智能RFID系統(tǒng)在工業(yè)控制中的應(yīng)用

RFID系統(tǒng)如今在現(xiàn)代加工過(guò)程中幾乎已經(jīng)成為了標(biāo)準(zhǔn)。采用與用途相關(guān)的RFID系統(tǒng)，結(jié)合使用相應(yīng)的閱讀器和經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)的軟件。借助這種系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程以及為此所需的物流可以精準(zhǔn)地制定節(jié)拍，并完美地相互協(xié)調(diào)。
　　
　　
　　RFID系統(tǒng)不能批量生成
　　
　　一個(gè)組件上的應(yīng)答器可向制造過(guò)程和零配件供應(yīng)過(guò)程的自動(dòng)控制裝置提供數(shù)據(jù)，這樣，每個(gè)部件的歷程路徑都可以全程記錄下來(lái)并實(shí)現(xiàn)追溯跟蹤。另外，假如數(shù)據(jù)載體永久裝在目標(biāo)物上，還可以有效地進(jìn)行產(chǎn)品壽命周期管理。目標(biāo)物可以隨時(shí)作為原裝組件而得到證實(shí)，而且規(guī)定的質(zhì)量檢驗(yàn)證明也可以記錄在RFID系統(tǒng)上。
　　
　　對(duì)于生產(chǎn)上的最大挑戰(zhàn)，在于沒(méi)有任何一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和另外一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是相同的，所以成功的RFID系統(tǒng)是不能批量制成的。任何一個(gè)RFID系統(tǒng)，都必須與相應(yīng)企業(yè)的流程嚴(yán)密匹配，哪種方案是首選，取決于具體用途的要求。所以，通向功能良好的RFID系統(tǒng)的道路，始終必須經(jīng)過(guò)對(duì)所有參與過(guò)程和框架條件的全面分析。
　　
　　在機(jī)器與設(shè)備制造中，卓有成效地安裝支持RFID的業(yè)務(wù)流程，還取決于其他多種因素：如精密的硬件集成、數(shù)據(jù)的管理、包括相應(yīng)的后端系統(tǒng)，以及個(gè)性的RFID數(shù)據(jù)，可根據(jù)提供的標(biāo)準(zhǔn)與ERP/EDI數(shù)據(jù)進(jìn)行連接。
　　
　　可跟蹤追溯性提供安全
　　
　　每一個(gè)通過(guò)RFID標(biāo)識(shí)的零件，均由讀寫(xiě)器在物流鏈的重要環(huán)節(jié)上進(jìn)行識(shí)別，并由高一級(jí)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行采集，繼續(xù)處理，并在必要時(shí)寫(xiě)入額外的數(shù)據(jù)。利用這些信息，可以對(duì)每個(gè)過(guò)程步驟進(jìn)行有效的實(shí)施和控制。此外，分散保存生產(chǎn)數(shù)據(jù)可提高系統(tǒng)抗故障安全性，并可使組件無(wú)故障地順利進(jìn)出加工生產(chǎn)線——例如在后續(xù)加工時(shí)。
　　
　　UHF金屬標(biāo)簽的特殊天線設(shè)計(jì)，可利用標(biāo)簽和底座之間的電磁耦合裝置進(jìn)行工作，因而金屬底板本身成為擴(kuò)展的天線，而且有助于在遠(yuǎn)距離射程時(shí)可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　在實(shí)踐中，加工或組裝線上的分段加工取決于RFID標(biāo)簽的信息：只有當(dāng)組件按照加工圖得到清楚識(shí)別，以及相關(guān)的重要生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)得到認(rèn)可時(shí)，設(shè)備才被批準(zhǔn)進(jìn)行繼續(xù)加工。現(xiàn)代數(shù)據(jù)載體如RFID標(biāo)簽或智能標(biāo)簽，可以將產(chǎn)品壽命信息長(zhǎng)期保留在組件上，因而也可以在若干年后再進(jìn)行內(nèi)容詳實(shí)的跟蹤追溯。
　　
　　智能標(biāo)簽上的典型信息，如個(gè)性的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和識(shí)別碼，即所謂的“Unique ID”；此外還有生產(chǎn)中有關(guān)加工狀況和質(zhì)量參數(shù)的信息，以及加工的條件和時(shí)間等。對(duì)于售后服務(wù)方面，標(biāo)簽上記錄的信息也很有用。例如在維護(hù)間隔、修理服務(wù)或者保修等方面；同時(shí)，現(xiàn)代加密技術(shù)可防止對(duì)保密數(shù)據(jù)進(jìn)行任何不合法調(diào)用操作。
