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Applicazione della tecnologia di identificazione a radiofrequenza nelle porte in legno lamellare
Caratteristiche del processo di produzione delle porte in legno lamellare e requisiti gestionali, utilizzo Etichette elettroniche RFID per risolvere la produzione, magazzino, la logistica, problemi di installazione e post-vendita.
Astratto: Secondo le caratteristiche del processo produttivo e le esigenze gestionali delle porte in legno lamellare, identificazione della frequenza radio (Reti RFID) le etichette elettroniche sono utilizzate come principale vettore di informazioni nella produzione, magazzino, la logistica, installazione e post-vendita, e viene costruito un sistema distribuito verticale basato su tecnologia RFID. Struttura del modello di acquisizione ed elaborazione delle informazioni sulla produzione di porte in legno, e il processo di implementazione di ciascun modulo funzionale.
I risultati dell'applicazione dimostrano che questo modello di raccolta ed elaborazione delle informazioni può sostituire il tradizionale sistema di codici bidimensionali, e risolvere i problemi nel processo di produzione tradizionale che il codice bidimensionale è facile da inquinare, codici ripetuti, i dati possono essere letti ma non scritti, e le informazioni sui dati sono mancanti. La produzione di porte in legno L'efficienza è stata aumentata da 1.5 min/finestra a 1.0 minimo/finestra, e il tempo di gestione globale è stato ridotto da 10-15 minuti/finestra a 5 minuti/finestra, realizzando la piena integrazione della lavorazione delle porte in legno, magazzino, la logistica, installazione e manutenzione. gestione dei processi.
Parole chiave: produzione porte in legno lamellare, Tecnologia RFID, gestione integrata, Tecnologia IoT RFID
Come suddivisione del tradizionale settore dell'arredamento per la casa, L'industria cinese delle porte in legno espande costantemente le sue dimensioni di mercato. Con l'approfondimento della trasformazione digitale e intelligente della Cina, sta inaugurando una grande opportunità di trasformazione, aggiornamento, e innovazione e sviluppo. L'attuale modalità di produzione delle porte cinesi in legno è caratterizzata dalla produzione su misura, il processo di produzione e la struttura del prodotto sono relativamente complessi, ci sono molti tipi di materie prime e parti, e il prodotto ha un alto valore aggiunto. Il suo livello di produzione rappresenta in una certa misura il livello di produzione dei prodotti in legno di fascia alta in Cina.
Applicazione della tecnologia di identificazione a radiofrequenza nella modalità di produzione integrata delle informazioni di porte in legno lamellare
Attualmente, i processi di produzione di diverse imprese di porte in legno in Cina sono leggermente diversi, e la configurazione dell'apparecchiatura è relativamente flessibile. La qualità del prodotto e l'efficienza produttiva dipendono in gran parte dal livello tecnico dei lavoratori e dalle apparecchiature autonome automatizzate, e il ciclo produttivo è relativamente lungo.
La maggior parte delle aziende utilizza il codice a barre o il codice bidimensionale come vettore di informazioni nel processo di elaborazione e circolazione delle parti, basandosi principalmente sul sistema MES di fabbrica, basandosi sulla rete per la comunicazione, anche i requisiti per le apparecchiature sono elevati, e la capacità di memorizzazione delle informazioni è ridotta, solo funzione di lettura unidirezionale , la superficie è spesso danneggiata e le informazioni di lavorazione non possono essere lette, il che rende difficile tenere traccia dell'avanzamento della produzione nel collegamento di gestione, le statistiche sulle perdite di materiale e di produzione non sono tempestive e accurate, la gestione del magazzino è caotica, E "ordini sbagliati" appaiono spesso nei collegamenti di logistica e installazione. Fenomeno, causando inutili perdite di tempo e costi materiali.
Identificazione della frequenza radio (Reti RFID) la tecnologia è una tecnologia di identificazione automatica senza contatto, il cui principio è la comunicazione di dati senza contatto tra il lettore e il tag per identificare automaticamente l'oggetto target e ottenere dati rilevanti, il processo di riconoscimento non richiede intervento manuale, e ha una forte applicabilità a diversi ambienti industriali.
L'RFID ha i vantaggi di una grande capacità di archiviazione, lunga distanza di lettura, obiettivi di identificazione multipli, e crittografia dei dati. È stato ampiamente utilizzato nelle vendite dei grandi magazzini commerciali, logistica di magazzino, trasporto, e la produzione di automobili.
