CN104200242A - 基于rfid的机电产品回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线射频识别技术应用开发技术领域，公开了一种基于RFID的机电产品回收方法，包括建立拆卸数据的方法和拆卸回收方案自动生成方法，所述建立拆卸数据的方法在机电产品上建立基于RFID的数据，所述拆卸回收方案自动生成方法通过RFID数据寻求近似最佳拆卸过程。本发明不仅能对产品的信息进行及时的更新，对信息的存储具备极大的柔性，且对信息的获取也更方便，不会受制于远程信息获取困难的影响；由于动态信息均保存在机电产品本地因此可简化系统的架构，提高系统的可靠性。

Description

基于RFID的机电产品回收方法

技术领域

本发明涉及无线射频识别技术应用开发技术领域，特别是一种基于RFID的机电产品回收方法。 

背景技术

随着工业生产力的不断提高，机电产品的产量持续增大，与此同时，机电产品更新换代周期的日益缩短，由此产生了越来越多的废旧机电产品。 

废旧的机电产品往往含有有毒有害物质，对产品的回收离不开填埋处理，肆意地对废旧机电产品进行填埋处理，会对生态环境造成极大的破坏。另一方面，全球的资源日益短缺，原材料的供应越来越紧张，而有效地利用废旧机电产品的材料或零部件，可避免资源的浪费。因此，为减少废旧机电产品对环境的影响和促进资源的再循环，对废旧的机电产品的妥善回收是十分必要的。同时，对废旧机电产品的高效回收也可以为执行回收的机构带来可观的利润。 

现存的对机电产品的回收方式面临着以下挑战： 

1.回收效率低下，回收过程的自动化程度低，缺乏有效的信息集成和管理方法； 

2.回收处理的成本高，产品的回收率却很低，由此造成回收收益的低下； 

3.随着新法令的颁布，回收过程需要满足相关法令的要求； 

因此，建立一套对机电产品全生命周期信息的有效管理机制，并基于此设计一种机电产品回收方案的快速确定方法，将是非常有意义的。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于RFID的机电产品回收方法， 通过RFID技术对产品生命周期的跟踪，实现机电产品的拆卸回收方案的自动生成。 

本发明将机电产品看成是一个整体装配体，其由若干个主要子装配体组成。为了有效地表达机电产品的相关信息，在机电产品整体和机电产品的主要子装配体上附有RFID标签,用于记录与拆卸相关的信息。 

