RFID teknolojisine dayalı motor üretim süreci uygulamaları üzerine araştırmalar

　　1. RFID'nin Genel Bakış

　　RFID (Radyo Frekansı Tanımlama), yalnızca son yıllarda ortaya çıkan bir veri toplama tekniğidir ve şu anda en değerli otomatik tanımlama ve veri toplama teknolojisidir. Temel prensibi, tanımlanan nesnelerin otomatik olarak tanımlanması ve takibi sağlamak için endüktif ve elektromanyetik bağlantıyı kullanmaktır. RF teknolojisi, yüksek doğruluk, güçlü çevresel uyum sağlama, güçlü anti-parazit yeteneği ve yeniden kullanılabilirlik gibi birçok avantaj sunar. Şu anda ticari mağaza satışları, lojistik ve ulaşım yönetimi ile endüstriyel otomasyon üretim hatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

　　FAW Jiefang Xichai Huishan Üssü, dört metal kesme ve montaj hattı, bir okul otobüsü ve yedi yağ sızdırmazlığı üretim hattını içeren modern ağır hizmet dizel motor üretim hattına sahiptir. 6DM işleme üretim hattı Alman şirketi GROV'dan tanıtıldı. Üretim hattı süreç bilgileri, özellikle iş parçası işleme bilgileri, gerçek zamanlı iş parçası akışı durumu ve ekipman verimliliği, üretim yönetiminde her zaman temel bir odak noktası olmuştur. Atölye üretim ekipmanlarındaki donanım sınırlamaları nedeniyle, mevcut donanıma göre fonksiyonların güncellenmesi acil bir ihtiyaç vardır. Her iş parçası için işleme bilgilerinin okunması, yazılması ve saklanmasını sağlar; büyük veri toplama ve analiz için bir veri sunucusuna yüklenir ve analiz sonuçları nihayetinde üretim yönetimi için kullanılır.

　　Bu makale, FAW Jiefang Xichai ağır hizmet dizel motoru akıllı üretim gösteri tabanı inşaat projesinde 6DM makine kablolamalarının RFID veri toplama ve iletim işlevlerini esas olarak açıklamaktadır.

　　2. RFID donanım seçimi

　　Yerdeki makine takımlarının donanım yapılandırma gereksinimlerine dayanarak, iş parçası bilgi okuma ve yazma için kullanılan BIS M serisi endüktif-bağlı RFID ürünleri, RFID işlemcileri, RFID okuyucu/yazma başlıkları, RFID veri taşıyıcıları ve bağlantı kablo konnektörleri dahil olmak üzere BALLUFFRFID ile ilgili ürünleri seçin.

　　Bu ürün, kompakt yapıya, uzun hizmet ömrüne, güçlü anti-parazit yeteneğine ve hızlı veri okuma/yazma yeteneklerine sahiptir; bu da onu üretim hatlarında iş parçaları için lojistik bilgi toplamak için özellikle uygundur.

　　(1) Donanım Girişi: BALLUFF BIS M işlemcisi, yüksek frekanslı iletişim için 13,56 MHz frekansında çalışır. İşlemci, iki okuma/yazma başlığını bağlamayı destekler. Eşleşen okuma/yazma başlığı modelini seçin BIS00M6. Hizmet arayüzü, veri taşıyıcı okuma/yazma yapılandırma yazılımını bağlamak için kullanılabilir.

　　Silindir bloğu ve kafasına güvenilir kurulum sağlamak için, güvenilir kurulum için vida gibi vida BIS00PT bir veri taşıyıcısı seçin. Eşleşen okuma/yazma başlığı ile birlikte kullanıldığında, bu veri taşıyıcısının maksimum okuma/yazma tanıma mesafesi 4cm'dir ve üretim hattındaki iş parçası akışı sırasında okuma/yazma gereksinimlerini karşılarken (bkz. Şekil 1).

　　Şekil 1: RFID işlemci, okuyucu/yazıcı ve veri taşıyıcı

　　(2) İş parçası üretim işlem bilgisini örnek alarak, gerekli üretim süreci bilgisine dayanarak ve üretim hattı yönetim gereksinimleriyle birleştirildiğinde, veri taşıyıcısı içindeki veri alanı depolama gereksinimleri tanımlanır. Ekli tablo, RFID'nin işlem sırasında toplaması gereken veri bilgilerini içerir.

　　6DM işleme hattı üretim süreci bilgileri için RFID üzerinden toplanması gereken veriler esas olarak iki türden oluşur: iş parçası bilgisi ve işleme bilgisi. İş parçası bilgileri esas olarak parça numaraları, seri numaraları vb. içerir; İşleme süreci bilgileri, iş parçasının kalitesi, iş parçasının durumu ve süreç numarasını içerir.

