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螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）中的應(yīng)用

作者：深圳市銓順宏科技有限公司
日期：2020-11-17 10:42:30
摘要：以缸體加工為例，缸體上線時(shí)，先將RFID螺栓安裝、擰緊、寫入工單及序列號信息；當(dāng)缸體經(jīng)過關(guān)鍵加工工位時(shí)，PLC將關(guān)鍵作業(yè)信息如擰緊值、試漏檢測結(jié)果等寫入螺栓RFID；當(dāng)缸體進(jìn)入下一工位，PLC讀取RFID并檢查上道工序結(jié)果；缸體下線時(shí)，PLC讀取RFID數(shù)據(jù)并同步給MES系統(tǒng)。

1.應(yīng)用背景

汽車與巴魯夫合作，在通用紐約工廠應(yīng)用巴魯夫的超高頻螺栓RFID標(biāo)簽，用于機(jī)加車間缸體線和缸蓋線的識別和追溯，本文主要介紹基于螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）中的應(yīng)用。

巴魯夫的螺栓RFID標(biāo)簽有M6e和M8等規(guī)格，存儲容量最高可達(dá)128KB，其外觀和普通螺栓非常相似，如下圖紅圈所示：

 

螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）中的應(yīng)用


2.設(shè)計(jì)方案 

 

以缸體加工為例，缸體上線時(shí)，先將RFID螺栓安裝、擰緊、寫入工單及序列號信息；當(dāng)缸體經(jīng)過關(guān)鍵加工工位時(shí)，PLC將關(guān)鍵作業(yè)信息如擰緊值、試漏檢測結(jié)果等寫入螺栓RFID；當(dāng)缸體進(jìn)入下一工位，PLC讀取RFID并檢查上道工序結(jié)果；缸體下線時(shí)，PLC讀取RFID數(shù)據(jù)并同步給發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）。
 
巴魯夫螺栓RFID標(biāo)簽提供IP68等級的防護(hù)，可以應(yīng)用于有潤滑劑、金屬屑、清洗設(shè)備的環(huán)境中。
 
在一臺發(fā)動機(jī)的完整制造流程中，會使用多個(gè)RFID標(biāo)簽，如：
 
1）缸體機(jī)架的螺栓RFID
 
2）缸蓋機(jī)架的螺栓RFID
 
3）內(nèi)裝線的托盤RFID
 
4）缸蓋分裝的托盤RFID
 
5）活塞連桿分裝的托盤RFID
 
6）外裝線的托盤RFID
 
7）卡車發(fā)動機(jī)的測試線托盤RFID
 
 
當(dāng)發(fā)動機(jī)從內(nèi)裝轉(zhuǎn)運(yùn)到外裝時(shí)，或者需要離線返修時(shí)，由于發(fā)動機(jī)和托盤分離，這時(shí)就需要將RFID數(shù)據(jù)與MES之間進(jìn)行備份和恢復(fù)，較為繁瑣。
 
因此，如果能夠?qū)⒏左w上的螺栓RFID標(biāo)簽一直延用到完整的制造過程中，就不存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)的問題，可以大量減少M(fèi)ES和PLC之間的數(shù)據(jù)交互，但是面臨很大的困難。
 
由于發(fā)動機(jī)工位間距小，因此采用了高頻而不是超高頻RFID技術(shù)，這就造成了RFID標(biāo)簽閱讀距離短(一般<0.2米)、角度小，因此一般要求閱讀器要正對標(biāo)簽、緊貼安裝。
 
而缸體在經(jīng)過裝配之后，大部分被包裹在發(fā)動機(jī)內(nèi)部，如果螺栓RFID安裝在內(nèi)部則難以識別；安裝在外部的話，也可能在裝配過程中，造成和零件設(shè)備的干涉，也難以識別。
 
 
那么假如我們希望做到利用缸體螺栓RFID進(jìn)行全程跟蹤的話，則需要從設(shè)計(jì)入手，和工藝、控制專家一起制訂方案：
 
在缸體上設(shè)計(jì)螺栓RFID專用的工藝安裝孔；此孔不會影響發(fā)動機(jī)的剛性；在裝配后也一直暴露在發(fā)動機(jī)的外側(cè)；在出廠前用普通螺栓或橡膠塞進(jìn)行封閉。
 
螺栓RFID在缸體機(jī)加安裝后，全程不會和其它零件、設(shè)備形成干涉。
 
設(shè)備和OEM工程師，要根據(jù)螺栓RFID的位置和角度，調(diào)整各超高頻RFID工位機(jī)的安裝位置。
 

此方案能夠有效地確保數(shù)據(jù)安全，但是增加了工藝的復(fù)雜性，可謂各有利弊。

 

3.應(yīng)用設(shè)備

 

 銓順宏 ZEUS（FU-M6-IN1 ）是一款 IP67 防護(hù)等級的工業(yè)級 RFID 一體化讀寫器，內(nèi)嵌 ThingMagic 高性能模組，支持 Modbus 協(xié)議， TCP/IP 通訊， IP67 的防護(hù)等級。外觀小巧，安裝便捷，適用于各類工業(yè)和商業(yè)環(huán)境。

 
同時(shí)， FU-M6-IN1 依照 EMC IEC61000-4 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，滿足工業(yè)級寬電壓輸入模式，電源輸入及信號均采用隔離，隔離電壓為 2KV，寬電壓輸入和工業(yè)級寬溫工作溫度，滿足超長穩(wěn)定工作時(shí)間；工業(yè)級串口輸出，滿足高速自動實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。

