RFID系統(tǒng)優(yōu)化電鍍工藝的運(yùn)行序列,使其更為自動化
在塑料零件的電鍍工藝中,RFID 系統(tǒng)優(yōu)化了運(yùn)行序列,并使其更為自動化。新設(shè)備的操作工人可減少手動輸入時出現(xiàn)的錯誤,使生產(chǎn)過程較過去相比更為高效和透明,并且長期處于流程的上層、精確掌握原料和成品的儲備,能夠?yàn)樗柙咸峁┏渥愕挠?jì)劃。高壓力產(chǎn)品承載架的維護(hù)也變得可以預(yù)測。
為了將來能夠提高生產(chǎn)力、并提供高質(zhì)、獨(dú)立傳輸?shù)姆?wù)Kunststoffte chnik BerntGmbH發(fā)明并組建了大量完整的電鍍設(shè)備。
來自阿爾高低區(qū)的Kunststofftechnik Bernt GmbH是有競爭力的發(fā)展合伙人,并且是可依賴的供應(yīng)商為了高質(zhì)量的塑料零件。它的范圍從塑料制成的精密技術(shù)功能零件的生產(chǎn)制造到電鍍表面處理(鍍銅工藝和鍍鋅工藝等等)制成模塊。其客戶中很有多知名公司,主要有自動化、家用設(shè)備和衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)。
德國Metzka GmbH ofSchwanstetten公司利用了國家最先進(jìn)的過程和自動化技術(shù)設(shè)計(jì)并應(yīng)用了電鍍設(shè)備。西門子公司,作為一個家族產(chǎn)業(yè),活躍在電鍍產(chǎn)業(yè)30多年,此時也擔(dān)負(fù)起咨詢的任務(wù)。西門子是Metzka在控制技術(shù)領(lǐng)域的首選供應(yīng)商。Metzka主要尋求其在計(jì)劃階段的輔助作用,并非RFID技術(shù)的普通應(yīng)用方面,諸如:用來控制、調(diào)試和跟蹤產(chǎn)品物。
過程透明效率倍增
操作者期望比過去能夠更好地管理庫存和原料及成品零件。當(dāng)電鍍塑料零件時,即使有最優(yōu)化的自動化過程控制,也有相當(dāng)一部分的零件有水泡、毛孔、暗沉斑點(diǎn)和類似的污點(diǎn),這就是為什么電鍍零件需要徹底地檢查。不管是成品零件還是未成品零件,其檢查結(jié)果需要記錄下來,并且其庫存信息要在倉庫計(jì)算機(jī)上不斷地更新。整個過程完成的越快越精確,在電鍍過程中就會越少出現(xiàn)差錯。這就需要采取更有效的干涉或?qū)Σ?,從而最大限度地減少廢料。
“如果不增加內(nèi)部物流的自動化程度,一切將是不可能的,這就是為什么我們一開始就有興趣去使用一個全面的網(wǎng)絡(luò),以及利用RFID技術(shù)自動跟蹤產(chǎn)品,從而盡可能減少人工輸入”,Kunststofftechnik Bernt總經(jīng)理Ing. CarstenBrockmann博士介紹說。今后,來自考夫博伊倫的Bernt總部的生產(chǎn)訂單就能進(jìn)入新電鍍廠的ERP(企業(yè)資源規(guī)劃)系統(tǒng)中,并將高度地自動化應(yīng)用。通過這樣做,生產(chǎn)計(jì)劃部門就能準(zhǔn)確而實(shí)時地了解到產(chǎn)品零件具體信息。最終檢驗(yàn)和CAQ系統(tǒng)之間的直接聯(lián)系將使產(chǎn)品零件的庫存保持最新狀態(tài),并確保由于廢料產(chǎn)生物品短缺后能自動生成后續(xù)訂單。
準(zhǔn)確識別掛具
產(chǎn)品掛具由銅制成,將載有不同產(chǎn)品的掛具,儲存于可移動的爐料車中,并在當(dāng)前的三個裝載站上被帶入電鍍過程。在那里,運(yùn)輸推車或托盤接收產(chǎn)品,并自動地正確浸浴產(chǎn)品。