本发明采取的技术方案是： 

一种基于RFID的机电产品回收方法，其特征是，包括建立拆卸数据的方法和拆卸回收方案自动生成方法， 

所述建立拆卸数据的方法包括如下步骤： 

(1)在机电产品上设置RFID总标签，在所述RFID总标签上记录机电产品信息； 

(2)在机电产品的装配过程中，对机电产品的若干级子装配体上均设置RFID子标签； 

(3)将所述若干子装配体第一级装配体的关键信息写入RFID总标签，将本级子装配体的信息以及下一级装配体的关键信息写入本级RFID子标签； 

(4)根据末级子装配体的紧固件和功能零件的拆卸特性建立紧固件拆卸矩阵和功能零件拆卸矩阵； 

(5)将末级子装配的上一级装配作为末级子装配，返回第(4)步直至每个子装配体均建立拆卸矩阵， 

所述拆卸回收方法包括如下步骤： 

一、通过RFID读写器读取末级可拆卸紧固件和功能零件的矩阵，确定可拆卸的紧固件作为初始拆卸紧固件； 

二、拆卸掉所有可拆卸的紧固件，更新功能零件矩阵； 

三、将功能零件进行拆除 

四、判断是否所有紧固件及功能零件全部拆除，如否，则返回第二步； 

五、拆卸回收过程完成。 

进一步，所述RFID总标签以及子标签内写入各自的下级标签的EPC、拆卸紧固件矩阵、功能零件矩阵。 

进一步，所述第三步包括如下步骤： 

(三一)、将在重力方向的功能零件进行拆除； 

(三二)、判断是否有新的重力方向的可拆功能零件，如有则返回(三一)； 

(三三)、拆除非重力方向的功能零件； 

(三四)、判断是否有新的重力方向的可拆功能零件，如有则返回(三一)。 

进一步，所述紧固件拆卸矩阵为4列或6列矩阵，所述紧固件拆卸矩阵的列分别为水平方向的正负方向有无遮蔽零件，重力方向的正负方向有无遮蔽零件；所述功能零件拆卸矩阵为4列或6列矩阵，所述两个功能零件拆卸矩阵的列分别为水平方向的正负方向有无连接的紧固件以及有无遮盖零件，重力方向的正负方向有无连接的紧固件以及有无遮盖零件。 

本发明的有益效果是： 

(1)所有动态信息均直接存储于机电产品之上，在时间和空间上跟随机电产品的变化而同时变化。这样不仅能对产品的信息进行及时的更新，且对信息的获取也更方便，不会受制于远程信息获取困难(如可靠性差、信息更新不及时等)的影响； 

(2)对于远程数据中心而言，其只需存储固态的信息，不需要在产品使 用过程中不断的更新产品的动态生命周期信息，这样可减少远程数据中心的计算负荷。由于动态信息均保存在机电产品本地(在需要的情况下，也可在远程数据中心进行同步更新，以实现对数据的远程访问、跟踪、查询等功能)，因此可简化系统的架构，提高系统的可靠性。 

(3)RFID存储方案采用柔性化方法，具有极强的适应性和扩展性，可满足不同的存储需求，适应各种变化情况。并且该存储方案具有很好的通用性和语义性，看为数据解析过程带来极大的便利。 

附图说明

附图1为本发明的一个子装配体的结构示意图； 

附图2为本发明的机电产品拆卸序列生成过程流程图； 

附图3为本发明的机电产品目标功能零件拆卸序列生成过程流程图； 

附图4为本发明中节点组织过程(搜索与连接过程)示意图； 

附图5为本发明的机电产品初步拆卸树生成示意图； 

附图6为本发明中对RFID标签的操作流程图； 

附图7为本发明中产品全生命周期信息流变化示意图； 

附图8为本发明的系统架构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明基于RFID的机电产品回收方法的具体实施方式作详细说明。 

本发明中考虑紧固件和功能零件装配特性的表达，并分别为紧固件和功能零件设计了和装配(约束)相关的表达矩阵。本发明将通过焊接和过盈配合连接的零件视为一个功能零件，不考虑破坏性连接方式(如铆接)。本发明涉及的紧固件特指螺纹连接件，并将垫圈视为功能零件。 

对于紧固件，主要考虑紧固件的两个拆卸特性：1.可拆卸的方向；2.拆卸方向上的首个遮蔽零件。分别建立两个矩阵FM1和FM2。矩阵FM1、FM2中的每一行对应一个紧固件，每一列对应一个拆卸方向。对于矩阵FM1的某一行，其可拆卸方向的列元素的值定义为0，其余列元素的值定义为-1。对于矩阵FM2中的某一行，每一列记录其可拆卸方向上的首个遮蔽零件的编号，如果该方向上没有遮蔽零件则该列元素值定义为0。将矩阵FM1和FM2求和，可得到完整表达紧固件拆卸特性的矩阵FM。 

参见附图1，以单个子装配体为例，其中紧固件为4，5，7，9，10，12，功能零件为1，2，3，6，8，11。以紧固件7为例，FM1₇(+X，-X，+Y，-Y)＝[-1，-1，0，-1]，FM2₇(+X，-X，+Y，-Y)＝[0，0，3，0]，FM₇＝FM1₇+FM2₇＝[-1，-1，3，-1]。最终，FM＝[FM4，FM5，FM7，FM9，FM10，FM12]^T。其FM的完整构建过程如下： 

