使用RFID跟踪加工过程

作者:Claire Swedberg 文章来源:巴鲁夫(上海)贸易有限公司 发布时间:2014-05-15
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巴鲁夫为通用汽车托纳旺达发动机厂提供的解决方案包含200个RFID读写头,安装到输送系统的每个装配线或工位上,另外还有84个读写头安装在气缸盖上,这样不但避免了装配错误,还帮助该工厂节约了在284个工位上安装视觉系统并连接到触碰式监视器上所需的成本。

为了跟踪装配过程和检验生产正常运转,通用汽车托纳旺达发动机厂安装了嵌入RFID芯片的数据螺钉(见图1),应用在第5代生产线的6缸和8缸发动机上。自2012年初,第5代生产线已安装了284个RFID读写头,每个发动机组和气缸盖都安装了一个频率为13.56MHz的RFID数据螺钉,符合ISO 15693标准。


图1  使用巴鲁夫RFID数据螺钉来跟踪加工过程

通用汽车托纳旺达发动机厂的发动机装配上采用RFID技术的历史已经超过10年,该厂曾经应用13.56MHz西门子Simatic RF340T无源标签,包含8000字节的存储量,装载在每个发动机的托盘上,能够收集每个发动机的装配数据。首先,发动机放置在一个托盘上进行装配,发动机惟一的ID号码被输入并链接到永久附着在托盘上的RFID标签中。随着发动机穿过数十条装配流水线,托盘标签不断读取和写入,直到发动机离开托盘,用运输车辆装配运出。通过跟踪托盘,通用汽车监控每个进程的信息。这些信息不仅有助于工厂确保正确的流程在正确的时间进行正确的订单,还可以提供工厂召回和报废零件的历史数据,帮助工厂识别在一个特定时间或特定的机器上所有发动机的装配情况。该工厂还在每个机械加工工具上附加了一个13.56MHz巴鲁夫无源按钮形状的标签,来避免在机器上安装错误的工具。

巴鲁夫解决方案包含200个RFID读写头,安装到输送系统的每个装配线或工位上,另外还有84个读写头安装在气缸盖上。通用汽车与巴鲁夫一起合作生产了一种定制的数据螺钉式RFID标签形式。这种数据螺钉采用一种专有的线路类型来匹配孔的大小,巴鲁夫的13.56MHz高频处理器BIS M标签内置在数据螺钉顶部凹槽内,用环氧树脂粘合。数据螺钉安装在发动机缸体或缸盖上预留的螺孔中。发动机的ID编号记录在数据螺钉中,通过巴鲁夫BIS M读写头进行读写(见图2)。数据螺钉存储容量为2KB,连同发动机的惟一编码被存储于通用汽车后台软件中。巴鲁夫提供的中间件将读写的数据进行转换,然后集成到通用汽车的系统里。


图2  RFID数据螺钉(左)通过BIS M读写头(右)读取信息

在组装的工序中,读写头在每个加工工位上读取数据螺钉的信息,数据传递到后端系统,后端系统指导机器继续进行或者关闭有错误的工序。一旦流程结束,读写头就将数据写入数据螺钉,显示该流程已经结束。

如果出现特殊情况,发动机或者气缸需要离开装配线,数据螺钉通过员工使用手持设备读取信息,工厂利用Psion Workabout Pro掌上电脑同巴鲁夫读写元器件联接,确保个人能够读取每个数据螺钉的标签;通用汽车自主开发了一个车载阅读器,用一个PC连接一个巴鲁夫读写器,在发动机或者气缸离开装配线的时候,获取一个数据螺钉标签的ID;查看PC上的数据时,只需通过USB端口联接后端软件即可。

一旦发动机或气缸完成装配流程,数据螺钉会被拆除,数据会从它的2KB的存储量里清除,同时装配部分的历史数据将存储在通用汽车的服务器里。数据螺钉将在另一个工位重复使用。

这项技术不但避免了错误,还帮助通用汽车节约了在284个工位上安装视觉系统并连接到触碰式监视器的成本。未来,通用汽车将继续在生产线上使用RFID技术,并将此作为一个标准(元件)在项目中推广。

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