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智能RFID系统在工业控制中的种种应用

发布时间:2016-1-14 10:17:23

RFID系统如今在现代加工过程中几乎已经成为了标准。采用与用途相关的RFID系统,结合使用相应的阅读器和经过协调的软件。借助这种系统,生产过程以及为此所需的物流可以精准地制定节拍,并完美地相互协调。

RFID系统不能批量生成

一个组件上的应答器可向制造过程和零配件供应过程的自动控制装置提供数据,这样,每个部件的历程路径都可以全程记录下来并实现追溯跟踪。另外,假如数据载体永久装在目标物上,还可以有效地进行产品寿命周期管理。目标物可以随时作为原装组件而得到证实,而且规定的质量检验证明也可以记录在RFID系统上。

对于生产上的最大挑战,在于没有任何一个生产过程和另外一个生产过程是相同的,所以成功的RFID系统是不能批量制成的。任何一个RFID系统,都必须与相应企业的流程严密匹配,哪种方案是首选,取决于具体用途的要求。所以,通向功能良好的RFID系统的道路,始终必须经过对所有参与过程和框架条件的全面分析。

在机器与设备制造中,卓有成效地安装支持RFID的业务流程,还取决于其他多种因素:如精密的硬件集成、数据的管理、包括相应的后端系统,以及个性的RFID数据,可根据提供的标准与ERP/EDI数据进行连接。

可跟踪追溯性提供安全

每一个通过RFID标识的零件,均由读写器在物流链的重要环节上进行识别,并由高一级的数据网络进行采集,继续处理,并在必要时写入额外的数据。利用这些信息,可以对每个过程步骤进行有效的实施和控制。此外,分散保存生产数据可提高系统抗故障安全性,并可使组件无故障地顺利进出加工生产线——例如在后续加工时。

UHF金属标签的特殊天线设计,可利用标签和底座之间的电磁耦合装置进行工作,因而金属底板本身成为扩展的天线,而且有助于在远距离射程时可靠地进行数据传输。

在实践中,加工或组装线上的分段加工取决于RFID标签的信息:只有当组件按照加工图得到清楚识别,以及相关的重要生产和质量数据得到认可时,设备才被批准进行继续加工。现代数据载体如RFID标签或智能标签,可以将产品寿命信息长期保留在组件上,因而也可以在若干年后再进行内容详实的跟踪追溯。

智能标签上的典型信息,如个性的产品数据和识别码,即所谓的“Unique ID”;此外还有生产中有关加工状况和质量参数的信息,以及加工的条件和时间等。对于售后服务方面,标签上记录的信息也很有用。例如在维护间隔、修理服务或者保修等方面;同时,现代加密技术可防止对保密数据进行任何不合法调用操作。

以机器和设备的维护为例:这方面的工作人员可以无接触地调用组件的所有数据。这样,所需零配件就可以严格按照系列型号进行采购,所做的维护和修理工作记录在数据载体上。此外,一旦有某种组件经常出现故障,制造厂商可以顺利而高效地进行必要的电话回访,这样就可以有效地避免更大的后续损坏和后续费用。

重要数据定位于目标物上

现在,智能RFID系统日益占领新的使用领域,例如金属底座,经过无线电网可对应答器在读写时产生电磁场。假如这种标签在实体的金属底座上,会过早地出现传输故障和射程受限。为此,Schreiner Logidata公司推出的UHF金属标签可对这种金属环境加以利用:其特殊的天线设计甚至能利用标签和底座之间的电磁耦合装置进行工作,因而金属本身成为扩展的天线,而且有助于在远距离射程时可靠地进行数据传输。

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在恶劣条件下进行可靠识别

在机械与设备制造中,创新技术开辟了全新的可能性,如生产过程中的不间断跟踪。假如单个组件或整套设备必须通过喷漆生产线(喷漆房),原来是需要许多环节的。因为传统的识别系统在喷漆生产线上无法承受热负荷和化学负荷,生产数据在由毛坯件过渡到喷漆时,以往一直是由一个数据载体传输到另一个系统上。为此,比如使用有识别编码的辅助盖板,或者使用装在全密封且绝热外壳里的昂贵的有源RFID系统。这两种方案大都不是固定在产品本身,而是固定在专用的喷漆生产线滑座上。这是一个质量问题隐患,其价格非常昂贵,而且费时费力,同时也是跟踪环节最大的故障源之一。

有了创新的UHF金属标签,这些缺点迎刃而解:RFID标签全程固定在产品上,在制造和操作上比以前的所有系统都更为有利。这是在大力研究和开发工作上带来的一大进步,高科技应答标签不仅必须在金属底座上功能正常,尤其是其结构必须扁平,而且还必须耐受220℃的高温,喷漆过程中也必须安然无恙。

基于 RFID自动识别,对于材料在可使用性的控制上也拥有巨大潜力。为了在加工过程中随时在合适的地点得到足够数量的组件,技术工业中的许多企业采用看板(Kanban)系进行工作。该系统的原理非常简单也十分有效:一旦某个加工站点上需要的组件少于规定的最低数量,相关员工就在阅读器上贴一张打印有条码的看板卡,以此启动补充供货系统。

利用RFID技术则可以把这些过程进一步简化并实现自动化。如每一个组件都做上一个应答器标签,那么加工站点上的耗用情况及当前存量,就可以经过无线电自动报告给EDV系统而且是实时的。因而,即便是分散得很远的生产基地或零配件供应企业,也可以进行精密协调,使相互调配达到完美无缺。


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