Attualmente, L'RFID è stato utilizzato in alcuni paesi esteri nel settore dei mobili e dei prodotti in legno. Per esempio, Industrie del Nord, un noto personalizzatore di mobili in legno e forniture per ufficio negli Stati Uniti, utilizza Sistemi RFID per monitorare il processo di fabbricazione dei prodotti; La tecnologia Source UHF RFID è stata integrata nello stabilimento di Valede Cambra per migliorare l'efficienza produttiva e ridurre i costi di gestione; Industrie del mobile di Thomasville, un famoso produttore di mobili americano, ha utilizzato la rete e l'infrastruttura RFID per fornire la tracciabilità del prodotto per i grandi clienti al dettaglio.
Attualmente, ci sono pochi rapporti sull'applicazione della tecnologia RFID nell'industria manifatturiera delle porte in legno in patria e all'estero. In vista di questo, in base alle caratteristiche produttive delle ante in legno lamellare e alle esigenze di gestione del prodotto, questo studio prende Reti RFID come principale vettore di informazioni sulla produzione e la gestione di porte in legno lamellare, studia le modalità di applicazione della tecnologia RFID nelle linee di produzione di porte in legno, e costruisce una porta in legno lamellare basata sulla tecnologia RFID. Il modello applicativo di raccolta ed elaborazione delle informazioni sulla produzione di porte in legno realizza la raccolta di informazioni e il monitoraggio e il monitoraggio in tempo reale dell'intero processo di lavorazione delle porte in legno, trasporto, installazione e post-vendita.
1. Composizione del sistema RFID e principio di funzionamento
Il sistema RFID si compone di tre parti, Compreso: Etichetta elettronica RFID (ETICHETTA, transponder), lettore e sistema applicativo.
1) L'etichetta elettronica è confezionata nell'anta della porta e contiene un chip dedicato e un'antenna tag. Il chip dedicato è il supporto dati principale per l'identificazione a radiofrequenza. I dati in un determinato formato vengono memorizzati nel chip dedicato come informazioni lette del prodotto da identificare. L'antenna integrata viene utilizzata principalmente per comunicare con l'unità a radiofrequenza nel lettore.
2) Il lettore è un dispositivo per leggere o leggere e scrivere informazioni su tag elettronici. La sua funzione principale è quella di comandare l'unità interna in radiofrequenza per la trasmissione dei segnali di lettura al tag elettronico, ricevere la risposta del tag, e inviare i dati di identificazione del prodotto insieme ad altre informazioni rilevanti nel tag all'host.
Questa ricerca utilizza principalmente il lettore fisso diviso per leggere le informazioni sui dati di elaborazione nella parte anteriore dell'apparecchiatura della linea di produzione, e utilizza il lettore palmare mobile per gestire il processo del prodotto nel magazzino, trasporto e montaggio di porte in legno.
3) Il sistema applicativo è composto principalmente da middleware e software applicativo. Il middleware può scrivere e leggere i dati nel tag tramite il lettore, e collegare il lettore e il software applicativo. Il software applicativo comprende principalmente software informativi per la produzione e la gestione aziendale, come la gestione delle risorse aziendali (applicazioni di sistema e prodotti, APS), pianificazione delle risorse aziendali (pianificazione delle risorse aziendali, ERP) e progettazione/produzione assistita da computer per la lavorazione del legno (legno CAD/CAM, CEC), eccetera. La composizione specifica è mostrata in Figura 1.
Figura 1 Composizione del sistema RFID - Esempio di applicazione IOT
Il principio di funzionamento del sistema è che dopo che l'anta della porta incapsulata con l'etichetta elettronica entra nel campo magnetico dell'antenna, riceve il segnale portante inviato dal front-end (o terminale mobile) lettore dell'apparecchiatura di elaborazione, ottiene l'energia richiesta attraverso la corrente indotta, e invia il segnale memorizzato nel chip dedicato. Informazioni sul prodotto per porte in legno, o inviare attivamente un determinato segnale di frequenza. Il lettore legge e decodifica le informazioni, e trasmette l'energia delle onde radio di una frequenza specifica attraverso il trasmettitore dell'antenna per guidare il circuito del transponder per inviare i dati interni al sistema informativo centrale per l'analisi pertinente. Finalmente, questi dati vengono inviati al programma applicativo per la corrispondente elaborazione.
2. Processo di produzione di porte in legno lamellare e analisi dei requisiti dell'applicazione RFID
2.1 Processo di produzione delle porte in legno lamellare
La porta in legno lamellare è una porta in legno impiallacciata, carta decorativa o altri materiali decorativi, e il telaio della porta è riempito con materiali per l'anima della porta. L'anta in legno è realizzata con materiali multistrato mediante laminazione. Le prestazioni ad alto costo sono sempre più favorite dai consumatori. Dalla lavorazione delle materie prime all'installazione del prodotto finito, le porte in legno lamellare devono passare attraverso la preparazione della materia prima, produzione, ispezione di qualità, confezione, magazzinaggio, distribuzione e installazione, come mostrato in figura 2.