　　Veri Taşıyıcısı İçinde Bilgi Tanım Tablosu

　　Örneğin silindir blok hattı OP40 istasyonunu ele alarak, makine takımının hem yükleme hem de boşaltma noktalarında bir okuma/yazma başlığı bulunur. Kurulu veri taşıyıcısı olan silindir OP40 besleme noktasına akarken, PLC besleme noktasında iş parçası bilgisinin okuma ve yazmasını tamamlar. Örneğin, önceki sürecin parça numarası, seri numarası ve işleme bilgileri gösterilir ve ilgili bilgiler HMI panelinde gösterilir. Aynı zamanda, iş parçasının önceki süreci geçip geçmediği belirlenmek için işleme bilgisi doğrulaması yapılır. İş akışı Şekil 2'de gösterilmiştir.

　　Şekil 2 Veri taşıyıcısı okuma/yazma süreci

　　Makine iş parçasını işledikten sonra, iş parçasının boşaltma portuna akar; PLC işleme bilgilerini yazar ve HMI panelinde gösterir. OP40'ın işleme bilgileri de veri taşıyıcısına kaydedilir. PLC, bu işlem bilgilerini, daha önce okunan iş parçası parça numaraları, seri numaraları ve diğer verilerle birlikte veri sunucusuna gönderir; böylece iş parçası için bir işleme veri bağlantısı ve tüm iş parçası işleme akışının tablosunu oluşturur. Veri sunucusu, üst katman sunucusuyla iletişim arayüzü olarak işlev görür ve üretim hattı tezgahının işlenmesiyle ilgili bilgileri geçici olarak saklar.

　　(3) GROB makine aletleri içinde RFID konfigürasyonu. Donanım kablolaması tamamlandıktan sonra, ilk adım donanımı PLC'de yapılandırmak (bkz. Şekil 3) ve IO adresini yapılandırmaktır. Sonrasında PLC ve PLC programlama, veri vidalı okuma ve yazma tamamlanır (bkz. Şekil 4).

　　HMI ekran arayüzü, RFID bilgi gösterimi ve onayı için yeniden yazıldı. Örneğin, operatörler bu arayüzü uyumsuz işlem bilgilerini doğrulamak için kullanabilirler.

　　(4) Çevrimiçi iş parçasının iş parçası ID'sini yazın. Yükleme istasyonunda, yükleme iş parçası için vida bilgisi giren ekipman eklemek amacıyla PC+PLC+RFID kullanılır. İş parçası bu istasyona aktığında, operatör veri vidasını iş parçasına vidalar ve PC'ye benzersiz bir seri numarası girer. İş parçası aktığında, PLC veri vidasına seri ID numarasını yazar. Gerçek ürün Şekil 5'te gösterilmiştir.

　　Şekil 5: Çevrimiçi iş parçasının ID bilgilerini RFID taşıyıcıya yazın

　　Bu veri vidası, çevrimdışı istasyon bulunana kadar iş parçasını sürekli takip eder. İş parçası işleme ve iletim sürecinde, her sürecin işlem bilgileri ve kimlik numarası veri sunucusuna iletilir.

　　(5) Veri toplama ve analiz. Üretim hattı veri toplama bölümüne ek bir veri sunucusu eklenir ve profesyonel yazılım kullanılarak üst düzey sunucular ile saha ekipmanları arasında köprü oluşturulur. Örneğin, KEPServer, makinenin ihtiyaç duyduğu iş parçası ID numarası, işleme bilgileri, işleme miktarı ve makine alarmı bilgileri gibi verileri toplayabilir. Daha sonra, profesyonel bir veri toplama ve analiz yazılımı şirketi, KEPServer tarafından toplanan verileri okumak için veri toplama ve analiz yazılımını geliştirir. Veri analizi ve ilgili uygulamalarla birleştirildikten sonra, bilgisayarlarda, tabletlerde ve diğer müşterilerde gerçek zamanlı olarak görüntülenebilir ve böylece akıllı bir fabrika yönetim platformu oluşturulur. Sonuç olarak, üretim çıktısı, ekipman verimliliği ve ekipman alarmlarının kapsamlı yönetimini sağlar. Bu platformla üretim, lojistik ve zamanlama gibi büyük veri analizleri gerçekleştirilir (bkz. Şekil 6).

　　Şekil 6, bazı kesitli makine takımlarının üretim verimliliğini göstermektedir

　　Veri toplama sistemi yazılımı, fabrika yönetim sisteminin önemli bir bileşenidir. Üç bölümden oluşur: sunucu, istemci ve elde taşınan taraf. Tasarım, basitlik ve kullanım kolaylığı, yüksek güvenilirlik, iyi gerçek zamanlı performans ve net yapı gibi ilkeleri takip etmelidir.