$\begin{array}{c}\mathrm{FM}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{FM}}_4\\ {\mathrm{FM}}_5\\ {\mathrm{FM}}_7\\ {\mathrm{FM}}_9\\ {\mathrm{FM}}_{10}\\ {\mathrm{FM}}_{12}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{FM}1}_4\\ {\mathrm{FM}1}_5\\ {\mathrm{FM}1}_7\\ {\mathrm{FM}1}_9\\ {\mathrm{FM}1}_{10}\\ {\mathrm{FM}1}_{12}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{\mathrm{FM}2}_4\\ {\mathrm{FM}2}_5\\ {\mathrm{FM}2}_7\\ {\mathrm{FM}2}_9\\ {\mathrm{FM}2}_{10}\\ {\mathrm{FM}2}_{12}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}-1& 0& -1& -1\\ 0& -1& -1& -1\\ -1& -1& 0& -1\\ -1& 0& -1& -1\\ -1& 0& -1& -1\\ -1& -1& 0& -1\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cccc}0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 3& 0\\ 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0\end{array}\right]\\ =\left[\begin{array}{cccc}-1& 0& -1& -1\\ 0& -1& -1& -1\\ -1& -1& 3& -1\\ -1& 0& -1& -1\\ -1& 0& -1& -1\\ -1& -1& 0& -1\end{array}\right]\end{array}$

对于功能零件，主要考虑各个功能零件直接接触的紧固件，由此构建功能零件和紧固件的关系矩阵PFM。矩阵PFM中每一行代表一个功能零件，每一列记录拆卸方向上与功能零件连接的紧固件编号，如果某一方向上没有与功能零件连接的紧固件，则该列元素值定义为0。以图1中的功能零件11为例，PFM₁₁(+X，-X，+Y，-Y)＝[0，10，12，0]。最终，PFM＝[PFM₁，PFM₂，PFM₃，PFM₆，PFM₈，PFM₁₁]^T。子装配体的完整PFM如下： 

$\mathrm{PFM}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{PFM}}_1\\ {\mathrm{PFM}}_2\\ {\mathrm{PFM}}_3\\ {\mathrm{PFM}}_6\\ {\mathrm{PFM}}_8\\ {\mathrm{PFM}}_{11}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}5& 4& 7& 0\\ 0& \mathrm{4,9,10}& 0& 0\\ 5& 0& 12& 0\\ 0& 0& 7& 0\\ 0& 9& 0& 0\\ 0& 10& 12& 0\end{array}\right]$

接着，考虑功能零件被遮蔽的情况，建立功能零件遮盖矩阵PM。矩阵PM 每一行代表每一个功能零件，每一列记录拆卸方向上的直接遮蔽该功能零件的其它功能零件的编号(不考虑间接遮蔽的功能零件编号)，如果某一方向上没有遮蔽的功能零件，则定义该列元素值为0。最后，将所有重力方向(即-Y方向)的矩阵元素全部变为-1(因该方向零件之间具有承载关系，必须先拆除上方的零件)。以图1中的功能零件1为例，PM₁(+X，-X，+Y，-Y)＝[3，2，6，-1]。最终，PM＝[PM₁，PM₂，PM₃，PM₆，PM₈，PM₁₁]^T。图1所示的子装配体的完整PM如下： 

$\mathrm{PM}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{PM}}_1\\ {\mathrm{PM}}_2\\ {\mathrm{PM}}_3\\ {\mathrm{PM}}_6\\ {\mathrm{PM}}_8\\ {\mathrm{PM}}_{11}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}3& 2& 6& -1\\ \mathrm{1,6,8}& 11& 11& -1\\ 0& \mathrm{1,6,8}& 11& -1\\ 3& 2& \mathrm{3,8}& -1\\ 3& 2& 11& -1\\ 2& 0& 0& -1\end{array}\right]$