Figura 2 Legami di produzione e distribuzione di porte in legno lamellare
Rispetto ai mobili a pannelli, l'anta in legno lamellare viene integrata dopo l'accostamento del pannello e del telaio, e l'oggetto di elaborazione successivo è un intero, questo è, sono necessari uno o pochissimi tag elettronici RFID per completare la raccolta delle informazioni. Inoltre, la forma dell'anta in legno lamellare è fissa, e solo la dimensione è diversa in base ai requisiti di personalizzazione. Occupa un piccolo spazio, e perché c'è un certo spazio all'interno del nucleo della porta, è conveniente per l'imballaggio di etichette elettroniche RFID. Perciò, nel processo produttivo delle porte in legno lamellare, generalmente si sceglie di posizionare il tag elettronico RFID all'interno dell'anta dopo l'assemblaggio del telaio e prima della pressatura del pannello.
2.2 Analisi dei requisiti applicativi RFID
Esistono molti processi di fabbricazione delle porte in legno, e molte attrezzature sono coinvolte. Sebbene molte apparecchiature nella linea di produzione di porte in legno esistente possano essere elaborate automaticamente riconoscendo i codici a barre, sono concentrati principalmente nella segatura sui quattro lati dell'anta, sigillatura dei bordi, apertura di slot per fori hardware e altri collegamenti. La gestione digitale dell'intero processo non è stata realizzata, e manca la raccolta automatica delle informazioni dell'intero processo, rendendo difficile la gestione e il controllo online.
Quando si verifica un problema di qualità del prodotto o guasto dell'apparecchiatura, è difficile risolverlo rapidamente, non può garantire la qualità del prodotto, e influisce sull'efficienza della gestione della produzione. I requisiti applicativi dell'RFID in ogni anello della produzione e circolazione di porte in legno sono analizzati come segue.
1) Realizzare la gestione trasparente della produzione. Utilizzando i tag elettronici RFID come supporto per le informazioni, è possibile ottenere e scrivere informazioni chiave sullo stato dei prodotti nelle fasi di lavorazione, trasporto, installazione e post-vendita in tempo reale ed efficiente, e cogliere tempestivamente le informazioni sulle condizioni di lavoro nelle fasi pertinenti dei prodotti in corso, in modo da giudicare per i dirigenti Fornire un supporto dati sufficiente per il processo decisionale.
TAG RFID
2) Realizzare la gestione snella della produzione. L'uso della tecnologia RFID per realizzare il monitoraggio in tempo reale del processo di produzione può consentire alle aziende di conoscere lo stato della produzione in modo tempestivo, e regolare in modo flessibile la capacità produttiva in base ai requisiti dell'ordine e ai collegamenti di processo, in modo da massimizzare l'equilibrio della produttività. Questo metodo può rendere più snella la gestione dell'officina, produzione più flessibile, e aiutare le imprese a ottenere una gestione della produzione più efficiente.
3) Realizzare la gestione intelligente del processo produttivo. Attraverso la tecnologia RFID, le informazioni sull'ordine di diversi lotti, specifiche, dimensioni, e i colori delle porte in legno possono essere identificati e salvati, e la sequenza di lavorazione delle apparecchiature di lavorazione come la pressatura delle ante, segatura su quattro lati, e l'elaborazione degli slot dei fori hardware può essere controllata per migliorare la produzione intelligente del processo di produzione. livello.
4) Realizza il controllo online della qualità del prodotto. Mirando ai problemi del taglio su quattro lati, sigillatura dei bordi, e l'elaborazione della scanalatura del foro dell'hardware nell'attuale processo di produzione di porte in legno, scheggiatura del bordo, bruciato, cuciture a vista, graffi, pozzi, dislocazione della scanalatura del foro dell'hardware, e la confusione nell'elaborazione del tipo è facile che si verifichi. Le caratteristiche leggibili e scrivibili dei tag elettronici RFID, con l'aiuto della tecnologia di visione artificiale, scrive automaticamente informazioni non qualificate nei tag elettronici RFID all'interno della porta di legno, realizza la separazione automatica dei prodotti non qualificati nella fase successiva, e può tracciare la qualità del prodotto nel tempo per migliorare la qualità del prodotto e l'efficienza produttiva.
