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物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things,Io T）是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展，指在既有約定協(xié)議的指導下，通過信息采集以及傳感設備來將一些硬件設備跟互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，從而實時采集物品設備的狀態(tài)、信息和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設備跟蹤定位和調(diào)控管理的一種網(wǎng)絡架構體系。物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了設備設施、人力資源、物料資源、寬帶的整合統(tǒng)一，并以此為基礎，拓展至個人學習生活、公司生產(chǎn)運行、經(jīng)濟管理、社會管理、國防建設等各個方面。

近年來，鑄造業(yè)發(fā)展迅速，同時也帶來了員工多、難管理、數(shù)據(jù)龐大但利用率低、管理壓力大、工作環(huán)境復雜難以實時監(jiān)控等問題。針對這些問題，大部分鑄造企業(yè)構建了智能物聯(lián)網(wǎng)平臺，依靠純RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來采集數(shù)據(jù)。但其在采集數(shù)據(jù)時存在一定的滯后性，讓鑄造企業(yè)無法第一時間發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)、物流、倉儲等環(huán)節(jié)存在的問題，從而影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

為了解決鑄造企業(yè)生產(chǎn)、物流、倉儲等環(huán)節(jié)存在的問題，本文以物聯(lián)網(wǎng)技術應用的生產(chǎn)倉儲物流綜合管理平臺總體架構為基礎，通過對RFID、條碼等技術的有機結合，解決了純RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成本較高、采集數(shù)據(jù)不及時的缺陷，實現(xiàn)對公司人力資源和物料資源的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集實時化，環(huán)境監(jiān)控全面化，人員設備管理智能化，進而大大提升了企業(yè)生產(chǎn)物料倉儲管理的效率和質(zhì)量。

目前，大型鑄造企業(yè)生產(chǎn)制作的模具，其材質(zhì)、精度、壽命以及交貨期在很大程度上影響著鑄件的質(zhì)量，但是大型鑄造企業(yè)又存在著模具生產(chǎn)規(guī)格品種多、加工數(shù)量大的特點，這無疑加大了模具生產(chǎn)和倉儲管理的難度，也使得大型鑄造企業(yè)在推進生產(chǎn)管控智能化過程中，通常會出現(xiàn)以下四種困境。

鑄造企業(yè)是傳統(tǒng)的制造業(yè)，其部門繁多，存在部門缺乏聯(lián)動和協(xié)作的問題。此外，企業(yè)對人員的定位也不夠明確，導致內(nèi)部很多員工經(jīng)常重復一些交叉工作。因此，大型鑄造企業(yè)往往面臨著內(nèi)部人員眾多，信息管理混亂，管理層、技術層員工、普通員工定位不清的問題，致使人員管理面臨困境。

鑄造企業(yè)為了生產(chǎn)需要，置辦了大量的設備。例如企業(yè)必須購買一些熔煉設備、制殼設備、質(zhì)檢設備、打磨設備等，為了使設備設施正常運行，及時處理這些設備出現(xiàn)的故障，需要實時動態(tài)地監(jiān)控、采集這些設備的狀態(tài)、屬性跟參數(shù)，這給工作人員帶來了較大的工作量，致使企業(yè)面臨設備管控困境。

鑄造企業(yè)通常會堆積很多模具、器材跟物料，而不論是材料的采購環(huán)節(jié)還是倉管存儲環(huán)節(jié)，都不可避免地會涉及數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)整理匯總，但是傳統(tǒng)人工化的信息管理不僅效率低下，而且操作的錯誤性較高，嚴重影響了模具物料數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從而造成鑄造模具物料管理困境。

鑄造企業(yè)的人員、物資都具有較大的流動性。模具生產(chǎn)人員需要在嘈雜、臟亂、光線較暗、溫度較高的環(huán)境中進行作業(yè)，為確保生產(chǎn)的安全性，環(huán)境實時監(jiān)控是必不可少的。而環(huán)境情況變幻莫測，人工監(jiān)控較為困難，很難實現(xiàn)實時監(jiān)控。

為了幫助鑄造企業(yè)走出人員設備、模具物流、環(huán)境監(jiān)控等方面的管控困境，就需要在考慮經(jīng)濟性、全面性、實時性、高效性等原則的前提下，構建物聯(lián)網(wǎng)平臺，來提高鑄造企業(yè)在生產(chǎn)、物流、倉儲管理等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集效率、物品跟蹤精度、監(jiān)控覆蓋廣度等，最大程度地保障鑄造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。

目前，大多數(shù)鑄造企業(yè)都是借助辦公自動化系統(tǒng)OA、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、立體倉儲系統(tǒng)WMS、產(chǎn)品生命周期系統(tǒng)PLM等信息系統(tǒng)，將信息技術應用融合至產(chǎn)品研發(fā)、設計、生產(chǎn)、營銷等環(huán)節(jié)。但上述信息系統(tǒng)仍存有一些瓶頸問題。其中最典型的問題當屬“信息孤島”問題，即存在信息不共享互換以及信息與業(yè)務流程和應用相互脫節(jié)的問題。為了解決信息孤島問題，本文提出構建鑄造企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合管理平臺總體架構。圖1為基于物聯(lián)網(wǎng)的鋁型材生產(chǎn)倉儲物流綜合管理平臺。

平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術與云計算技術，能夠實時、動態(tài)、全程地對企業(yè)模具、物料的采購、運輸環(huán)節(jié)進行管理，加強了企業(yè)各部門的聯(lián)動和協(xié)作，實現(xiàn)了企業(yè)部門之間的信息共享跟資源互補，解決了長期以來大型鑄造企業(yè)在模具、物料管理過程中，數(shù)據(jù)零散混亂、難以集中處理的問題。