建立了上述拆卸矩阵之后，定义一系列规则，迭代这些规则，可以生成完整拆卸树。拆卸矩阵为4列矩阵或6列矩阵，4列矩阵用于表示二维平面，6列矩阵用于表示三维空间。这里都以4列矩阵进行说明。定义的规则如下： 

规则1：在初始的矩阵FM内，如果代表某紧固件的行向量内存在0，则该紧固件可以作为初始拆卸紧固件。 

规则2：在矩阵FM内，如果代表某紧固件的行向量内存在0，则该紧固件可沿矩阵元素0所对应的方向拆除，拆除后更新矩阵PFM，将已拆除的紧固件编号去除(记为0)。 

规则3：在矩阵PFM中，如果代表某个功能零件的行向量全部为0，且与该行向量对应的PM的行向量中存在0元素，则该功能零件可沿PM中的矩阵元素0所对应的方向拆除，拆除后更新FM和PM，将已拆除的功能零件的编号去除(记为0)。(在PM中，重力方向的所有矩阵元素全部设为-1，这表示不允许在重力方向上进行拆卸操作，这是为了满足支承特性对拆卸顺序的限制。) 

参见附图2，根据图2的流程，通过反复迭代规则2和规则3，可以生成附图1的完整拆卸序列，且可拆卸所有的紧固件和功能零件。 

图2中采用先拆卸重力反方向(+Y方向)上可拆卸的功能零件，再拆卸其 他方向(除+Y、-Y方向外)上可拆卸的功能零件。这也是为了满足支承特性对拆卸顺序的限制，使得拆卸过程沿着自顶向下的顺序。 

此外，每一步的迭代过程可能拆卸出若干的紧固件或功能零件，对于此种情况，有以下规定： 

规则4：同一个迭代步骤内拆卸出的紧固件或功能零件，其拆卸顺序可以任意交换。 

以图1所示的子装配体示例为例，最后生成的拆卸序列如表1所示。 

表1子装配体示例的拆卸序列 

接着，讨论如何针对某一特定功能零件，生成它的拆卸序列。由于已经获得了子装配体完整的拆卸序列，只需要从该完整的拆卸序列中挑选与目标功能零件相关的紧固件和功能零件，即可以从完整的拆卸序列中提取出目标功能零件的拆卸序列。定义如下规则： 

规则5：在PFM中，要拆除某个目标功能零件，则该目标功能零件对应的行向量内所有的元素应全为0(否则，先拆除该行向量内表示的所有紧固件)。拆除后更新FM、PFM以及PM，将已拆除的紧固件编号和功能零件编号去除(记为0)。 

规则6：在FM中，如果某个紧固件对应的行向量中不存在0元素，则在拆卸该紧固件前先要拆卸该行向量内表示的所有功能零件。拆除后更新FM、PFM以及PM，将已拆除的功能零件编号和紧固件编号去除(记为0)。 

规则7：在PM中，如果某个目标功能零件要沿某方向拆除，则该目标功能零件与该方向对应的矩阵元素应为0(否则，先拆除该元素内表示的所有功能零件)。拆除后更新FM和PM，将已拆除的功能零件编号和紧固件编号去除(记为0)。 

参见附图3，通过迭代过程，可以快速地获取目标功能零件的拆卸序列。以图1中功能零件1为目标功能零件，生成的拆卸序列如表2。 

表2子装配体示例中功能零件1拆卸序列表 

在机电产品的生命周期内，机电产品的子装配体可能会在维修时进行更换。新更换的子装配体和原来的子装配体可能有不同的结构(有不同的矩阵FM、PFM、PM)。新更换的子装配体和原来的子装配体有不同的拆卸序列，机电产品完整的拆卸序列也产生了变化，此时，只需将新的子装配体的拆卸序列在相同的位置替换原来的子装配体的拆卸序列，即可获得更新的机电产品完整的拆卸序列。 

