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3S MARKET

2019年4月10日 星期三

INTEGRA RFiD and IoT Overview Animation



來源:e-works 作者:e-works 熊东旭 

在智慧製造轉型趨勢下,RFID作為一種非接觸式的自動辨識技術,可以透過射頻信號自動辨識目標對象,並獲取相關數據,由於RFID實施和部署成本較低,數據採集和傳輸方式十分便捷,因此受到企業越來越多的關注。

相對於條碼、磁卡、IC卡等技術,RFID的應用優勢,是可以實現批量處理、遠距離非接觸讀寫,數據容量大,可重複使用,對污染不敏感,適應各種複雜的工況。

一、RFID工作原理與分類
RFID的工作原理很簡單:標籤進入磁場後,讀寫器會感應到標籤信號,標籤透過無線射頻信號,獲得能量(無源標籤或被動標籤)或標籤,主動發送某一頻率的信號(有源標籤或主動標籤),然後解讀器讀取電磁波,並轉化為數據,送至中央資訊系統,進行有關數據處理。

一套完整的RFID系统
1 一套完整的RFID系統

因此,一套完整的RFID系統包括閱讀器與、電子標籤及應用軟體系統三個部份組成。從RFID 卡片閱讀器,及電子標籤之間的通訊及感應方式來看,大致上可以分成:電感耦合和電磁波耦合兩種。

电感耦合和电磁波耦合对比
1 電感耦合和電磁波耦合對比

電感耦合主要應用在無源標籤上,無源標籤透過磁場感應,獲取信號能量,由於RFID晶片支持頻率較低,辨識距離較短,辨識速度最快在100張/秒,實施成本較低。

電磁波耦合可以是無源標籤或有源標籤,由於有源標籤支持超高頻和微波頻段,且自帶電源,辨識距離和辨識速度,都要比電感耦合更遠、更快,實施成本也相對較高。

無論是有源RFID系統還是無源RFID系統,作用都是為了辨識貨物和讀取數據。但兩種類型的RFID系統在信號強度、感知範圍和讀取速度方面有所不同,各自支撐應用場景也不盡相同。

二、RFID在製造業的應用場景
RFID與感測器不一樣,感測器是動態連續獲取設備運行狀態數據,而RFID是只有標籤進入到感應範圍內時,才會讀取數據並進行傳輸。因此,RFID技術應用主要集中在生產線車間、物流和定位等應用場景。

1.RFID在智慧車間中的應用
1)產線混流製造
混流製造是企業在一定時期內,在一條流水線上,生產多種產品的生產方式,將工藝流程、生產作業方法,基本相同的若干個產品品種,在一條流水線上科學地編排投產順序,實行有節奏、按比例的混合連續流水生產,並以品種、產量、工時、設備負荷全面均衡為前提。

混流制造
  2 混流製造

隨著用戶個性化需求的成長,在製造企業的工業生產中,選配和訂製,已經逐漸成為趨勢,混流製造的混合流水線生產模式,能很好地滿足個性化的訂製選配生產需求。

透過在複雜零件和托盤上安裝RFID標籤,在加工設備和線體上安裝工業讀寫器,實現產品和設備的智慧通訊,有效的避免因數據採集不即時,導致工序管理混亂等諸多問題。

透過即時採集,在製品狀態和生產工序狀態,為MES提供數據支撐,保證MES可即時的生產調度每個工作站,使每個工作站週期內,都處於繁忙狀態,以完成最多的操作量,從而減少閒置時間,提高生產效率。

目前,中國上汽通用五菱,透過在缸體缸蓋加工生產線,安裝RFID標籤,實現六種以上的缸體混流生產,產線全過程品質數據,和過程數據都被有效採集。

美的家用空調在工廠的柔性裝配線、工序、工板上安裝RFID標籤,實現家電裝配過程數據自動採集、數據採集率提升至99%,每條線單件產品減少人工條碼掃描事件5分鐘,MES數據準確率提升至90%。

2)刀具全生命週期管控
刀具管控的目的,是實現對刀具全生命週期資訊管理,即時的瞭解刀具的使用和庫存狀態和位置。在刀具採購入庫前,為刀具加裝電子標籤,作為刀具的唯一身份辨識資訊。

