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Anwendung der Radiofrequenz-Identifikationstechnologie in laminierten Holztüren
Merkmale und Managementanforderungen des Produktionsprozesses von laminierten Holztüren, verwenden Elektronische RFID-Tags Produktion zu lösen, Lagerung, Logistik, Installations- und After-Sales-Probleme.
Abstrakt: Gemäß den Eigenschaften des Produktionsprozesses und den Managementanforderungen von laminierten Holztüren, Radiofrequenz-Identifikation (RFID (RFID)) Elektronische Tags werden als Hauptinformationsträger in der Produktion eingesetzt, Lagerung, Logistik, Installation und After-Sales, und es wird ein vertikal verteiltes System auf Basis der RFID-Technologie aufgebaut. Erfassung und Verarbeitung von Informationen zur Herstellung von Holztüren und Modellstruktur, und der Implementierungsprozess jedes Funktionsmoduls.
Die Anwendungsergebnisse beweisen, dass dieses Informationserfassungs- und -verarbeitungsmodell das traditionelle zweidimensionale Codesystem ersetzen kann, und lösen Sie das Problem im traditionellen Produktionsprozess, dass der zweidimensionale Code leicht verschmutzt werden kann, wiederholte Codes, Daten können gelesen, aber nicht geschrieben werden, und Dateninformationen fehlen. Bei der Herstellung von Holztüren wurde die Effizienz gesteigert 1.5 min/Fenster bis 1.0 Min./Fenster, und die umfassende Verwaltungszeit wurde verkürzt 10-15 Minuten/Fenster bis 5 Minuten/Fenster, Realisierung der vollständigen Integration der Holztürverarbeitung, Lagerung, Logistik, Installation und Wartung. Prozessmanagement.
Schlüsselwörter: Herstellung von laminierten Holztüren, RFID-Technologie, integriertes Management, IoT-RFID-Technologie
Als Teilbereich der traditionellen Heimeinrichtungsbranche, Chinas Holztürenindustrie vergrößert ständig ihre Marktgröße. Mit der Vertiefung der digitalen und intelligenten Transformation Chinas, Es eröffnet eine große Chance für den Wandel, Upgrade durchführen, und Innovation und Entwicklung. Die aktuelle Produktionsweise chinesischer Holztüren ist durch maßgeschneiderte Fertigung geprägt, Der Produktionsprozess und die Produktstruktur sind relativ komplex, Es gibt viele Arten von Rohstoffen und Teilen, und das Produkt hat einen hohen Mehrwert. Sein Fertigungsniveau entspricht in gewissem Maße dem Fertigungsniveau hochwertiger Holzprodukte in China.
Anwendung der Radiofrequenz-Identifikationstechnologie im informationsintegrierten Produktionsmodus von laminierten Holztüren
Derzeit, Die Produktionsprozesse verschiedener Holztürenunternehmen in China unterscheiden sich geringfügig, und die Gerätekonfiguration ist relativ flexibel. Produktqualität und Produktionseffizienz hängen weitgehend vom technischen Niveau der Arbeiter und der automatisierten Einzelgeräte ab, und der Produktionszyklus ist relativ lang.
Die meisten Unternehmen verwenden Barcodes oder zweidimensionale Codes als Informationsträger im Prozess der Teilebearbeitung und -zirkulation, hauptsächlich auf das Fabrik-MES-System angewiesen, Verlassen Sie sich bei der Kommunikation auf das Netzwerk, Auch die Anforderungen an die Ausrüstung sind hoch, und die Informationsspeicherkapazität ist gering, Nur Einweg-Lesefunktion , Oft ist die Oberfläche beschädigt und die Verarbeitungsinformationen sind nicht lesbar, Dies macht es schwierig, den Produktionsfortschritt im Management-Link zu verfolgen, Die Material- und Produktionsverluststatistiken sind nicht aktuell und genau, Die Lagerverwaltung ist chaotisch, Und "falsche Bestellungen" tauchen häufig in den Logistik- und Installationslinks auf. Phänomen, Dies führt zu unnötiger Zeit- und Materialverschwendung.