以上分析了如何建立一套适用于RFID的机电产品拆卸模型，生成了机电产品的可拆卸序列。然而，要生成整个机电产品的近似最优化拆卸序列，还需要更多的信息。本发明中以RFID标签为机电产品生命周期信息的载体，记录以下关键信息。 

机电产品/部件的使用时间、机电产品/部件的预期寿命、机电产品/部件/零件重量、零件种类、零件数量、零件材料、零件是否含有有毒有害物质(若 含有，则即使该零件无回收价值，也必须被拆除，以对其做进一步的特殊处理)和结构相关的机电产品的拆卸信息(即前文所述的拆卸矩阵)。 

本发明规定RFID标签遵循如下原则： 

1.机电产品的每一个主要子装配体都附有RFID标签； 

2.整个机电产品附有一个RFID标签； 

在本发明中假设： 

1.机电产品的每一个主要子装配体在不影响其正常功能的情况下都能附上RFID标签； 

2.机电产品在正常的工作过程中不会破坏RFID标签； 

3.机电产品为拆卸的时候，所有标签都可以被RFID读写器读取到； 

本发明采用容量为8KB，符合ISO18000-6C(EPC Class1Gen2)标准的RFID标签。标签的头部为EPC-96I型编码，共96位，分为版本号(8位)、域名管理(28位)、对象分类(24位)、序列号(36位)。紧随其后为标识标签数量的编码分为标签总数(4位，描述一系列标签的总数)、标签序号(4位，描述当前标签在系列中的序号)。仅用到一个标签时，标签总数和标签序号均为1。之后为标识时间的编码，分为生产日期(16位)、销售日期(16位)、预期寿命(4位)。时间编码后面为重量编码(4位)，单位为kg/g。RFID标签头部结构如表4所示。 

表3RFID标签头部结构 

将机电产品的部分必要信息存于RFID标签头部。相对于其它以XML格式存储的信息，这部分信息的存储方式可以节省标签的存储空间，还可以加快对标签的解析速度。 

此后，机电产品其它的生命周期信息采用XML格式保存在RFID标签中。XML各个子元素记录的信息如表4所示。其中<part>元素具有subassembly属性，用于区别零件和子装配体。<subtagepc>记录下一级标签的EPC编码。据此，中间件可以构建出标签之间的完整层次关系，并能检查出是否有标签缺失或未读到。<cfmaterial>、<cpmaterial>、<fmaterial>、<pmaterial>四种元素都有hazardous属性，用以标识材料是否是有毒有害的。 

表4XML各个子元素记录的信息 

子元素	记录的信息
		<casefastener>	机壳紧固件
<casepart>	机壳零件
		<fastener>	紧固件
<part>	零件/子装配体
		<direction>	FM、PFM和PM矩阵的列向量表示的方向
<subtagepc>	下一级标签的EPC编码
		<cfname>	机壳紧固件类型
<cpname>	机壳零件类型
		<fname>	紧固件类型
<pname>	零件/子装配体类型
		<cfnum>	机壳紧固件数量
<cpnum>	机壳零件数量
		<fnum>	紧固件数量
<pnum>	零件数量
		<cfmaterial>	机壳紧固件材料
<cpmaterial>	机壳零件材料
		<fmaterial>	紧固件材料
<pmaterial>	零件材料
		<cfserialnum>	机壳紧固件编号
<cpserialnum>	机壳零件编号
		<fserialnum>	紧固件编号
<pserialnum>	零件/子装配体编号
		<fmrow>	矩阵FM的行向量

<pmrow>	矩阵PM的行向量
		<pfmrow>	矩阵PFM的行向量

以下为用XML来表达图1所示的子装配体的生命周期信息： 

采用XML来保存数据具有以下优点： 

1.结构清晰。XML有严格的语法规范和良好的可扩展性。在数据交换方面具有便利性，可实现跨平台、跨语言。 

2.语义性。与传统的编码方式相比，XML的语义特点使得存储的内容不再是孤立的，不需要特别的规定，中间件就可以识别出XML存储的内容。 

3.柔性化存储。与传统的编码方式相比，XML具有更大的动态性。每一项存储内容都可以根据实际情况变化占用存储位的长度。同时，XML的可扩展性也使得标签的存储项可根据需要任意增加(定义)或删减。 