在刀具的調度和使用過程中,通過及時採集刀具的信息,能在系統中清楚的瞭解刀具是否已經上刀,具體對應的機床以及使用的週期和時長等。

透過即時跟蹤刀具位置狀態、使用狀態,企業能透時的瞭解刀具磨損情況,並進行更換,保證刀具的使用安全。

刀具管控
  3 刀具管控

武漢重型機床是對岸中國生產重型、超重型機床規格最大、品種最全的大型骨幹企業,刀具作為機床最重要的部件,企業透過為機床RFID晶片,即時讀取刀具的資訊,瞭解刀具使用狀態數據,並根據刀具磨損狀態回饋系統,及時更換刀具。提高刀具使用安全,保證機床加工生產效率處於最高效狀態。

3)智慧維護
東莞一家專注於電極管生產的企業,透過打通模具,從設計到製造的資訊流和製造流,提高CNC加工效率,減少倉庫人員,減少測量人員,提高EDM稼動率20%以上。

具體實現方式是對每個電極管安裝RFID標籤,從晶體管入庫、生產、測量、放電的全流程進行瓜農空。透過對庫存、配置、現場的數據採集,從電極的設計延伸到製造、測量和使用的全過程,使數據和製造無縫交互,實現全流程的自動化,無人化。

电极数据采集与信息跟踪
  4 電極數據採集與資訊跟蹤

2.RFID在智慧物流中的應用
1)物料配送週轉箱管理
RFID技術應用於物流週轉箱管理,可以大大提高物流體系作業效率,實現數位化倉儲管理(倉儲貨位 管理、快速即時盤點)等,使管理更加科學、即時、有效,確保供應鏈的高品質數據交流,由此將帶來物流效率的大幅提高,從而降低系統的總體花費成本。

物流周转箱管理
  5 物流週轉箱管理

在三一重工18號廠房,所有的物料配送出口,都安裝RFID讀寫器,裝配線邊裝都有RFID領料器,所有物料的出入庫,以及線邊領料資訊,都會即時的被採集,並回饋到後台系統。

碼垛立庫智慧辨識系統,能透過自動立庫、RFID智慧小車、RFID托盤等智慧部件,實現配送過程透明化和智慧引導,提高裝配物料配送效率和精度。

2)供應鏈車輛引導與卸貨管理
透過RFID、智慧交通技術,結合廠區物料供應需求,實現廠區供應商車輛預約、排隊、身份辨識,廠區卸貨資源智慧化分配。這有點像乘車訂票系統,在沒到車站(工廠)之前,供應商透過線上預約系統,進行預約排隊(購票),到工廠(車站)之後按照指示牌到預約卸貨位卸貨(等待和上車)。

供应链车辆引导与卸货管理
6 供應鏈車輛引導與卸貨管理

目前美的微波爐馬龍基地,透過部署實施供應鏈車輛引導,與卸貨管理系統,實現物料拉動式供應鏈模式,透過RFID系統,來瞭解整個廠區的物流資源狀態,對廠區物流資源進行疏導,實現對供應鏈車輛的入廠時間、卸貨資源安排指引、時間控制,提高廠區物流資源利用率。

該工廠透過對廠區車輛和卸貨資源,統一調配和引導,提高物流資源使用率30%以上,送貨準確性15%以上。

3.RFID在智慧產品中的應用
智慧板卡配合RFID技術,可以實現從設計、生產、銷售、巡檢、診斷維修、資訊統計、報廢全週期的資訊管理、運行資訊記錄回饋、診斷與分析等功能。對提升產品智慧化形象,實現產品全生命週期智慧化有重要價值。

智能板卡配合RFID技术
7 智能板卡配合RFID技術

智慧冷櫃,過在產品內部嵌入智板卡及RFID晶片,實現從研發、製造到銷售的全生命週期管理。在製造生產環節,利用RFID,推動實現生產製造諸多環節一體化,實現跨越式的智產品新價值。過採集家電產品的使用狀態數據,為客戶提供更好的服務體驗。

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