Radiofrequenz-Identifikation (RFID (RFID)) Technologie ist eine berührungslose automatische Identifikationstechnologie, Das Prinzip besteht in der berührungslosen Datenkommunikation zwischen dem Lesegerät und dem Tag, um das Zielobjekt automatisch zu identifizieren und relevante Daten zu erhalten, Der Erkennungsprozess erfordert keinen manuellen Eingriff, und hat eine starke Anwendbarkeit auf verschiedene industrielle Umgebungen.
RFID bietet den Vorteil einer großen Speicherkapazität, große Lesedistanz, mehrere Identifikationsziele, und Datenverschlüsselung. Es wird häufig im kommerziellen Kaufhausverkauf eingesetzt, Lagerlogistik, Transport, und Automobilbau.
Derzeit, RFID wird in einigen ausländischen Ländern im Bereich Möbel und Holzprodukte eingesetzt. Zum Beispiel, Northway Industries, ein bekannter Hersteller von Holzmöbeln und Bürobedarf in den Vereinigten Staaten, Verwendet RFID-Systeme um den Herstellungsprozess von Produkten zu verfolgen; Die UHF-RFID-Technologie von Source wurde in die Fabrik in Valede Cambra integriert, um die Produktionseffizienz zu verbessern und Verwaltungskosten zu sparen; Thomasville Furniture Industries, ein berühmter amerikanischer Möbelhersteller, nutzte ein RFID-Netzwerk und eine RFID-Infrastruktur, um großen Einzelhandelskunden Produktrückverfolgbarkeit zu ermöglichen.
Derzeit, Es gibt nur wenige Berichte über den Einsatz der RFID-Technologie in der Holztürenherstellungsindustrie im In- und Ausland. Angesichts dessen, entsprechend den Produktionseigenschaften von laminierten Holztüren und den Anforderungen des Produktmanagements, Diese Studie dauert RFID (RFID) als Hauptträger von Informationen zur Herstellung und Verwaltung von laminierten Holztüren, untersucht die Anwendungsweise der RFID-Technologie in Produktionslinien für Holztüren, und konstruiert eine laminierte Holztür auf Basis der RFID-Technologie. Das Anwendungsmodell der Informationserfassung und -verarbeitung bei der Herstellung von Holztüren realisiert die Informationserfassung sowie die Echtzeitverfolgung und -überwachung des gesamten Prozesses der Holztürverarbeitung, Transport, Installation und After-Sales.
1. Aufbau und Funktionsprinzip des RFID-Systems
Das RFID-System besteht aus drei Teilen, einschließlich: Elektronisches RFID-Tag (ETIKETT, Transponder), Lese- und Anwendungssystem.
1) Das elektronische Etikett ist im Türblatt verpackt und enthält einen speziellen Chip und eine Tag-Antenne. Der dedizierte Chip ist der Hauptdatenträger für die Radiofrequenzidentifikation. Als Leseinformationen des zu identifizierenden Produkts werden Daten in einem bestimmten Format im dedizierten Chip gespeichert. Die eingebaute Antenne dient hauptsächlich der Kommunikation mit der Hochfrequenzeinheit im Lesegerät.
2) Das Lesegerät ist ein Gerät zum Lesen bzw. Lesen und Schreiben elektronischer Tag-Informationen. Seine Hauptfunktion besteht darin, die interne Funkfrequenzeinheit zu steuern, um Lesesignale an das elektronische Etikett zu übertragen, Empfangen Sie die Antwort des Tags, und die Produktidentifikationsdaten zusammen mit anderen relevanten Informationen im Tag an den Host senden.
Diese Forschung verwendet hauptsächlich den geteilten festen Leser, um die Verarbeitungsdateninformationen am vorderen Ende der Produktionslinienausrüstung zu lesen, und verwaltet mit dem mobilen Handlesegerät den Produktprozess im Lager, Transport und Montage von Holztüren.
3) Das Anwendungssystem besteht hauptsächlich aus Middleware und Anwendungssoftware. Die Middleware kann über das Lesegerät Daten auf das Tag schreiben und lesen, und schließen Sie das Lesegerät und die Anwendungssoftware an. Die Anwendungssoftware umfasst hauptsächlich Unternehmensproduktions- und Verwaltungsinformationssoftware, wie Enterprise Resource Management (Systemanwendungen und Produkte, APS), Unternehmensressourcenplanung (Unternehmensressourcenplanung, ERP) und holzverarbeitendes computergestütztes Design/Fertigung (Holz CAD/CAM, ÖRK), usw. Die spezifische Zusammensetzung ist in Abbildung dargestellt 1.