4.XML支持Unicode，具有更强的通用性。 

基于前述的RFID标签对机电产品装配结构信息的保存和拆卸序列的解析方式，下面介绍完整的解码方法，即对读取到的所有RFID标签数据进行解码，最终生成机电产品的完整拆卸树。 

需要说明的是，此处在读取所有机电产品上的RFID标签后首先生成初步的拆卸树，而该初步拆卸树只有结合前述的由每个RFID标签内存储的拆卸矩阵生成的拆卸序列(拆卸子树)，才能获得具体的拆卸总序列，即完整拆卸树。 

初步拆卸树是由n(n>＝1)个有限节点(即数据元素)组成的一个具有层次关系的集合，并具有如下特点： 

1.节点的直接前接节点称为该节点的父节点；节点的直接后续节点称为该节点的子节点； 

2.每一个节点都可以有不止一个(或零个)子节点； 

3.没有父节点的节点称为根节点； 

4.除根节点外的所有节点都有且仅有一个父节点； 

5.除根节点外，每个子节点可以分为多个互不相交的子树； 

6.没有子节点的节点称为叶节点。 

一个机电产品往往由多个子装配体组成，在我们的设计中，为每一个子装配体分配一个包含其信息的RFID标签。当我们读取单个RFID标签个体的信息后，对其进行解析，即可获得一个单独节点(完整拆卸树的节点)或子树(即前述的子装配体的拆卸序列)。 

本发明中我们构造的产品初步拆卸树是一种有序树，即树中任意节点的子节点之间具有顺序关系，不可颠倒，并按分支关系组织起来。 

节点的组织(组合)过程，即为节点的搜索和连接过程，通过搜索和连接，就能完整的描绘出节点之间的关系，即实现了初步拆卸树的生成。而最终生成的完整拆卸树则将包含产品内所有RFID标签内的数据信息，并将这些信息有序的综合起来。 

参见附图4，节点a的XML字段记录了下一级子装配体的EPC编码，指明了EPC为21107E2A071D88E984E13CA1的节点为该节点的子节点，将当前节点a的节点图向下连接到节点b的节点图，就构建了节点a与其子节点b的组合节点图。节点b的XML字段指明了EPC为21107E2A04A65B171C65DD43和21107E2A031E88E984E13S3的子节点c和子节点d为节点b的子节点，将当前节点b的节点图向下连接到节点c和节点d的节点图，就构建了节点b与其子节点c和d的组合节点图。按照上述方法不断迭代的搜索和连接当前节点的父 节点或子节点，直至所有孤立的节点图全部被连接起来，就完成了初步拆卸树的构建。 

生成的初步拆卸树可以对机电产品和各个子装配体进行层次划分。要拆卸一个机电产品，首先对机壳进行拆除，再根据初步拆卸树确定第一层次的子装配体RFID标签的序号，利用RFID标签中记录的拆卸矩阵可自动生成这一层的子装配体的拆卸方案，在拆除第一层次的子装配体之后，再根据初步拆卸树确定第二层次的子装配体RFID标签的序号，再次利用该层的拆卸矩阵自动生成该层子装配体的拆卸方案，然后拆除第二层次的子装配体，如此反复进行按层次的拆除，就可完成对整个机电产品的拆卸。事实上，上述的分层拆卸方案，在读取了机电产品上所有的RFID标签数据后，即可在同一时刻自动生成。 

以上建立的FM，PFM以及PM矩阵最终将存储在RFID标签内。需要强调的是，利用RFID标签内存储的关键信息并不能直接给出零件与其标号之间的一一对应关系。为了在拆卸过程中方便的查找到该对应关系，机电产品上的每一个RFID标签都有对应该机电产品或子装配体的装配图，在拆卸时可以读取标签，在系统中调出装配图，从装配图中可以知道零件对应的编号，再对照自动生成的拆卸序列即可对产品进行拆卸。 