5) Realizzare la gestione delle informazioni di magazzino e logistica. L'utilizzo della funzione di identificazione a lunga distanza dei tag elettronici RFID può migliorare il livello di gestione delle informazioni del magazzino, identificare rapidamente le informazioni sull'ordine e la posizione di archiviazione del prodotto, semplificare le procedure di ispezione e accettazione per l'ingresso e l'uscita dal magazzino, e salvare l'ispezione, registrazione, e lavorazioni richieste dalle tradizionali operazioni manuali. Inventario e altri collegamenti. Nel processo di distribuzione, Viene adottata la tecnologia dei tag RFID, che può ridurre la perdita causata da merci smarrite ed errori di spedizione, e migliorare la qualità del servizio.
6) Per ottenere l'accuratezza della distribuzione e dell'installazione. L'utilizzo della funzione di lettura e scrittura dei tag elettronici RFID può garantire l'accuratezza delle porte in legno personalizzate nella posizione di distribuzione e installazione, evitando il fenomeno di "ordine sbagliato" e causando inutili perdite di tempo e costi materiali.
3. Modalità di applicazione RFID sulla linea di produzione di porte in legno laminato
3.1 Costruzione del sistema modello distribuito verticale
In base alle caratteristiche del processo di produzione di porte in legno lamellare e ai requisiti di gestione del prodotto, viene studiato il framework del modello di produzione di porte in legno lamellare basato sulla tecnologia RFID. Adotta una struttura di distribuzione verticale e si compone principalmente di tre parti: il livello di controllo, il livello di esecuzione e il livello aziendale, come mostrato in figura 4. Spettacolo.
Fig.4 Struttura del modello di produzione di porte in legno distribuite verticalmente basato sulla tecnologia RFID
1) Livello di controllo: si riferisce alla rete di controllo dell'officina composta da lettori fissi split e relativi sensori installati su apparecchiature come la composizione del pannello, segatura su quattro lati, BORDATURA, e l'elaborazione dei fori hardware, e completa il controllo del dispositivo in loco attraverso i computer , incluso controllore logico programmabile (PLC), macchina utensile a controllo numerico computerizzato (controllo numerico del computer, CNC), controllo numerico distribuito (controllo numerico distribuito, DNC) e sistema di controllo distribuito (sistema di controllo distribuito, DCS) e altre attrezzature.
La funzione principale è quella di raccogliere e interconnettere automaticamente le informazioni sui dati del prodotto attraverso i tag elettronici RFID preimpostati nella porta di legno, realizzare l'interazione in tempo reale e l'integrazione delle informazioni dei dati tra le informazioni sulle apparecchiature e i sistemi software in diverse stazioni e diversi processi, e per migliorare la produzione. efficienza e livello gestionale.
2) Livello di esecuzione: si riferisce al sistema di esecuzione della produzione (sistema di esecuzione della produzione, MES) gestione e tracciabilità dei materiali, produzione, qualità, attrezzatura, lotti di parti chiave e altre informazioni nel processo di produzione.
È possibile impostare diversi moduli funzionali per completare la scomposizione dettagliata delle informazioni di gestione della produzione a livello aziendale, e gestione in loco di ciascun dispositivo a livello di controllo per garantire il processo di produzione continuo e normale. Allo stesso tempo, la sensibilità della gestione in loco può essere migliorata mediante il monitoraggio dell'inventario dei materiali, monitoraggio dello stato delle apparecchiature, monitoraggio avanzamento produzione, e monitoraggio dello stato di qualità, e le informazioni sui dati analizzati ed elaborati possono essere trasmessi in tempo reale ai responsabili aziendali per le decisioni di produzione.
3) Strato aziendale: si riferisce principalmente al sistema operativo aziendale di base richiesto dall'impresa durante la normale produzione e commercializzazione, compreso il controllo di gestione della produzione, pianificazione delle risorse aziendali, controllo di qualità del prodotto, deposito e distribuzione, installazione e post-vendita e altri sistemi di applicazione. Il funzionamento di questi sistemi applicativi può migliorare l'efficienza gestionale delle imprese e migliorare l'accuratezza delle decisioni gestionali.
Fornitura di etichette RFID con chip RFID ad alta frequenza - Chip RF - Produttore cinese di etichette elettroniche
3.2 Composizione modulo funzionale
Secondo i requisiti di produzione di porte in legno e gestione della logistica, la struttura del modello di produzione di porte in legno laminato distribuita verticalmente basata sulla tecnologia RFID comprende cinque moduli funzionali: modulo di gestione dei processi, modulo di automazione della produzione, modulo di monitoraggio della qualità del prodotto, modulo magazzino e distribuzione, e installazione modulo post-vendita. Questi moduli possono fornire informazioni sui dati rilevanti in base alle diverse esigenze, in modo da realizzare la gestione efficiente e il funzionamento ottimizzato della linea di produzione di produzione di porte in legno.