Figur 1 Zusammensetzung des RFID-Systems - IOT-Anwendungsbeispiel
Das Funktionsprinzip des Systems besteht darin, dass das mit dem elektronischen Etikett versehene Türblatt in das Magnetfeld der Antenne eintritt, Es empfängt das vom Front-End gesendete Trägersignal (oder mobiles Endgerät) Leser der Verarbeitungsausrüstung, erhält die benötigte Energie durch den induzierten Strom, und sendet das im dedizierten Chip gespeicherte Signal. Produktinformationen zu Holztüren, oder aktiv ein bestimmtes Frequenzsignal senden. Der Leser liest und entschlüsselt die Informationen, und sendet Funkwellenenergie einer bestimmten Frequenz über den Antennensender, um die Transponderschaltung anzutreiben und interne Daten zur relevanten Analyse an das zentrale Informationssystem zu senden. Endlich, Diese Daten werden zur entsprechenden Verarbeitung an das Anwendungsprogramm gesendet.
2. Produktionsprozess für laminierte Holztüren und Analyse der RFID-Anwendungsanforderungen
2.1 Herstellungsprozess von laminierten Holztüren
Bei der laminierten Holztür handelt es sich um eine Holztür aus Furnier, Dekorpapier oder andere Dekorationsmaterialien, und der Türrahmen ist mit Türkernmaterialien gefüllt. Die Holztür besteht aus mehrschichtigen Materialien durch Laminieren. Ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis wird von den Verbrauchern immer mehr bevorzugt. Von der Rohmaterialverarbeitung bis zur Installation des fertigen Produkts, Türen aus laminiertem Holz müssen eine Rohstoffvorbereitung durchlaufen, Herstellung, Qualitätskontrolle, Verpackung, Lagerung, Vertrieb und Installation, wie in der Abbildung gezeigt 2.
Figur 2 Produktions- und Vertriebsverbindungen von laminierten Holztüren
Im Vergleich zu Plattenmöbeln, Die laminierte Holztür wird integriert, nachdem das Paneel und der Rahmen kombiniert wurden, und das nachfolgende Verarbeitungsobjekt ist ein Ganzes, das ist, Für die vollständige Informationserfassung sind ein oder nur wenige elektronische RFID-Tags erforderlich. Zusätzlich, Die Form der laminierten Holztür ist festgelegt, und nur die Größe ist je nach Anpassungsanforderungen unterschiedlich. Es nimmt einen kleinen Raum ein, und weil im Türkern ein gewisser Platz vorhanden ist, Es ist praktisch für die Verpackung elektronischer RFID-Tags. Deshalb, im Herstellungsprozess von laminierten Holztüren, Im Allgemeinen wird das elektronische RFID-Tag nach der Montage des Rahmens und vor dem Pressen des Paneels im Inneren des Türblatts angebracht.
2.2 Analyse der RFID-Anwendungsanforderungen
Es gibt viele Herstellungsverfahren für Holztüren, und es ist viel Ausrüstung erforderlich. Obwohl viele Geräte in der bestehenden Holztüren-Produktionslinie durch die Erkennung von Barcodes automatisch verarbeitet werden können, Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf das vierseitige Sägen des Türblatts, Kantenversiegelung, Öffnen von Hardware-Lochschlitzen und anderen Verbindungen. Die digitale Verwaltung des gesamten Prozesses wurde nicht realisiert, und die automatische Informationserfassung des gesamten Prozesses fehlt, Dies erschwert die Online-Verwaltung und -Kontrolle.
Sobald ein Problem mit der Produktqualität oder einem Geräteausfall auftritt, Es ist schwierig, es schnell zu lösen, kann die Produktqualität nicht garantieren, und wirkt sich auf die Effizienz des Produktionsmanagements aus. Die Anwendungsanforderungen von RFID in jedem Zusammenhang der Produktion und Verbreitung von Holztüren werden wie folgt analysiert.