机电产品的子装配体进行更换后，更改其父节点RFID标签子装配体EPC字段，重新生成拆卸树。在拆卸阶段，调出更新的子装配体的装配图来确定零件的编号，再利用新的拆卸矩阵生成拆卸序列。 

参见附图5，该图为机电产品初步拆卸树生成示意图。该初步拆卸树共有5层，节点S0.1为根节点代表机电产品整体；节点S2.1、节点S2.2等节点为叶节点，代表不需再进行拆卸的部件；其他节点为中间节点，代表需要拆卸的子装配体。初步拆卸树能很好地反映出机电产品的结构，在产品经过维修更换 某一零部件后，只需将新的节点代替相应的原来的节点，即完成了拆卸树的更新。上文的图4展示了初步拆卸树节点的组织过程(搜索与连接过程)，结合附图5给出的初步拆卸树的层次结构，可更好的展示拆卸树的生成过程。其中，附图5中的每个非叶节点都对应了一个RFID标签信息，通过不断的向下一层次的节点信息进行搜索、提取和连接，即可完成初步拆卸树的生成。具体过程是：首先生成拆卸树的顶层节点，然后根据该节点的信息，不断向下搜索，逐个生成拆卸树的子节点，并逐层连接各节点，直至所有节点都生成并连接。需要强调的是，该初步拆卸树仅表达了产品的大致拆卸结构，而具体每一个装配体的拆卸序列(拆卸子树)，则应根据前述的存储在每一个RFID标签内的拆卸矩阵，由中间件和配套软件进一步自动生成，并整合为完整的总拆卸序列(完整拆卸树)。 

参见附图6，该图为对RFID标签的操作流程图(即信息写入RFID标签的操作流程以及读取RFID标签信息生成拆卸树流程)。首先，PC端发卡器通过以太网或串口接入通用PC终端，通用PC终端软件开启，连接发卡器和主数据库，从数据库中提取出和当前产品相关的数据，并自动生成写入RFID标签的编码。如果是最初给机电产品和子装配体发卡(即数据写入操作)，将标签放入发卡器有效读写范围，直接进行发卡操作。如果是在机电产品的使用过程中，因更换零部件等环节而需要对RFID标签信息进行更新而执行的发卡，则要先通过手持终端读取RFID标签信息，生成当前的拆卸树，再从后台主数据库调出更换部分的信息，自动更新当前拆卸树，并生成对应的写入RFID标签的编码，最后将该编码写入RFID标签中，替换原来的编码。发卡完成后需确认发卡是否成功，如果发卡失败，则重新进行发卡操作。当发卡三次都没成功时，回收标签，并将标签报废情况登记到后台主数据库(之后可再执行标签更换等操 作)。此外，发卡成功后可将RFID标签数据更新到后台主数据库进行备份。 

机电产品进入回收阶段时，手持终端读取产品上所有RFID标签的信息(需确保所有标签都被读取到)，并作临时存储和上传。在PC终端，配套软件可抽取出主RFID标签，并自动生成初步拆卸树，结合由每个RFID标签信息生成的每个节点对应的拆卸序列(子树)，即可生成总拆卸序列，从而自动给出拆卸方案。 

参见附图7，该图介绍了产品全生命周期内信息流随时间的变化。在生命周期开始的设计阶段和生产阶段，将RFID标签的EPC编码、标签数量、标签编号、生产日期、预期寿命、重量等信息写入到产品/部件上的RFID标签头部，并将下一级标签EPC、拆卸矩阵、零部件信息(类型、数量、材料、编号)以XML格式存储到RFID标签中。销售时，将销售日期写入到产品RFID标签头部。维修时，利用RFID中间件和配套软件生成拆卸树并更换新节点后，再重新生成新的编码信息，存储到RFID标签中以替换原来的编码信息。在回收阶段，通过读取RFID标签编码信息，系统可以自动解码并生成拆卸方案。 