選擇西門子公司提供的SIMATICRF600識別系統(tǒng)的目的就是為了在裝載站能識別產(chǎn)品掛具。物流中一直在使用的UHF(超高頻)系統(tǒng)現(xiàn)在也越來越多地應(yīng)用于生產(chǎn)。其一是因?yàn)樗休^長的讀取距離,可達(dá)5米(可根據(jù)實(shí)際要求設(shè)定距離),因此,就不再需要有軌道的運(yùn)輸系統(tǒng),并可自由地安裝天線。其二是因?yàn)樵谑褂闷渌南到y(tǒng)像PROFIBUS,PROFINET或以太網(wǎng)時,可便捷地把讀/寫裝置連接到PLC或PC系統(tǒng)。銅制掛具配備了SIMATICRF630T的RFID標(biāo)簽(螺栓式標(biāo)簽),可直接擰入金屬,并成功應(yīng)用于汽車行業(yè),例如,在發(fā)動機(jī)裝置上他們同樣只提供他們的標(biāo)簽的ID。
在第一階段,三個圓形的SIMATIC RF660A天線已經(jīng)安裝在每個裝載站上。一個SIMATICRF630R可以操作至多兩個天線的讀/寫設(shè)備;例如計(jì)劃擴(kuò)建六個裝載站,只需配置一個額外的讀卡器。通過安裝在裝卸區(qū)后方的ASM456的PROFIBUS接口模塊,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制器,故障自動監(jiān)測的SIMATICS7 。
300(CPU是S7-319F PN /DP)。在實(shí)際電鍍過程中沒有額外的讀/寫點(diǎn),通過各種化學(xué)淋浴和沖洗槽沖洗,路線存儲在控制器中,所有數(shù)據(jù)的讀取工作通過RFID標(biāo)簽來完成。
在這一點(diǎn)上,許多的產(chǎn)品輸送架,是為每個產(chǎn)品專門定制的,必須要以某種形式或其他形式標(biāo)記出來。在過去,是利用焊接銘牌來完成,然而,不久之后銘牌將會在活性的電鍍浴中溶解或分散。因此,集成不可觸摸的、可讀的數(shù)據(jù),儲存于在強(qiáng)制性保護(hù)輸送架的PVC保護(hù)層中的想法迎刃而出。唯一的障礙是PVC保護(hù)層在160°C左右時應(yīng)用,會嚴(yán)重地限制RFID的應(yīng)用。因此選擇合適的RFID標(biāo)簽?zāi)艹惺艿母哌_(dá)180°C和足夠小得可以融入到產(chǎn)品輸送架中,西門子設(shè)計(jì)了MOBYD系列中的按鈕大小的、可移動MDSD160 數(shù)據(jù)存儲卡。對于這一點(diǎn),KunststofftechnikBernt設(shè)計(jì)了個小型塑料膠囊,連同數(shù)據(jù)媒介一起,裝在輸送架的“眼睛”里,并與金屬部件保持必要距離。只有獨(dú)特的標(biāo)記號碼存儲在RFID標(biāo)簽里,這個標(biāo)簽?zāi)軠?zhǔn)確無誤地識別500個產(chǎn)品輸送架中每一個產(chǎn)品。
當(dāng)它們經(jīng)過時,通過產(chǎn)品輸送架和當(dāng)前的大約100個產(chǎn)品掛具中的一個的連接,生產(chǎn)追蹤得以實(shí)現(xiàn)。對于沒有懸掛的產(chǎn)品、準(zhǔn)備進(jìn)入庫存用于訂貨的產(chǎn)品掛具,更傾向于通過SIMATICRF310M(集成于當(dāng)?shù)責(zé)o線網(wǎng)絡(luò)的手持式RFID終端)來靈活讀取。SIMATIC TP 177 TouchPanel,安裝于配置區(qū),陳列了訂單的掛具和輸送架,并允許它們的數(shù)量調(diào)整。當(dāng)配置新的產(chǎn)品輸送架時,操作者選擇掛具的數(shù)量,當(dāng)RFID標(biāo)簽在各自的輸送架上時,把手持讀寫器(最大距離大約60毫米)靠近標(biāo)簽。讀寫器檢測操作者知道輸送架的號碼,同時,輸送架和產(chǎn)品掛具連起來。借助掛具和架的信息,電鍍控制者可以準(zhǔn)確的掌握過程步驟:產(chǎn)品必須具有的參數(shù):電流、次數(shù)、溫度等。
