Recherche sur les applications des procédés de production de moteurs basées sur la technologie RFID

　　1. Aperçu de la RFID

　　La RFID (Identification par Radiofréquence) est une technique de collecte de données qui n’a émergé que ces dernières années, et qui est actuellement la technologie d’identification automatique et d’acquisition de données la plus prisée. Son principe de base est d’utiliser un couplage inductif et un couplage électromagnétique pour assurer l’identification et le suivi automatiques des objets identifiés. La technologie RF offre de nombreux avantages tels qu’une grande précision, une forte adaptabilité environnementale, une forte capacité anti-interférence et une réutilisation. Elle est actuellement largement utilisée dans la vente de grands magasins commerciaux, la logistique et la gestion du transport, ainsi que dans les lignes de production d’automatisation industrielle.

　　La base FAW Jiefang Xichai Huishan est équipée d’une gamme moderne de production de moteurs diesel pour véhicules lourds, comprenant quatre chaînes de découpe et d’assemblage de métaux, un bus scolaire et sept lignes de production d’étanchéités d’huile. La chaîne de production d’usinage 6DM a été introduite par la société allemande GROB. Les informations sur les processus de la chaîne de production, en particulier les données sur le traitement des pièces, l’état en temps réel du flux des pièces et l’efficacité des équipements, ont toujours été un axe clé pour la gestion de la production. En raison des limitations matérielles des équipements de production d’atelier, il est urgent de mettre à niveau les fonctions en fonction du matériel existant. Permet de lire, d’écrire et de stocker les informations de traitement de chaque pièce, en les téléchargeant sur un serveur de données pour la collecte et l’analyse de big data, les résultats de l’analyse étant finalement utilisés pour la gestion de production.

　　Cet article explique principalement les fonctions d’acquisition et de transmission de données RFID du câblage de machines 6DM dans le projet de démonstration de construction de base de fabrication intelligente de fabrication intelligente de moteurs diesel lourds FAW Jiefang Xichai.

　　2. Sélection du matériel RFID

　　En fonction des exigences matérielles des machines-outils sur site, certains produits liés à BALLUFFRFID, y compris les produits RFID inductifs couplés de la série BIS M utilisés pour la lecture et l’écriture d’informations sur les pièces, notamment les processeurs RFID, les têtes lecteurs/écritures RFID, les supports de données RFID et les connecteurs de câbles de connexion.

　　Ce produit présente une structure compacte, une longue durée de vie, une forte capacité anti-interférence et des capacités rapides de lecture/écriture de données, ce qui le rend particulièrement adapté à la collecte d’informations logistiques pour les pièces sur des chaînes de production d’usinage.

　　(1) Introduction matérielle : Le processeur BALLUFF BIS M fonctionne à une fréquence de 13,56 MHz pour une communication à haute fréquence. Le processeur supporte la connexion de deux têtes de lecture/écriture. Choisissez le modèle de tête lecture/écriture correspondant BIS00M6. L’interface de service peut être utilisée pour connecter des logiciels de configuration pour la lecture/écriture porteuse de données.

　　Pour garantir une installation fiable sur le bloc-cylindres et la culasse, choisissez un support de données BIS00PT similaire à une vis, qui peut être vissé sur le bloc et la tête comme une vis pour une installation fiable. Lorsqu’elle est utilisée conjointement avec la tête de lecture/écriture correspondante, la distance maximale de reconnaissance lecture/écriture pour ce porteur de données est de 4 cm, répondant aux exigences de lecture/écriture lors du flux des pièces sur la chaîne de production (voir Figure 1).

　　Figure 1 : Processeur RFID, lecteur/écriveur et porteur de données

　　(2) En prenant l’exemple des informations sur le traitement de la production de pièces, basées sur les informations requises sur le processus de production et combinées aux exigences de gestion de la chaîne de production, les exigences de stockage de la zone de données au sein du support de données sont définies. Le tableau joint contient les informations de données que la RFID doit collecter lors du traitement.

　　Les données nécessaires à collecter via RFID pour les informations sur les processus de production en ligne d’usinage 6DM comprennent principalement deux types : informations sur les pièces et informations sur le traitement. Les informations sur les pièces comprennent principalement les numéros de pièce, les numéros de série, etc. ; Les informations sur le processus d’usinage incluent la qualité de la pièce, l’état de la pièce et le numéro de procédé.

