Industrijska proizvodnja
Kako proizvodni pogoni mogu iskoristiti RFID za transparentnost proizvodnje i praćenje imovine
U scenarijima industrijske proizvodnje, tradicionalni sistemi barkodova sve više nisu u stanju zadovoljiti-potrebe prikupljanja podataka u stvarnom vremenu u vezi sa visoko-tokom visoke frekvencije, složenim procesima i više-saradnjom sa više stanica. Naročito u industrijama kao što su automobilski dijelovi, strojna obrada, proizvodnja kalupa, elektronska montaža, brizganje, kablovi, baterije i skladištenje i logistika, mnoge kompanije ponovno procjenjuju vrijednost primjene RFID (radiofrekventne identifikacije) u industrijskim okruženjima.
Za proizvodna preduzeća, RFID nije samo nadogradnja za "zamjenu barkod skenera", već prije temeljni sistem prikupljanja podataka koji uspostavlja automatsku identifikaciju i povratne informacije o podacima za "obradne komade, opremu, osoblje, alat, poluproizvode i WIP (Work in Process)".
Xminnov već dugo pruža RFID oznake, industrijske čitače, anti-metalne oznake, oznake otporne na-temperature i automatska rješenja za identifikaciju industrijskom proizvodnom sektoru. Sljedeća analiza će razložiti specifičnu logiku primjene RFID-a u industrijskom menadžmentu, počevši od stvarnih-svjetskih scenarija industrijske proizvodnje.
Zašto se industrijska proizvodnja sve više oslanja na RFID?
Nedostaci podataka u proizvodnim pogonima obično se javljaju u sljedećim fazama: nemogućnost potvrđivanja kretanja obratka u realnom vremenu, kašnjenje u podacima o sistemu, neprecizne količine proizvoda, neotkriveni položaji kalupa i alata i visoka stopa promašenih skeniranja tokom ručnog skeniranja bar koda. Ovo se posebno odnosi na višeprocesne proizvodne radionice, gdje jedan radni komad može proći: sirovina → CNC obrada → čišćenje → toplinska obrada → farbanje → montaža → pregled → pakovanje.
Ako ručno skeniranje barkodova ostane primarna metoda, pojavljuju se brojni problemi: propuštena skeniranja na radnim stanicama, kontaminacija barkodova, kašnjenja u učitavanju podataka i praznine u praćenju serije.
Osnovna vrijednost RFID-a leži u njegovoj automatskoj identifikaciji serije bez potrebe za vizualnim usklađivanjem. To znači da RFID sistemi i dalje mogu postići stabilno prikupljanje podataka čak i na-brzinim transportnim linijama, automatiziranim proizvodnim linijama, AGV rukovanju i zatvorenim kutijama za promet.
Tipični scenariji primjene RFID-a u industrijskoj proizvodnji
1. Praćenje rada-u-procesu (WIP).
Najveća bolna tačka tradicionalnih MES sistema je da status proizvodnje zabilježen u sistemu ne odražava stvarni-status na lokaciji. Na primjer, sistem može pokazati da je radni komad ušao u stanicu za farbanje, ali i dalje može biti zaglavljen u području termičke obrade, obično zato što nije skeniran ručno.
U RFID rješenjima, palete obradaka ili obrtne kutije su vezane jedinstvenim EPC kodovima. Kada radni komad sa RFID oznakom prođe pored čitača, sistem automatski ažurira njegovu trenutnu lokaciju. Nadzornici proizvodnje mogu vidjeti trenutni proces, vrijeme zadržavanja, abnormalna kašnjenja, vrijeme proizvodnog ciklusa i količinu rada-u-procesu u realnom vremenu, što je ključno za smanjenje zagušenja proizvodne linije.
2. Upravljanje alatima i priborom
U proizvodnji, izgubljeni kalupi i neusklađeni alati su uobičajeni problemi, posebno u radionicama za zavarivanje automobila, brizganje, CNC obradu i livenje pod pritiskom. Mnogi uređaji za alat su izloženi okruženju sa uljem, smetnjama metala, visokim temperaturama i udarima tokom dužeg perioda, što obične oznake čini neprikladnim za dugotrajnu-upotrebu.
Stoga industrijske lokacije obično koriste anti-metalne RFID oznake, oznake otporne-na visoke temperature i oznake za fiksiranje vijaka. Nakon uspostavljanja jedinstvenog ID-a za svaki kalup, omogućava: statistiku broja upotrebe, podsjetnike ciklusa održavanja, evidenciju o posuđivanju i vraćanju te sprječavanje pogrešne proizvodnje kalupa.
Neke automobilske fabrike čak povezuju RFID sa MES-om (Manufacturing Execution System); ako se otkrije neispravan kalup koji ulazi u radnu stanicu, oprema je odmah spriječena da se pokrene.
3. AGV i logističko planiranje
AGV-ovi postaju sve češći u industrijskoj proizvodnji. Međutim, ključno pitanje u AGV rasporedu je kako automatski identificirati ciljana vozila i njihove lokacije.
Primena RFID-a u oblastima kao što su orijentiri, kutije za prtljag, palete i tampon zone omogućavaju AGV-ima da automatski izvršavaju zadatke kao što su pozicioniranje, potvrda zadatka, promena putanje i identifikacija materijala nakon čitanja RFID oznaka.
4. Upravljanje industrijskom imovinom
Mnoge proizvodne kompanije ne bore se sa zalihama, već sa "pokretnom imovinom", koja se često prenosi.
