Aplicación de la Tecnología de Identificación por Radiofrecuencia en Puertas de Madera Laminada

Características del proceso de producción de puertas de madera laminada y requisitos de gestión., usar Etiquetas electrónicas RFID para resolver la producción, almacenamiento, logística, problemas de instalación y posventa.

Abstracto: Según las características del proceso de producción y los requisitos de gestión de las puertas de madera laminada, identificación de frecuencia de radio (rfid) las etiquetas electrónicas se utilizan como el principal portador de información en la producción, almacenamiento, logística, instalación y postventa, y se construye un sistema distribuido vertical basado en tecnología RFID. Estructura del modelo de procesamiento y adquisición de información de fabricación de puertas de madera, y el proceso de implementación de cada módulo funcional.

Los resultados de la aplicación demuestran que este modelo de recopilación y procesamiento de información puede reemplazar el sistema de código bidimensional tradicional., y resuelve los problemas en el proceso de producción tradicional que el código bidimensional es fácil de contaminar, códigos repetidos, los datos se pueden leer pero no escribir, y falta información de datos. La producción de puertas de madera La eficiencia se ha incrementado de 1.5 min/ventana a 1.0 min/ventana, y el tiempo de gestión integral se ha acortado de 10-15 minutos/ventana para 5 minutos/ventana, realización de la integración completa del procesamiento de puertas de madera, almacenamiento, logística, instalación y mantenimiento. gestión de proceso.

Palabras clave: producción de puertas de madera laminada, Tecnología RFID, administración integrada, Tecnología RFID IoT

Como una subdivisión de la industria tradicional de muebles para el hogar, La industria de puertas de madera de China está expandiendo constantemente su tamaño de mercado. Con la profundización de la transformación digital e inteligente de China, está marcando el comienzo de una gran oportunidad para la transformación, actualizando, e innovación y desarrollo. El modo de producción actual de puertas de madera chinas se caracteriza por la producción a medida., el proceso de producción y la estructura del producto son relativamente complejos, hay muchos tipos de materias primas y partes, y el producto tiene un alto valor añadido. Su nivel de fabricación representa hasta cierto punto el nivel de fabricación de productos de madera de alta gama en China..

Aplicación de la tecnología de identificación por radiofrecuencia en el modo de producción integrado de información de puertas de madera laminada

Actualmente, Los procesos de producción de diferentes empresas de puertas de madera en China son ligeramente diferentes., y la configuración del equipo es relativamente flexible. La calidad del producto y la eficiencia de la producción dependen en gran medida del nivel técnico de los trabajadores y del equipo independiente automatizado, y el ciclo de producción es relativamente largo.

La mayoría de las empresas utilizan códigos de barras o códigos bidimensionales como soporte de información en el proceso de procesamiento y circulación de piezas., confiando principalmente en el sistema MES de fábrica, confiar en la red para la comunicación, los requisitos de equipo también son altos, y la capacidad de almacenamiento de información es pequeña, solo función de lectura unidireccional , la superficie a menudo se daña y la información de procesamiento no se puede leer, lo que dificulta el seguimiento del progreso de la producción en el enlace de gestión, las estadísticas de pérdida de material y producción no son oportunas y precisas, la gestión del almacén es caótica, y "órdenes incorrectas" a menudo aparecen en los enlaces de logística e instalación. Fenómeno, causando pérdidas innecesarias de tiempo y costos de materiales.

Identificación de frecuencia de radio (rfid) es una tecnología de identificación automática sin contacto, cuyo principio es la comunicación de datos sin contacto entre el lector y la etiqueta para identificar automáticamente el objeto de destino y obtener datos relevantes, el proceso de reconocimiento no requiere intervención manual, y tiene una gran aplicabilidad en diferentes entornos industriales.

RFID tiene las ventajas de una gran capacidad de almacenamiento, larga distancia de lectura, múltiples objetivos de identificación, y cifrado de datos. Ha sido ampliamente utilizado en las ventas de grandes almacenes comerciales., logística de almacenamiento, transporte, y fabricación de automóviles.