附加利益:控制服務(wù)壽命
在產(chǎn)品輸送架中,RFID標(biāo)簽用來自動獲得過程運(yùn)行的數(shù)據(jù),以此獲得一致的、優(yōu)化的服務(wù)壽命。PVC保護(hù)層過期后變得易于滲透,要使電鍍質(zhì)量不受影響,必須時時更新,所以服務(wù)壽命有限。此時,如果某一輸送架已收到分配好的運(yùn)行數(shù)量,現(xiàn)在操作者可自動接收一條信息,并計(jì)劃相應(yīng)維修。操作人員可除去輸送架表層的金屬,為維護(hù)零件接收器的精確性,除去金屬在每一個電鍍過程中都是必須的。為這一或其它功能,另一個SIMATIC TP 177安裝在負(fù)載站區(qū)。
處于領(lǐng)先地位的過程處理
Metzka裁剪可視系統(tǒng)SPSMan(IWAC)以滿足操作人員的需要,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過程可視。它將所用透明電車、產(chǎn)品掛具和電鍍淋浴的當(dāng)前位置和狀態(tài)描述顯示在生產(chǎn)和領(lǐng)班辦公室里的屏幕上。進(jìn)一步說,西門子的可視系統(tǒng)SIMATICWinCC,通過PROFINET直接從中央系統(tǒng)控制器中獲得數(shù)據(jù)?;谒?,工廠構(gòu)造器完成溫度和整流器的電流或電壓特點(diǎn)的趨勢分析。
補(bǔ)充說明:為在大型車間實(shí)現(xiàn)配置和發(fā)現(xiàn)并修理故障,Metzka 首次運(yùn)用便攜式、無線通信和有故障自動保險特點(diǎn)。
SIMATICMP 277F IWLANMobile Pane,它有完整的能動鍵和緊急停止按鈕。
有效的RFID工程
當(dāng)涉及到RFID讀寫器的更新和移動時,車間規(guī)劃時考慮到了RFID 工程的及時,Metzka 選用了 the SIMATICRF?Manager 2008西門子的數(shù)據(jù)和設(shè)備管理軟件。
軟件促成了
● 快速、簡單的創(chuàng)新和RFID應(yīng)用的試運(yùn)行
● 平穩(wěn)地操作讀寫設(shè)備 (RF300 和 RF600)
● 預(yù)處理RFID 數(shù)據(jù)并將其推入到更高層的EPR系統(tǒng)
● RFID 數(shù)據(jù)和來自SIMATIC S7 controllers的自動數(shù)據(jù)的連接
獨(dú)特優(yōu)點(diǎn):RF-Manager利用.NET界面進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)ALE界面(Application LevelEvents)。為此,Metzka 編寫了一次性的數(shù)據(jù)獲取層面, 它通過RF-Manager可以進(jìn)入RFID讀寫器。以后,如果新的讀寫器一旦投入應(yīng)用,這將避免冗長的界面修復(fù)。
“華麗的結(jié)果”
“從試運(yùn)行到全面現(xiàn)場應(yīng)用的過渡過程毫無瑕疵,特別是自動化操作技術(shù)可以進(jìn)行的十分順利”,來自Metzka的技術(shù)管理公司的PeterKeila說道,“曾在電鍍區(qū)工作的員工很快就掌握了新的流程,所期待的優(yōu)點(diǎn)也在日常操作中體現(xiàn)出來了”。 同樣,常務(wù)董事Dr.-Ing.Carsten Brockmann贊揚(yáng)了西門子的RFID技術(shù)的極大市場潛力,預(yù)測了這會使得他公司在其他地方更加透明和高效。