生產(chǎn)倉儲物流綜合管理平臺選用多層架構模式，增加了平臺的適應性、可維護性、可擴充性，平臺整體架構主要有：在線服務層、支撐服務層、（云平臺）基礎設施層、平臺安全體系、平臺監(jiān)控體系。

(1）在線服務層。在線服務層以Browser模式主要負責提供工作界面給各種用戶，其一般具有以下幾個子系統(tǒng)：即模具物料全生命周期管理子系統(tǒng)、鋁型材生產(chǎn)過程管控子系統(tǒng)、平臺管理子系統(tǒng)和其他系統(tǒng)。

(2）支撐服務層。支撐服務層在系統(tǒng)總體平臺架構中，起著連接各子系統(tǒng)的橋梁作用，為其他系統(tǒng)的應用提供了基礎支撐，其具有的功能包括系統(tǒng)登錄服務、信息認證服務、權限受理服務、數(shù)據(jù)傳輸服務、信息推送服務、檢索查閱服務、表單打印服務等。

(3）云平臺基礎設施?；A設施層以云計算技術為依托，其組成架構包括服務器集群、數(shù)據(jù)倉庫、云存儲、監(jiān)控系統(tǒng)、物聯(lián)感知網(wǎng)絡等。通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)采集功能為企業(yè)生產(chǎn)流程的優(yōu)化、管理決策的制定提供客觀數(shù)據(jù)支撐。

(4）安全體系結構。平臺安全體系是為了保護物聯(lián)網(wǎng)平臺的安全而設立的，它的存在能夠有效防止黑客、病毒入侵系統(tǒng)，還能夠對傳輸信息進行加密，防止非法人員登入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。平臺安全體系結構由硬件防火墻、殺毒軟件、數(shù)據(jù)加密、秘鑰盤、安全口令等構成。

(5）平臺監(jiān)控體系。監(jiān)控體系具有監(jiān)控平臺運行狀態(tài)的功能，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺出現(xiàn)的故障，從而幫助工作人員迅速解決平臺的安全風險隱患，確保平臺能夠維持正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

目前，大部分鑄造企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)是以純RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎架構的，而該系統(tǒng)并不能完全滿足企業(yè)的需求，其原因如下。

(1）生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量監(jiān)測環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸明顯不具備實時性。

(2）只有RFID標簽得到大面積應用的基礎上，純RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)才能發(fā)揮應有的效用，但是目前RFID標簽成本長期居高不下，致使大部分鑄造企業(yè)缺乏應用RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎條件。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的鋁型材生產(chǎn)倉儲物流綜合管理平臺   下載原圖

(3）純RFID標簽數(shù)據(jù)存儲只用以存放被跟蹤對象編碼，但是在具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，往往需要將更多的動態(tài)數(shù)據(jù)存放至RFID標簽中。

在不影響RFID讀寫效率和數(shù)據(jù)存儲功能的前提下，降低RFID標簽的成本費用，本研究實現(xiàn)了RFID跟條形碼技術的融合，構建出了圖2所示的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構。

工作原理：根據(jù)鑄造企業(yè)的實際生產(chǎn)要求和管理要求，整理出系統(tǒng)跟蹤監(jiān)控的模具、物料、產(chǎn)品對象，在此技術上將跟蹤對象的性質(zhì)、生產(chǎn)工序等信息轉換成控制邏輯數(shù)據(jù)，存放于RFID標簽內(nèi)，再通過條形碼標簽來一一對應具體對象。如果對象在生產(chǎn)加工過程中出現(xiàn)了位置變動，RFID標簽內(nèi)數(shù)據(jù)也會隨著對象的物流、信息流實現(xiàn)變動。根據(jù)RFID標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對對象流動路徑、操作方法的實時管控。在整個周期內(nèi)，對象狀態(tài)數(shù)據(jù)的載體唯一確定為標簽，直到完成對象跟蹤，才能取下相應的RFID標簽，以便后續(xù)循環(huán)使用。

較之傳統(tǒng)的信息采集技術，本項目具有以下優(yōu)點。

(1）通過采集企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)、存儲信息的方式來提高管理效率和管理質(zhì)量，實現(xiàn)了對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的全程監(jiān)控，實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部的信息共享、數(shù)據(jù)交換，大大提升了企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的利用率和決策價值。

(2）通過實現(xiàn)RFID技術和條碼技術的有機結合，從根本上解決了長期以來困擾鑄造企業(yè)的RFID標簽高成本問題。

(3）通過RFID標簽內(nèi)的控制邏輯數(shù)據(jù)來執(zhí)行邏輯判斷、控制、執(zhí)行等操作，確保在數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)幕A上增強控制的實時性。

(4）在內(nèi)部閉環(huán)系統(tǒng)跟蹤完成后，可進行回收，實現(xiàn)循環(huán)利用。

圖2 RFID與條碼融合的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構   下載原圖

基于物聯(lián)網(wǎng)技術構建的生產(chǎn)倉儲物流綜合管理平臺，依托先進前沿的物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術，幫助鑄造企業(yè)實現(xiàn)了信息化、智能化、集中化的管理，大大提高了企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)的采集效率、交互效率和處理效率。此外，為了從根本上解決長期以來困擾鑄造企業(yè)的RFID標簽成本高問題，本文提出了應用RFID融合條碼的標識技術方案，通過標識、跟蹤、控制跟蹤對象（人、物料、在制品）的方式，實現(xiàn)了對企業(yè)倉儲、物流、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的智能管控，也可以通過實時處理分析標簽中存儲的生產(chǎn)信息，實現(xiàn)高層次的經(jīng)營管理決策功能。