Actualmente, RFID se ha utilizado en algunos países extranjeros en el campo de los muebles y productos de madera.. Por ejemplo, Industrias del norte, un conocido personalizador de muebles de madera y suministros de oficina en los Estados Unidos, usos Sistemas RFID para seguir el proceso de fabricación de los productos; La tecnología RFID UHF de Source se integró en la fábrica de Valede Cambra para mejorar la eficiencia productiva y ahorrar costes de gestión; Industrias de muebles de Thomasville, un famoso fabricante de muebles estadounidense, usó la red e infraestructura RFID para proporcionar trazabilidad de productos para grandes clientes minoristas.

Actualmente, hay pocos informes sobre la aplicación de la tecnología RFID en la industria de fabricación de puertas de madera en el país y en el extranjero. En vista de esto, según las características de producción de las puertas de madera laminada y los requisitos de gestión del producto, este estudio toma rfid como el principal portador de información de gestión y fabricación de puertas de madera laminada, estudia el modo de aplicación de la tecnología RFID en las líneas de producción de puertas de madera, y construye una puerta de madera laminada basada en tecnología RFID. El modelo de aplicación de recopilación y procesamiento de información de la fabricación de puertas de madera realiza la recopilación de información y el seguimiento y monitoreo en tiempo real de todo el proceso de procesamiento de puertas de madera., transporte, instalación y postventa.

1. Composición del sistema RFID y principio de funcionamiento.
El sistema RFID consta de tres partes, incluido: Etiqueta electrónica RFID (ETIQUETA, transpondedor), lector y sistema de aplicación.

1) La etiqueta electrónica está empaquetada en la hoja de la puerta y contiene una antena dedicada de chip y etiqueta. El chip dedicado es el principal portador de datos para la identificación por radiofrecuencia.. Los datos en un determinado formato se almacenan en el chip dedicado como la información de lectura del producto que se va a identificar. La antena incorporada se utiliza principalmente para comunicarse con la unidad de radiofrecuencia en el lector.

2) El lector es un dispositivo para leer o leer y escribir información de etiquetas electrónicas.. Su función principal es controlar la unidad interna de radiofrecuencia para transmitir señales de lectura a la etiqueta electrónica., recibir la respuesta de la etiqueta, y enviar los datos de identificación del producto junto con otra información relevante en la etiqueta al host.

Esta investigación utiliza principalmente el lector fijo dividido para leer la información de datos de procesamiento en el extremo frontal del equipo de la línea de producción., y utiliza el lector de mano móvil para administrar el proceso del producto en el almacenamiento, transporte y montaje de puertas de madera.

3) El sistema de aplicación se compone principalmente de middleware y software de aplicación.. El middleware puede escribir y leer datos en la etiqueta a través del lector, y conecte el lector y el software de aplicación. El software de aplicación incluye principalmente software de información de gestión y producción empresarial, como la gestión de recursos empresariales (aplicaciones y productos del sistema, APS), Planificación de recursos empresariales (Planificación de recursos empresariales, ERP) y procesamiento de madera diseño/fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM de madera, CMI), etc.. La composición específica se muestra en la Figura 1.

Figura 1 Composición del sistema RFID - Ejemplo de aplicación de IoT

El principio de funcionamiento del sistema es que después de que la hoja de la puerta encapsulada con la etiqueta electrónica ingresa al campo magnético de la antena, recibe la señal portadora enviada por el front-end (o terminal móvil) lector del equipo de procesamiento, obtiene la energía requerida a través de la corriente inducida, y envía la señal almacenada en el chip dedicado. Información del producto de la puerta de madera, o enviar activamente una determinada señal de frecuencia. El lector lee y decodifica la información., y transmite energía de ondas de radio de una frecuencia específica a través del transmisor de antena para impulsar el circuito del transpondedor para enviar datos internos al sistema de información central para el análisis pertinente. Finalmente, estos datos son enviados al programa de aplicación para su correspondiente procesamiento.

2. Proceso de producción de puertas de madera laminada y análisis de requisitos de aplicación RFID

2.1 Proceso de producción de puertas de madera laminada.
La puerta de madera laminada es una puerta de madera hecha de chapa, papel decorativo u otros materiales decorativos, y el marco de la puerta está lleno de materiales del núcleo de la puerta. La puerta de madera está hecha de materiales multicapa mediante laminación.. El rendimiento de alto costo es cada vez más favorecido por los consumidores. Desde el procesamiento de la materia prima hasta la instalación del producto terminado, las puertas de madera laminada deben pasar por la preparación de la materia prima, fabricación, inspeccion de calidad, embalaje, almacenamiento, distribución e instalación, como se muestra en la figura 2.