　　Table de définition d’information au sein du support de données

　　Prenant la station OP40 de la ligne de blocs cylindres comme exemple, il y a une tête de lecture/écriture aux points de chargement et de déchargement de la machine-outil. Lorsque le cylindre avec le support de données installé s’écoule vers le point d’alimentation OP40, l’API termine la lecture et l’écriture des informations sur la pièce à l’emplacement d’alimentation. Par exemple, le numéro de pièce, le numéro de série et les informations d’usinage du procédé précédent sont affichés, et les informations pertinentes sont affichées sur le panneau HMI. En même temps, une vérification des informations d’usinage est effectuée pour déterminer si la pièce a réussi le processus précédent. Le flux de travail est montré à la Figure 2.

　　Figure 2 Processus de lecture/écriture du porteur de données

　　Après que la machine a terminé l’usinage de la pièce, elle se dirige vers le port de décharge, où l’API écrit les informations d’usinage et les affiche sur le panneau HMI. Les informations d’usinage de l’OP40 sont également enregistrées dans le support de données. L’API envoie ces informations de traitement, ainsi que les numéros de pièce, numéros de série et autres données déjà lus précédemment, au serveur de données, formant un lien de données d’usinage pour la pièce et une table de l’ensemble du flux de traitement de la pièce. Le serveur de données agit comme une interface de communication avec le serveur de la couche supérieure, stockant temporairement les informations relatives à l’usinage de la machine à outils de la chaîne de production.

　　(3) Configuration RFID à l’intérieur des machines-outils GROB. Après avoir terminé le câblage matériel, la première étape consiste à configurer le matériel sur l’API (voir Figure 3) et à configurer l’adresse d’E/S. Ensuite, la programmation des PLC et des API, la lecture des vis de données et l’écriture sont terminées (voir Figure 4).

　　L’interface d’affichage HMI a été réécrite pour l’affichage et la confirmation des informations RFID. Par exemple, les opérateurs peuvent utiliser cette interface pour confirmer les informations de traitement non conformes.

　　(4) Écrire l’identifiant de la pièce en ligne. À la station de chargement, PC+PLC+RFID est utilisé pour ajouter l’équipement permettant de saisir les informations sur la vis de la pièce de chargement. Lorsque la pièce à travailler arrive à cette station, l’opérateur visse la vis de données sur la pièce et saisit un numéro de série unique sur le PC. Lorsque la pièce circule, l’API inscrit le numéro d’identification série dans la vis de données. Le produit réel est montré à la Figure 5.

　　Figure 5 : Écrivez les informations d’identification de la pièce en ligne sur le transporteur RFID

　　Cette vis de données suivra la pièce en continu jusqu’à la localisation de la station hors ligne. Lors du processus de traitement et de transmission de la pièce, les informations de traitement de chaque processus, ainsi que son numéro d’identification, sont transmises au serveur de données.

　　(5) Collecte et analyse des données. Un serveur de données supplémentaire est ajouté à la section de collecte de données de la chaîne de production, utilisant un logiciel professionnel pour établir un pont entre les serveurs de niveau supérieur et les équipements de terrain. Par exemple, KEPServer peut collecter les données requises par la machine, telles que le numéro d’identification de la pièce, les informations sur l’usinage, la quantité d’usinage et les informations d’alarme de la machine. Ensuite, une entreprise professionnelle de logiciels d’acquisition et d’analyse de données développe le logiciel de collecte et d’analyse des données pour lire les données collectées par KEPServer. Après analyse des données, combinée aux applications pertinentes, elle peut être consultée en temps réel sur des ordinateurs, tablettes et autres clients, formant ainsi une plateforme intelligente de gestion d’usine. En fin de compte, elle permet une gestion globale de la production produite, de l’efficacité des équipements et des alarmes d’équipement. Grâce à cette plateforme, on réalise une analyse de big data de la production, de la logistique et de la planification (voir Figure 6).

　　La figure 6 montre l’efficacité de production de certaines machines-outils de section

　　Le logiciel de système d’acquisition de données est un composant important du système de gestion d’usine. Il se compose de trois parties : serveur, client et côté portable. La conception doit suivre des principes tels que la simplicité et la facilité d’utilisation, une grande fiabilité, de bonnes performances en temps réel et une structure claire.