設有TCP/IP網絡5，中心節點控制區I設置有PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫，所述的復烤廠2、醇化庫3和製造部4分別設有RFID數據採集系統，PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫分別通過所述的TCP/IP網絡5和RFID數據採集系統相連接，RFID數據採集系統採用C/S架構，其中
復烤廠2RFID數據採集系統包括計算機、標籤印表機、固定式RFID讀寫器和手持式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡5和中心節點控制區I相連接，用於執行應用程式，標籤印表機通過USB接口和計算機相連接，固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，用於採集出庫和入庫的RFID標籤，手持式RFID讀寫器通過USB串口線和計算機連接，用於質檢；
醇化庫3RFID數據採集系統均包括計算機、標籤印表機、固定式RFID讀寫器和手持式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡5和中心節點控制區I相連接，用於執行應用程式，標籤印表機通過USB接口和計算機相連接，固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，用於採集出庫和入庫的RFID標籤，手持式RFID讀寫器通過USB串口線和計算機連接，用於質檢、盤點、翻倉和庫內作業；
製造部4RFID數據採集系統包括計算機和固定式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡5和中心節點控制區I相連接，並通過PLC接口板和PLC系統連接；固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，採集出庫和入庫的RFID標籤。上述的捲菸廠RFID菸葉管理系統的菸葉管理方法，該方法包括以下的步驟
一、復烤廠
I)在復烤廠2計算機內設置批次數據產生系統，產生批次信息，包括生產日期、生產線、班次、規格重量、等級代碼、流水號、加工方、委託方；
2)批次信息通過接口傳遞給RFID數據採集系統，由RFID數據採集系統完成第一次信息寫入RFID電子標籤的EPC區工作，同時在電子標籤表面列印可視化信息；
3)RFID數據採集系統將電子標籤ID號及已寫入的信息存入其本地資料庫，同時通過接口同步上傳更新批次管理系統資料庫；
4)復烤廠2可選擇在片煙庫內進行理化指標的檢測，並將檢測值通過RFID數據採集系統寫入片煙上已貼好的電子標籤用戶數據區中；信息通過電子標籤ID號與後臺資料庫進行關聯存儲，並同步更新批次管理系統資料庫；
二、醇化庫
1)片煙入出庫時，RFID數據採集系統讀取標籤EPC區中的數據，與入庫單/出庫單進 行核對，在接收完全入庫/出庫任務後，RFID數據採集系統將入庫/出庫最終結果通過接口傳遞批次管理系統；
2)醇化庫3內可選擇對菸葉殺蟲、質檢等信息進行電子標籤寫入，並將相應信息寫入RFID數據採集系統資料庫，同步更新批次管理系統資料庫；
三、製造部
1)對於企業生產前的中轉高架庫入庫，採用PLC接口的電腦，與高架庫的系統連接，該電腦同時連接讀寫器，對煙箱標籤ID號進行實時採集，該ID號作為高架庫系統ID識別號，參與高架庫系統管理；
2)高架庫出庫時，讀取電子標籤ID號，進行物料確認，進入生產線，其生產相關信息上傳批次管理系統；
四、質量追溯
產生質量追溯的情況時，由質量管理人員通過批次管理系統資料庫中的信息，從質量問題出現點追溯至片煙包信息，結合PDM系統中的物料BOM表信息進行差錯分析。具體的操作方法和數據採集方式如下。如圖2所示，列印片煙包裝箱標籤
1.通過接口，RFID數據採集系統從相關系統導入要列印的標籤數據；
2.RFID數據採集系統按照導入的數據，將數據以條碼的形式列印到RFID標籤，同時將相同的數據進行編碼，寫入到RFID標籤中；
3.工人將RFID標籤粘貼在片煙煙箱上。如圖3所示，片煙包裝箱的入庫和出庫
1.通過接口，RFID數據採集系統將要入庫/出庫的數據從相關系統導入；
2.在入庫口/出庫口開啟RFID數據採集系統的數據採集程序，實時採集入庫/出庫的標籤；
3.當有標籤經過時，RFID數據採集讀取標籤EPC區中的數據。通過分析EPC區中的數據，對產品的類型、數量進行分析，並和入庫單/出庫單進行核對。如果標籤表示的產品符合入庫單/出庫單上的任務，則記錄下入庫的品種數量；如果不符合入庫單/出庫單上的任務，則進行報警；
4.在接收完全部的入庫/出庫任務後，RFID數據採集系統將入庫/出庫最終結果通過接口傳遞相關系統。
如圖4所示，片煙質檢
1.操作人員使用手持式RFID讀寫器讀取片煙包裝箱上的標籤；
2.手工錄入質檢信息；
3.在點擊保存按鈕後，系統自動將片煙包裝箱上的標籤和錄入的質檢信息進行關聯，並存儲在手持機上的資料庫中；
4.在完成全部的質檢任務後，通過接口傳遞，將質檢信息傳遞給相關系統 如圖5所示,片煙盤點
1.操作人員使用手持式RFID讀寫器從相關系統導入盤點任務；· 2.操作人員使用手持式RFID讀寫器讀取片煙包裝箱上的標籤；
3.手工錄入盤點結果；
4.在點擊保存按鈕後，系統保存檔點的結果；
5.在完成全部的盤點任務後，通過接口傳遞，將盤點信息傳遞給相關系統。如圖6所示,片煙質量追溯