Figura 2 Enlaces de producción y distribución de puertas de madera laminada.

En comparación con los muebles de panel, la puerta de madera laminada se integra después de combinar el panel y el marco, y el objeto de procesamiento posterior es un todo, eso es, se necesitan una o muy pocas etiquetas electrónicas RFID para completar la recopilación de información. Además, la forma de la puerta de madera laminada es fija, y solo el tamaño es diferente según los requisitos de personalización. Ocupa poco espacio, y porque hay un cierto espacio dentro del núcleo de la puerta, es conveniente para el embalaje de etiquetas electrónicas RFID. Por lo tanto, en el proceso de fabricación de puertas de madera laminada, generalmente se elige colocar la etiqueta electrónica RFID dentro de la hoja de la puerta después de ensamblar el marco y antes de presionar el panel.

2.2 Análisis de los requisitos de la aplicación RFID

Hay muchos procesos de fabricación de puertas de madera., y mucho equipo está involucrado. Aunque muchos equipos en la línea de producción de puertas de madera existente pueden procesarse automáticamente mediante el reconocimiento de códigos de barras, se concentran principalmente en el aserrado a cuatro caras de la hoja de la puerta, sellado de bordes, apertura de ranuras de agujeros de hardware y otros enlaces. No se ha realizado la gestión digital de todo el proceso, y falta la recopilación automática de información de todo el proceso, dificultando la gestión y el control en línea.

Una vez que ocurre un problema de calidad del producto o falla del equipo, es dificil solucionarlo rapido, no puede garantizar la calidad del producto, y afecta la eficiencia de la gestión de la producción. Los requisitos de aplicación de RFID en cada enlace de producción y circulación de puertas de madera se analizan de la siguiente manera.

1) Darse cuenta de la gestión transparente de la producción. Mediante el uso de etiquetas electrónicas RFID como soporte de información, es posible obtener y escribir información clave sobre el estado de los productos en las etapas de procesamiento, transporte, instalación y postventa en tiempo real y de manera eficiente, y captar oportunamente la información sobre las condiciones de trabajo en las etapas relevantes de los productos en curso, para juzgar a los gerentes Proporcionar suficientes datos de apoyo para la toma de decisiones.

ETIQUETAS RFID

2) Darse cuenta de la gestión ajustada de la producción. El uso de la tecnología RFID para realizar un seguimiento en tiempo real del proceso de producción puede permitir a las empresas conocer el estado de producción de manera oportuna., y ajuste de manera flexible la capacidad de producción de acuerdo con los requisitos del pedido y los enlaces del proceso, para maximizar el equilibrio de la productividad. Este método puede hacer que la gestión del taller sea más eficiente, producción más flexible, y ayudar a las empresas a lograr una gestión de producción más eficiente.

3) Darse cuenta de la gestión inteligente del proceso de producción.. A través de la tecnología RFID, la información de pedido de diferentes lotes, especificaciones, tamaños, y los colores de las puertas de madera se pueden identificar y guardar, y la secuencia de procesamiento del equipo de procesamiento, como el prensado de hojas de puertas, aserrado de cuatro lados, y el procesamiento de la ranura del orificio del hardware se puede controlar para mejorar la fabricación inteligente del proceso de producción. nivel.

4) Realice el control en línea de la calidad del producto.. Apuntando a los problemas del aserrado a cuatro caras, sellado de bordes, y procesamiento de ranuras de orificios de hardware en el proceso actual de producción de puertas de madera, astillado de borde, quemado, costuras expuestas, arañazos, pozos, dislocación del surco del orificio del hardware, y la confusión de procesamiento de tipos es fácil de producir. Las características de lectura y escritura de las etiquetas electrónicas RFID, con la ayuda de la tecnología de visión artificial, escribe automáticamente información no calificada en las etiquetas electrónicas RFID dentro de la puerta de madera, realiza la separación automática de productos no calificados en la etapa posterior, y puede rastrear la calidad del producto a tiempo para mejorar la calidad del producto y la eficiencia de producción.

5) Darse cuenta de la gestión de la información de almacenamiento y logística. El uso de la función de identificación a larga distancia de las etiquetas electrónicas RFID puede mejorar el nivel de gestión de la información del almacén., identifique rápidamente la información del pedido y la ubicación de almacenamiento del producto, simplificar los procedimientos de inspección y aceptación para entrar y salir del almacén, y guardar la inspección, grabación, y procesamiento requerido por las operaciones manuales tradicionales. Inventario y otros enlaces. En el proceso de distribución, Se adopta la tecnología de etiquetas RFID, que puede reducir la pérdida causada por mercancías extraviadas y errores de envío, y mejorar la calidad del servicio.