1) Verwirklichen Sie ein transparentes Produktionsmanagement. Durch die Verwendung elektronischer RFID-Tags als Informationsträger, Es ist möglich, wichtige Informationen über den Status von Produkten in den Verarbeitungsphasen zu erhalten und aufzuschreiben, Transport, Installation und Kundendienst in Echtzeit und effizient, und rechtzeitige Erfassung der Betriebszustandsinformationen in den relevanten Phasen der laufenden Produkte, um Managern eine Beurteilung zu ermöglichen. Bereitstellung ausreichender Datenunterstützung für die Entscheidungsfindung.
RFID-TAGS
2) Verwirklichen Sie das schlanke Management der Produktion. Der Einsatz der RFID-Technologie zur Echtzeitverfolgung des Produktionsprozesses kann es Unternehmen ermöglichen, den Produktionsstatus zeitnah zu kennen, und passen Sie die Produktionskapazität flexibel an Auftragsanforderungen und Prozessverknüpfungen an, um das Gleichgewicht der Produktivität zu maximieren. Mit dieser Methode kann das Werkstattmanagement schlanker gestaltet werden, Produktion flexibler, und Unternehmen dabei zu helfen, ein effizienteres Produktionsmanagement zu erreichen.
3) Verwirklichen Sie das intelligente Management des Produktionsprozesses. Durch RFID-Technologie, die Bestellinformationen verschiedener Chargen, Spezifikationen, Größen, und Farben von Holztüren können identifiziert und gespeichert werden, und die Verarbeitungsreihenfolge von Verarbeitungsgeräten wie dem Pressen von Türblättern, Vierseitensägen, und die Verarbeitung von Hardware-Lochschlitzen kann gesteuert werden, um die intelligente Fertigung des Produktionsprozesses zu verbessern. Ebene.
4) Realisieren Sie die Online-Kontrolle der Produktqualität. Auf die Probleme des Vierseitensägens abzielend, Kantenversiegelung, und Hardware-Lochnutbearbeitung im aktuellen Holztür-Produktionsprozess, Kantenabplatzer, verbrannt, Freiliegende Nähte, Kratzer, Gruben, Versetzung der Hardware-Lochrille, und Typverarbeitungsverwechslungen können leicht auftreten. Die lesbaren und beschreibbaren Eigenschaften elektronischer RFID-Tags, mit Hilfe der Bildverarbeitungstechnologie, schreibt automatisch unqualifizierte Informationen in die elektronischen RFID-Tags im Inneren der Holztür, realisiert die automatische Trennung unqualifizierter Produkte in der späteren Phase, und kann die Produktqualität rechtzeitig verfolgen, um die Produktqualität und Produktionseffizienz zu verbessern.
5) Verwirklichen Sie das Informationsmanagement von Lagerhaltung und Logistik. Durch die Nutzung der Fernidentifizierungsfunktion elektronischer RFID-Tags kann das Informationsmanagementniveau des Lagers verbessert werden, Ermitteln Sie schnell die Bestellinformationen und den Lagerort des Produkts, Vereinfachen Sie die Kontroll- und Abnahmevorgänge beim Betreten und Verlassen des Lagers, und speichern Sie die Inspektion, Aufzeichnung, und Verarbeitung, die bei herkömmlichen manuellen Vorgängen erforderlich ist. Inventar und andere Links. Im Vertriebsprozess, Die RFID-Tag-Technologie wird übernommen, Dadurch können Verluste durch verlegte Waren und Versandfehler verringert werden, und die Servicequalität verbessern.
6) Um die Genauigkeit der Verteilung und Installation zu erreichen. Durch die Nutzung der Lese- und Schreibfunktion elektronischer RFID-Tags kann die Genauigkeit der kundenspezifischen Holztüren in der Verteilungs- und Installationsposition sichergestellt werden, Vermeidung des Phänomens von "Falsche Bestellung" und unnötige Verschwendung von Zeit und Materialkosten verursachen.