参见附图8，该图为系统架构示意图。机电产品拆卸方案自动生成系统由远程数据中心(带有主数据库)、通用PC终端、发卡器、手持终端以及RFID标签五部分组成。其中，远程数据中心存储着机电产品整体和子装配体的装配图、BOM表等固态信息。RFID标签存储着机电产品或子装配体的生命周期关键信息(主要是和拆卸决策相关的动态信息)。手持终端则用于读取RFID标签信息。发卡器负责对RFID标签最初发卡与更换零部件时的更新发卡。通用PC终端连接了远程数据中心、手持终端和发卡器，可以处理三者的数据。 

在发卡部分，PC终端连接远程数据中心以及发卡器，通用PC终端配套程序控制发卡器对RFID标签进行发卡，RFID标签内记录了和产品拆卸相关的关 键信息。该过程将在机电产品使用阶段，如维修、更新等环节再次执行，从而对RFID标签内的信息进行更新。产品报废进入回收阶段后，通过手持终端读取机电产品上的所有RFID标签并上传至通用PC终端，通用PC终端再向远程数据中心获取对应这些RFID标签的机电产品及其子装配体的装配图等信息，然后RFID中间件可结合所有的信息(RFID编码信息以及远程数据中心中获得的信息)生成该机电产品的拆卸树及总拆卸序列。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种基于RFID的机电产品回收方法，其特征在于：包括建立拆卸数据的方法和拆卸回收方案自动生成方法，

所述建立拆卸数据的方法包括如下步骤：

（1）在机电产品上设置RFID总标签，在所述RFID总标签上记录机电产品信息；

（2）在机电产品的装配过程中，对机电产品的若干级子装配体上均设置RFID子标签；

（3）将所述若干子装配体中第一级子装配体的关键信息写入RFID总标签，将本级子装配体的信息以及下一级装配体的关键信息写入本级RFID子标签；

（4）根据末级子装配体的紧固件和功能零件的拆卸特性建立紧固件拆卸矩阵和功能零件拆卸矩阵；

（5）将末级子装配的上一级装配作为末级子装配，返回第（4）步直至每个子装配体均建立拆卸矩阵，

所述拆卸回收方法包括如下步骤：

一、通过RFID读写器读取末级可拆卸紧固件和功能零件的矩阵，确定可拆卸的紧固件作为初始拆卸紧固件；

二、拆卸掉所有可拆卸的紧固件，更新功能零件矩阵；

三、将功能零件进行拆除

四、判断是否所有紧固件及功能零件全部拆除，如否，则返回第二步；

五、拆卸回收过程完成。

2.根据权利要求1所述的机电产品回收方法，其特征在于：所述RFID总标签以及子标签内写入各自的下级标签的EPC、拆卸紧固件矩阵、功能零件矩阵。

3.根据权利要求1所述的机电产品回收方法，其特征在于：所述第三步包括如下步骤：

（三一）、将在重力方向的功能零件进行拆除；

（三二）、判断是否有新的重力方向的可拆功能零件，如有则返回（三一）；

（三三）、拆除非重力方向的功能零件；

（三四）、判断是否有新的重力方向的可拆功能零件，如有则返回（三一）。

4.根据权利要求1至3中所述的机电产品回收方法，其特征在于：所述紧固件拆卸矩阵为4列或6列矩阵，所述紧固件拆卸矩阵的列分别为水平方向的正负方向有无遮蔽零件，重力方向的正负方向有无遮蔽零件；所述功能零件拆卸矩阵为4列或6列矩阵，所述两个功能零件拆卸矩阵的列分别为水平方向的正负方向有无连接的紧固件以及有无遮盖零件，重力方向的正负方向有无连接的紧固件以及有无遮盖零件。