6) Para lograr la precisión de distribución e instalación.. El uso de la función de lectura y escritura de las etiquetas electrónicas RFID puede garantizar la precisión de las puertas de madera personalizadas en la posición de distribución e instalación., evitando el fenómeno de "orden incorrecto" y causando pérdidas innecesarias de tiempo y costos de materiales.

3. Modo de aplicación RFID en la línea de producción de fabricación de puertas de madera laminada

3.1 Construcción del sistema modelo distribuido vertical
Según las características del proceso de producción de puertas de madera laminada y los requisitos de gestión del producto., Se estudia el marco modelo de fabricación de puertas de madera laminada basado en tecnología RFID. Adopta una estructura de distribución vertical y consta principalmente de tres partes: la capa de control, la capa de ejecución y la capa de negocio, como se muestra en la figura 4. Espectáculo.

Tecnología de etiquetas RFID UHF

Fig.4 Estructura del modelo de producción de puertas de madera distribuidas verticalmente basado en tecnología RFID

1) Capa de control: se refiere a la red de control del taller compuesta por lectores fijos divididos y sensores relacionados instalados en equipos tales como compuestos de paneles, aserrado de cuatro lados, Franja de borde, y procesamiento de agujeros de hardware, y completa el control de dispositivos en el sitio a través de computadoras , incluyendo controlador lógico programable (SOCIEDAD ANÓNIMA), máquina herramienta de control numérico por computadora (control numérico por computadora, CNC), control numérico distribuido (control numérico distribuido, DNC) y sistema de control distribuido (sistema de control distribuido, DCS) y otros equipos.

La función principal es recopilar e interconectar automáticamente la información de datos del producto a través de las etiquetas electrónicas RFID preestablecidas en la puerta de madera., para realizar la interacción en tiempo real y la integración de información de datos entre la información del equipo y los sistemas de software en diferentes estaciones y diferentes procesos, y para mejorar la producción. nivel de eficiencia y gestión.

2) capa de ejecución: se refiere al sistema de ejecución de la fabricación (sistema de ejecución de fabricación, MES) gestión y seguimiento de materiales, producción, calidad, equipo, lotes de piezas clave y otra información en el proceso de fabricación.

Se pueden configurar diferentes módulos funcionales para completar la descomposición detallada de la información de gestión de fabricación en la capa empresarial., y gestión in situ de cada dispositivo en la capa de control para garantizar el proceso de producción continuo y normal. Al mismo tiempo, la sensibilidad de la gestión in situ puede mejorarse mediante el control del inventario de materiales, monitoreo del estado del equipo, seguimiento del progreso de la producción, y seguimiento del estado de la calidad, y la información de datos analizada y procesada se puede transmitir a los gerentes de la empresa en tiempo real para tomar decisiones de producción.

3) capa empresarial: se refiere principalmente al sistema operativo comercial básico requerido por la empresa durante la producción y comercialización normales, incluido el control de la gestión de la producción, Planificación de recursos empresariales, control de calidad del producto, almacenamiento y distribucion, instalación y postventa y otros sistemas de aplicación. El funcionamiento de estos sistemas de aplicación puede mejorar la eficiencia de gestión de las empresas y mejorar la precisión de las decisiones de gestión..

Suministro de etiqueta RFID Etiqueta de chip RFID de alta frecuencia - microprocesador de radiofrecuencia - Fabricante de etiquetas electrónicas de China

3.2 Composición del módulo funcional
De acuerdo con los requisitos de fabricación de puertas de madera y gestión logística, el marco del modelo de fabricación de puertas de madera laminada distribuida verticalmente basado en tecnología RFID incluye cinco módulos funcionales: módulo de gestión de procesos, módulo de automatización de la producción, módulo de seguimiento de la calidad del producto, módulo de almacenamiento y distribución, e instalación del módulo de posventa. Estos módulos pueden proporcionar información de datos relevantes de acuerdo con diferentes necesidades., para realizar la gestión eficiente y el funcionamiento optimizado de la línea de producción de fabricación de puertas de madera.