3. RFID-Anwendungsmodus in der Produktionslinie für die Herstellung laminierter Holztüren
3.1 Vertikal verteilte Modellsystemkonstruktion
Entsprechend den Merkmalen des Produktionsprozesses für laminierte Holztüren und den Anforderungen des Produktmanagements, Es wird der Modellrahmen für die Herstellung laminierter Holztüren auf Basis der RFID-Technologie untersucht. Es nimmt eine vertikale Vertriebsstruktur an und besteht hauptsächlich aus drei Teilen: die Kontrollschicht, die Ausführungsschicht und die Geschäftsschicht, wie in der Abbildung gezeigt 4. Zeigen.
Abb.4 Rahmen eines vertikal verteilten Holztür-Produktionsmodells basierend auf RFID-Technologie
1) Kontrollschicht: bezieht sich auf das Werkstattsteuerungsnetzwerk, das aus geteilten festen Lesegeräten und zugehörigen Sensoren besteht, die an Geräten wie der Plattenzusammenstellung installiert sind, Vierseitensägen, Kantenanleimung, und Hardware-Lochbearbeitung, und führt die Gerätesteuerung vor Ort über Computer durch , inklusive speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS), Computer-numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (numerische Computersteuerung, CNC), verteilte numerische Steuerung (verteilte numerische Steuerung, DNC) und verteiltes Steuerungssystem (verteiltes Kontrollsystem, DCS) und andere Ausrüstung.
Die Hauptfunktion besteht darin, Produktdateninformationen automatisch über die in der Holztür voreingestellten elektronischen RFID-Tags zu sammeln und miteinander zu verbinden, um eine Echtzeitinteraktion und Informationsintegration von Daten zwischen Geräteinformations- und Softwaresystemen an verschiedenen Stationen und verschiedenen Prozessen zu realisieren, und die Produktion zu verbessern. Effizienz und Managementebene.
2) Ausführungsschicht: bezieht sich auf das Manufacturing Execution System (Manufaktur Ausführungs System, MES) Verwaltung und Nachverfolgung von Materialien, Produktion, Qualität, Ausrüstung, Chargen wichtiger Teile und andere Informationen im Herstellungsprozess.
Zur Vervollständigung der detaillierten Zerlegung der Fertigungsmanagementinformationen auf der Geschäftsebene können verschiedene Funktionsmodule eingerichtet werden, und Vor-Ort-Management jedes Geräts auf der Kontrollebene, um den kontinuierlichen und normalen Produktionsprozess sicherzustellen. Gleichzeitig, Die Sensibilität des Vor-Ort-Managements kann durch Materialbestandsüberwachung verbessert werden, Überwachung des Gerätestatus, Überwachung des Produktionsfortschritts, und Qualitätsstatusüberwachung, und die analysierten und verarbeiteten Dateninformationen können in Echtzeit an Unternehmensmanager übermittelt werden, um Produktionsentscheidungen zu treffen.
3) Business-Schicht: Bezieht sich hauptsächlich auf das grundlegende Geschäftsbetriebssystem, das das Unternehmen während der normalen Produktion und Vermarktung benötigt, einschließlich Produktionsmanagementsteuerung, Unternehmensressourcenplanung, Produktqualitätskontrolle, Lagerung und Vertrieb, Installation und Kundendienst sowie andere Anwendungssysteme. Der Betrieb dieser Anwendungssysteme kann die Managementeffizienz von Unternehmen verbessern und die Genauigkeit von Managemententscheidungen verbessern.
Liefern Sie RFID-Etiketten mit Hochfrequenz-RFID-Chipaufklebern - RF-Chip - Hersteller elektronischer Etiketten in China
3.2 Zusammensetzung der Funktionsmodule
Entsprechend den Anforderungen von Herstellung von Holztüren und Logistikmanagement, Der auf RFID-Technologie basierende, vertikal verteilte Modellrahmen für die Herstellung laminierter Holztüren umfasst fünf Funktionsmodule: Prozessmanagementmodul, Produktionsautomatisierungsmodul, Modul zur Überwachung der Produktqualität, Lager- und Vertriebsmodul, und Installations-After-Sales-Modul. Diese Module können je nach Bedarf relevante Dateninformationen bereitstellen, um ein effizientes Management und einen optimierten Betrieb der Produktionslinie für die Herstellung von Holztüren zu realisieren.