　　
　　以機(jī)器和設(shè)備的維護(hù)為例：這方面的工作人員可以無(wú)接觸地調(diào)用組件的所有數(shù)據(jù)。這樣，所需零配件就可以嚴(yán)格按照系列型號(hào)進(jìn)行采購(gòu)，所做的維護(hù)和修理工作記錄在數(shù)據(jù)載體上。此外，一旦有某種組件經(jīng)常出現(xiàn)故障，制造廠商可以順利而高效地進(jìn)行必要的電話回訪，這樣就可以有效地避免更大的后續(xù)損壞和后續(xù)費(fèi)用。
　　
　　重要數(shù)據(jù)定位于目標(biāo)物上
　　
　　現(xiàn)在，智能RFID系統(tǒng)日益占領(lǐng)新的使用領(lǐng)域，例如金屬底座，經(jīng)過(guò)無(wú)線電網(wǎng)可對(duì)應(yīng)答器在讀寫(xiě)時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。假如這種標(biāo)簽在實(shí)體的金屬底座上，會(huì)過(guò)早地出現(xiàn)傳輸故障和射程受限。為此，Schreiner
Logidata公司推出的UHF金屬標(biāo)簽可對(duì)這種金屬環(huán)境加以利用：其特殊的天線設(shè)計(jì)甚至能利用標(biāo)簽和底座之間的電磁耦合裝置進(jìn)行工作，因而金屬本身成為擴(kuò)展的天線，而且有助于在遠(yuǎn)距離射程時(shí)可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　在惡劣條件下進(jìn)行可靠識(shí)別
　　
　　在機(jī)械與設(shè)備制造中，創(chuàng)新技術(shù)開(kāi)辟了全新的可能性，如生產(chǎn)過(guò)程中的不間斷跟蹤。假如單個(gè)組件或整套設(shè)備必須通過(guò)噴漆生產(chǎn)線（噴漆房），原來(lái)是需要許多環(huán)節(jié)的。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的識(shí)別系統(tǒng)在噴漆生產(chǎn)線上無(wú)法承受熱負(fù)荷和化學(xué)負(fù)荷，生產(chǎn)數(shù)據(jù)在由毛坯件過(guò)渡到噴漆時(shí)，以往一直是由一個(gè)數(shù)據(jù)載體傳輸?shù)搅硪粋€(gè)系統(tǒng)上。為此，比如使用有識(shí)別編碼的輔助蓋板，或者使用裝在全密封且絕熱外殼里的昂貴的有源RFID系統(tǒng)。這兩種方案大都不是固定在產(chǎn)品本身，而是固定在專用的噴漆生產(chǎn)線滑座上。這是一個(gè)質(zhì)量問(wèn)題隱患，其價(jià)格非常昂貴，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)也是跟蹤環(huán)節(jié)最大的故障源之一。
　　
　　有了創(chuàng)新的UHF金屬標(biāo)簽，這些缺點(diǎn)迎刃而解：RFID標(biāo)簽全程固定在產(chǎn)品上，在制造和操作上比以前的所有系統(tǒng)都更為有利。這是在大力研究和開(kāi)發(fā)工作上帶來(lái)的一大進(jìn)步，高科技應(yīng)答標(biāo)簽不僅必須在金屬底座上功能正常，尤其是其結(jié)構(gòu)必須扁平，而且還必須耐受220℃的高溫，噴漆過(guò)程中也必須安然無(wú)恙。
　　
　　基于RFID自動(dòng)識(shí)別，對(duì)于材料在可使用性的控制上也擁有巨大潛力。為了在加工過(guò)程中隨時(shí)在合適的地點(diǎn)得到足夠數(shù)量的組件，技術(shù)工業(yè)中的許多企業(yè)采用看板（Kanban）系進(jìn)行工作。該系統(tǒng)的原理非常簡(jiǎn)單也十分有效：一旦某個(gè)加工站點(diǎn)上需要的組件少于規(guī)定的最低數(shù)量，相關(guān)員工就在閱讀器上貼一張打印有條碼的看板卡，以此啟動(dòng)補(bǔ)充供貨系統(tǒng)。
　　
　　利用RFID技術(shù)則可以把這些過(guò)程進(jìn)一步簡(jiǎn)化并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如每一個(gè)組件都做上一個(gè)應(yīng)答器標(biāo)簽，那么加工站點(diǎn)上的耗用情況及當(dāng)前存量，就可以經(jīng)過(guò)無(wú)線電自動(dòng)報(bào)告給EDV系統(tǒng)而且是實(shí)時(shí)的。因而，即便是分散得很遠(yuǎn)的生產(chǎn)基地或零配件供應(yīng)企業(yè)，也可以進(jìn)行精密協(xié)調(diào)，使相互調(diào)配達(dá)到完美無(wú)缺。