1.操作人員使用手持式RFID讀寫器讀取片煙包裝箱上的標籤；
2.根據讀取到的標籤中的數據，手持機通過無線網絡從批次管理系統或PDM系統中獲取質量追溯信息，並顯示在手持機的屏幕上。如圖7所示，高架庫入庫和出庫
1.對於高架庫，採用PLC接口的電腦，與高架庫的系統連接。該電腦同時連接讀寫器，對煙箱標籤進行實時採集；
2.高架庫的系統向有PLC接口的電腦發送採集標籤的指令，電腦控制讀寫器讀取標籤，並將讀取到的標籤返回給高架庫系統。
權利要求
1.捲菸廠RFID菸葉管理系統，所述的捲菸廠包括中心節點控制區、復烤廠、醇化庫和製造部，中心節點控制區、復烤廠、醇化庫和製造部之間分別設有TCP/IP網絡，其特徵在於中心節點控制區設置有PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫，所述的復烤廠、醇化庫和製造部分別設有RFID數據採集系統，PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫分別通過所述的TCP/IP網絡和RFID數據採集系統相連接，RFID數據採集系統採用C/S架構，其中復烤廠RFID數據採集系統包括計算機、標籤印表機、固定式RFID讀寫器和手持式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡和中心節點控制區相連接，用於執行應用程式，標籤印表機通過USB接口和計算機相連接，固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，用於採集出庫和入庫的RFID標籤，手持式RFID讀寫器通過USB串口線和計算機連接，用於質檢；醇化庫RFID數據採集系統均包括計算機、標籤印表機、固定式RFID讀寫器和手持式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡和中心節點控制區相連接，用於執行應用程式，標籤印表機通過USB接口和計算機相連接，固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，用於採集出庫和入庫的RFID標籤，手持式RFID讀寫器通過USB串口線和計算機連接，用於質檢、盤點、翻倉和庫內作業；製造部RFID數據採集系統包括計算機和固定式RFID讀寫器，計算機通過所述的TCP/IP網絡和中心節點控制區相連接，並通過PLC接口板和PLC系統連接；固定式RFID讀寫器通過串口和計算機連接，採集出庫和入庫的RFID標籤。
2.採用權利要求I所述的捲菸廠RFID菸葉管理系統的菸葉管理方法，其特徵在於該方法包括以下的步驟一、復烤廠1)在復烤廠計算機內設置批次數據產生系統，產生批次信息，包括生產日期、生產線、班次、規格重量、等級代碼、流水號、加工方、委託方；2)批次信息通過接口傳遞給RFID數據採集系統，由RFID數據採集系統完成第一次信息寫入RFID電子標籤的EPC區工作，同時在電子標籤表面列印可視化信息；3)RFID數據採集系統將電子標籤ID號及已寫入的信息存入其本地資料庫，同時通過接口同步上傳更新批次管理系統資料庫；4)復烤廠可選擇在片煙庫內進行理化指標的檢測，並將檢測值通過RFID數據採集系統寫入片煙上已貼好的電子標籤用戶數據區中；信息通過電子標籤ID號與後臺資料庫進行關聯存儲，並同步更新批次管理系統資料庫；二、醇化庫O片煙入出庫時，RFID數據採集系統讀取標籤EPC區中的數據，與入庫單/出庫單進行核對，在接收完全入庫/出庫任務後，RFID數據採集系統將入庫/出庫最終結果通過接口傳遞批次管理系統；2)醇化庫內可選擇對菸葉殺蟲、質檢等信息進行電子標籤寫入，並將相應信息寫入RFID數據採集系統資料庫，同步更新批次管理系統資料庫；三、製造部I)對於企業生產前的中轉高架庫入庫，採用PLC接口的電腦，與高架庫的系統連接，該電腦同時連接讀寫器，對煙箱標籤ID號進行實時採集，該ID號作為高架庫系統ID識別號，參與高架庫系統管理； 2)高架庫出庫時，讀取電子標籤ID號，進行物料確認，進入生產線，其生產相關信息上傳批次管理系統； 四、質量追溯 產生質量追溯的情況時，由質量管理人員通過批次管理系統資料庫中的信息，從質量問題出現點追溯至片煙包信息，結合PDM系統中的物料BOM表信息進行差錯分析。
全文摘要
本發明涉及捲菸廠菸葉管理系統及菸葉管理方法。捲菸廠RFID菸葉管理系統，所述的捲菸廠包括中心節點控制區、復烤廠、醇化庫和製造部，中心節點控制區、復烤廠、醇化庫和製造部之間分別設有TCP/IP網絡，中心節點控制區設置有PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫，所述的復烤廠、醇化庫和製造部分別設有RFID數據採集系統，PDM系統、批次管理系統和RFID數據採集系統資料庫分別通過所述的TCP/IP網絡和RFID數據採集系統相連接，RFID數據採集系統採用C/S架構。本發明的優點在於採用無線射頻識別系統為基礎，選用電子標籤作為信息承載物，用於捲菸廠片煙信息的跟蹤、利用、追溯。
文檔編號G06K17/00GK102930420SQ20121041813
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者張思榮, 樓衛東, 馮豐, 樓暉, 章志華, 王宏鋁, 章強, 潘佰林, 賈之翔, 潘雪迪, 盛雙峰, 趙曉凡 申請人:浙江中煙工業有限責任公司