Tradicionalno upravljanje Excelom često rezultira problemima kao što su nedostajuća oprema, duple kupovine i istekle kalibracije.
RFID upravljanje imovinom obično koristi UHF anti-metalne oznake, fiksne čitače i ručne PDA uređaje za automatizaciju provjera inventara, alarma za pristup području, evidencije o životnom vijeku opreme i registracije korisnika. U nekim fabrikama, efikasnost zaliha se može smanjiti sa 6 sati na 20 minuta.
Kako implementirati RFID sistem u industrijskoj proizvodnji
Korak 1: Potvrdite udaljenost čitanja i okruženje
Mnogi industrijski RFID projekti neuspjesi nisu zbog problema sa softverom, već zbog pogrešnog odabira oznaka.
Prije ponovnog postavljanja oznaka potrebno je potvrditi sljedeće:
Da li je to metalno okruženje?
Da li je na visokoj temperaturi?
Ima li tečnosti?
Je li potrebno-čitanje na daljinu?
Je li to okruženje velike brzine{0}}kreće?
*Postoje li elektromagnetne smetnje?
Ovo će vam pomoći da odaberete ispravnu vrstu oznake.
Korak 2: Odredite frekvencijski pojas.
Uobičajeni frekvencijski pojasevi u industrijskoj proizvodnji:
UHF RFID (860-960MHz)
Pogodno za skladištenje, WIP praćenje, AGV i upravljanje logistikom.
Prednosti: Velika udaljenost čitanja, podržava identifikaciju serije, pogodan za automatizaciju.
HF / NFC (13,56MHz)
Pogodno za: Potvrdu radne stanice-bliskog dometa, sprečavanje pogrešnog rada, vezivanje alata.
Prednosti: stabilniji protiv smetnji tekućine, područje za čitanje koje se može kontrolirati.
Korak 3: Postavite čitače.
Fiksni čitači se obično instaliraju u oblastima kao što su transportne linije, vrata skladišta, automatizovani sistemi za skladištenje i preuzimanje (AS/RS) i AGV stanice u industrijskim okruženjima.
Ručni PDA uređaji se koriste za inspekciju, inventar imovine i provjeru anomalija.
FAQ: Tehnički problemi u industrijskoj proizvodnji RFID projekti
P: Zašto se udaljenost čitanja naglo smanjuje kada se RFID oznaka instalira na metalni radni komad?
O: Ovo je tipičan problem depodešavanja antene. Obične RFID oznake se oslanjaju na rezonanciju antene da rade.
Kada je oznaka blizu metala: elektromagnetno polje se apsorbuje i reflektuje od metala, što rezultira: promjenama impedanse antene, pomakom rezonantne frekvencije i oslabljenim ehoom.
Rješenja obično uključuju: korištenje anti-metalnih oznaka, dodavanje slojeva izolacijske pjene, korištenje keramičkih antenskih struktura i podešavanje smjera instalacije.
U industrijskim okruženjima, različiti metalni materijali (aluminij, nehrđajući čelik, ugljični čelik) imaju različite efekte na performanse čitanja.
P: Zašto RFID i dalje čita nakon nanošenja premaza, ali brzina očitavanja značajno opada?
O: Mnogi materijali za premazivanje sadrže metalni prah ili provodne materijale na bazi ugljika-koji utiču na širenje RF. Nadalje, varijacije u debljini premaza također mijenjaju udaljenost između oznake i metalne površine.
Uobičajena rješenja uključuju rezerviranje prozora za čitanje prije premaza i korištenje oznaka visokog{0}}pojačanja.
P: Zašto RFID promašaji dolazi u-okruženjima brzih transportera?
O: Nedostatak očitavanja u scenarijima velikih{0}}brzina obično nije problem sa oznakom, već prije zbog toga što oznaka ulazi u efektivno polje antene na prekratko vrijeme, posebno kada brzina transportera prelazi 2 m/s.
Rješenja obično uključuju: korištenje više antena za pokrivenost, smanjenje područja čitanja, poboljšanje kontrole sesije, podešavanje parametara Q-vrijednosti i korištenje antena s uskim-snopom.
Neki industrijski projekti također uključuju fotoelektrične senzore za pokretanje očitavanja.
P: Hoće li prisustvo brojnih metalnih polica u industrijskim okruženjima dovesti do unakrsnog-čitanja?
O: Da, posebno u skladišnim okruženjima.
RF signali, nakon što se reflektuju od metala, će se širiti duž više puta. Ovo može rezultirati čitanjem oznaka iz područja koja nisu ciljna.
Rešenja uključuju: podešavanje polarizacije antene, smanjenje snage prenosa, dodavanje apsorbujućih materijala, korišćenje usmerenih antena i redizajn oblasti za čitanje.
Za Xminnov, više smo zabrinuti za dugoročnu-stabilnost RFID-a u složenim industrijskim okruženjima, a ne samo za laboratorijske parametre. Jer ono što zaista određuje dugoročni-rad industrijskog projekta često je:
Struktura pakovanja oznaka
Prilagodljivost metala
Visoka{0}}temperaturna stabilnost
Dizajn za zaštitu od smetnji u polju
Mogućnost zajedničkog čitanja na više-uređaja
Ovo je ujedno i najveća razlika između industrijskih RFID projekata i običnih projekata skladišnih oznaka.