 

螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）中的應(yīng)用

 

產(chǎn)品特性

 

1) 集成ThingMagic高性能模組

 

2) 集成高增益天線

 

3) 支持紅外觸發(fā)模式

 

4) 支持485&Modbus等工業(yè)控制總線

 

5) IP67防護(hù)等級

 

6) 適用于各類工業(yè)化嚴(yán)苛應(yīng)用現(xiàn)場

 

 

3.2 超高頻RFID手持機(jī)

 

本系統(tǒng)中，手持設(shè)備主要用來進(jìn)行貨物移庫和盤點(diǎn)操作，其涉及到的功能比較多，應(yīng)用范圍廣，這就對設(shè)備中的RFID讀取模塊提出了更高的要求。

 

 

銓順宏 W6100 超高頻RFID手持機(jī)是一款基于安卓系統(tǒng)開發(fā)，集 1D 或 2D 條形碼掃描、4G 全網(wǎng)通、GPRS 、 WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一體的便攜式智能數(shù)據(jù)采集設(shè)備；界面友好，操作簡便，集成 ThingMagic 高性能模組，具備高 效盤點(diǎn)、遠(yuǎn)程掃描、精 準(zhǔn)讀取等優(yōu)勢；


適應(yīng)于倉儲物流、珠寶門店、檔案圖書等多場景應(yīng)用。


螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）中的應(yīng)用

 

 

產(chǎn)品特點(diǎn)

 

1）簡約機(jī)身設(shè)計(jì)、高清大屏顯示 采用簡約機(jī)身設(shè)計(jì)，打在一塊康寧大猩猩 5.5 寸 IPS 高清顯示屏。1440*720 的品目分辨率，邊角圓弧設(shè)計(jì)，兼顧著舒適的握持手感和機(jī)器本身的耐摔性。


2）強(qiáng)大快充以及 WiFi 漫游功能 配備 9000mAh 聚合物鋰電池可選，續(xù)航持久，同時(shí)支持快速充電功能，單次充電時(shí)長更短。以及強(qiáng)大 WiFi 漫游功能，可實(shí)現(xiàn) Wifi 熱點(diǎn)無縫切換，保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接體驗(yàn)。


3）卓-越的 RFID 讀寫功能、多標(biāo)簽遠(yuǎn)距離讀寫 采用全向螺旋天線配合專業(yè)掃描手柄以及盾牌，支持超高頻單標(biāo)簽和多標(biāo)簽讀取，距離更遠(yuǎn)、效率更快、整機(jī)性能更加穩(wěn)定有效識讀距離可高達(dá) 20m。

 

3.3超高頻RFID打印機(jī)

 

超高頻RFID打印機(jī)，擁有更高效的發(fā)卡效率，同時(shí)更簡便的操作，可幫助客戶在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大批量標(biāo)簽的初始化過程。同時(shí)，可在標(biāo)簽表面打印條碼等其他目視化信息，使標(biāo)簽具備RFID功能的同時(shí)，與條碼系統(tǒng)具備良好的兼容性。 

 

螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造（MES系統(tǒng)）中的應(yīng)用

 

產(chǎn)品特點(diǎn)

 

1）HEAT™（Heating Equilibrium Adaptive Tuning）智能熱均衡控制技術(shù)是針對整個(gè)打印過程精細(xì)化管控；

 

2）超高頻RFID打印機(jī)綜合加熱效率提升到30%以上，降低能耗，綠色環(huán)保，同時(shí)因高熱狀態(tài)的時(shí)間下降，打印頭壽命得以提升。

 

3）精準(zhǔn)定位，可讀寫12毫米嵌體間距（inlay間距）的標(biāo)簽，目前市面上支持最-小嵌體間距標(biāo)簽讀寫的打印機(jī)。采用先打印后讀寫校驗(yàn)標(biāo)簽的天線設(shè)計(jì)，100%不良標(biāo)簽檢測率，確保業(yè)務(wù)管理的準(zhǔn)確性。

 

4）一鍵式標(biāo)簽天線定位和首 張標(biāo)簽打印功能，操作簡單，高-效便利，使用成本降到更低。關(guān)鍵傳動部件采用金屬軸承設(shè)計(jì)，精工細(xì)作精益求精，保護(hù)你的打印機(jī)內(nèi)部免受長期摩擦發(fā)生變形，成就一款穩(wěn)定、耐用的產(chǎn)品。

 

關(guān)于銓順宏

 

深圳市銓順宏科技作為專.業(yè)的RFID物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)服務(wù)商，在向各大運(yùn)營商、集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時(shí)，公司也一直以專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，優(yōu)惠的價(jià)格，為廣大客戶提供世界 —.流的RFID設(shè)備解決方案和高質(zhì)量的售后服務(wù)。公司配合各大運(yùn)營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設(shè)備，運(yùn)用在倉儲物流、檔案信息化、航空航運(yùn)、服裝零售、汽車制造、智慧醫(yī)療、資產(chǎn)管理、防偽溯源等多個(gè)領(lǐng)域各種應(yīng)用中。從產(chǎn)品選型，到方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)平臺支持，為用戶提供易于操作且穩(wěn)定性高，具差異化、具創(chuàng)新的綜合性技術(shù)服務(wù)。