Aplikácia technológie rádiofrekvenčnej identifikácie v laminátových drevených dverách

Charakteristiky procesu výroby laminovaných drevených dverí a požiadavky na riadenie, použitie Elektronické štítky RFID riešiť výrobu, skladovanie, logistiky, problémy s inštaláciou a po predaji.

Abstraktné: Podľa charakteristík výrobného procesu a požiadaviek na riadenie laminovaných drevených dverí, rádiofrekvenčná identifikácia (RFID) elektronické štítky sa vo výrobe používajú ako hlavný nosič informácií, skladovanie, logistiky, inštalácia a popredajný servis, a je skonštruovaný vertikálny distribuovaný systém založený na technológii RFID. Modelová štruktúra výroby drevených dverí získavanie a spracovanie informácií, a proces implementácie každého funkčného modulu.

Výsledky aplikácie dokazujú, že tento model zberu a spracovania informácií môže nahradiť tradičný systém dvojrozmerného kódu, a vyriešiť problémy v tradičnom výrobnom procese, že dvojrozmerný kód sa dá ľahko znečistiť, opakované kódy, údaje je možné čítať, ale nie zapisovať, a chýbajú informácie o údajoch. Výroba drevených dverí Efektívnosť sa zvýšila od 1.5 min/okno do 1.0 min/okno, a komplexný čas riadenia sa skrátil od 10-15 minút/okno do 5 minúty/okno, realizácia plnej integrácie spracovania drevených dverí, skladovanie, logistiky, inštaláciu a údržbu. riadenie procesov.

Kľúčové slová: výroba laminovaných drevených dverí, Technológia RFID, integrované riadenie, Technológia IoT RFID

Ako pododdelenie tradičného priemyslu bytového zariadenia, Čínsky priemysel drevených dverí neustále rozširuje svoju veľkosť trhu. S prehlbovaním digitálnej a inteligentnej transformácie Číny, predstavuje veľkú príležitosť na transformáciu, modernizácia, a inovácie a rozvoj. Súčasný výrobný režim čínskych drevených dverí sa vyznačuje zákazkovou výrobou, výrobný proces a štruktúra produktu sú pomerne zložité, existuje veľa druhov surovín a dielov, a výrobok má vysokú pridanú hodnotu. Jeho výrobná úroveň do určitej miery predstavuje úroveň výroby špičkových drevených výrobkov v Číne.

Aplikácia technológie rádiofrekvenčnej identifikácie v informačnom integrovanom výrobnom režime laminovaných drevených dverí

V súčasnosti, výrobné procesy rôznych podnikov na výrobu drevených dverí v Číne sa mierne líšia, a konfigurácia zariadenia je relatívne flexibilná. Kvalita produktov a efektívnosť výroby do značnej miery závisia od technickej úrovne pracovníkov a automatizovaných samostatných zariadení, a výrobný cyklus je pomerne dlhý.

Väčšina podnikov používa čiarový kód alebo dvojrozmerný kód ako nosič informácií v procese spracovania a obehu dielov, hlavne spoliehajúc sa na továrenský systém MES, spoliehanie sa na sieť pri komunikácii, požiadavky na vybavenie sú tiež vysoké, a kapacita ukladania informácií je malá, iba jednosmerná funkcia čítania , povrch je často poškodený a informácie o spracovaní sa nedajú prečítať, čo sťažuje sledovanie postupu výroby v prepojení na riadenie, štatistiky strát materiálu a výroby nie sú aktuálne a presné, skladové hospodárstvo je chaotické, a "nesprávne objednávky" sa často objavujú v odkazoch na logistiku a inštaláciu. Fenomén, spôsobuje zbytočné plytvanie časom a nákladmi na materiál.

Rádiofrekvenčná identifikácia (RFID) technológia je bezkontaktná technológia automatickej identifikácie, ktorej princípom je bezkontaktná dátová komunikácia medzi čítačkou a tagom na automatickú identifikáciu cieľového objektu a získanie relevantných údajov, proces rozpoznávania nevyžaduje manuálny zásah, a má silnú použiteľnosť v rôznych priemyselných prostrediach.

RFID má výhody veľkej úložnej kapacity, dlhá čítacia vzdialenosť, viaceré identifikačné ciele, a šifrovanie údajov. Široko sa používa pri predaji obchodných domov, skladová logistika, dopravy, a výrobu automobilov.

V súčasnosti, RFID sa používa v niektorých zahraničných krajinách v oblasti nábytku a výrobkov z dreva. Napríklad, Northway Industries, známy výrobca dreveného nábytku a kancelárskych potrieb v Spojených štátoch, používa RFID systémy na sledovanie výrobného procesu produktov; Source UHF RFID technológia bola integrovaná do továrne Valede Cambra s cieľom zlepšiť efektivitu výroby a ušetriť náklady na správu; Thomasville Furniture Industries, známy americký výrobca nábytku, využívala RFID sieť a infraštruktúru na zabezpečenie sledovateľnosti produktov pre veľkých maloobchodných zákazníkov.

V súčasnosti, existuje len málo správ o aplikácii technológie RFID v priemysle výroby drevených dverí doma iv zahraničí. Vzhľadom na to, podľa výrobných charakteristík laminovaných drevených dverí a požiadaviek na produktový manažment, táto štúdia trvá RFID ako hlavný nosič informácií o výrobe a správe laminovaných drevených dverí, študuje spôsob aplikácie technológie RFID vo výrobných linkách na drevené dvere, a konštruuje laminované drevené dvere založené na technológii RFID. Aplikačný model zberu a spracovania informácií pri výrobe drevených dverí realizuje zber informácií a sledovanie a sledovanie celého procesu spracovania drevených dverí v reálnom čase., dopravy, inštalácia a popredajný servis.

1. Zloženie a princíp fungovania systému RFID
Systém RFID sa skladá z troch častí, počítajúc do toho: Elektronický štítok RFID (TAG, transpondér), čítačka a aplikačný systém.

1) Elektronický štítok je zabalený v krídle dverí a obsahuje vyhradenú čipovú a štítkovú anténu. Vyhradený čip je hlavným dátovým nosičom pre rádiofrekvenčnú identifikáciu. Dáta v určitom formáte sú uložené na vyhradenom čipe ako čítaná informácia o produkte, ktorý sa má identifikovať. Zabudovaná anténa sa používa hlavne na komunikáciu s rádiofrekvenčnou jednotkou v čítačke.

2) Čítačka je zariadenie na čítanie alebo čítanie a zapisovanie informácií z elektronických značiek. Jeho hlavnou funkciou je ovládanie internej rádiofrekvenčnej jednotky na prenos čítacích signálov do elektronického štítku, prijať odpoveď značky, a odoslať identifikačné údaje produktu spolu s ďalšími relevantnými informáciami v štítku hostiteľovi.

Tento výskum využíva hlavne delenú pevnú čítačku na čítanie informácií o spracovávaných údajoch na prednej strane zariadenia výrobnej linky, a používa mobilnú ručnú čítačku na riadenie procesu produktu v úložisku, doprava a montáž drevených dverí.

3) Aplikačný systém sa skladá hlavne z middlewaru a aplikačného softvéru. Middleware môže zapisovať a čítať dáta do tagu cez čítačku, a pripojte čítačku a aplikačný softvér. Aplikačný softvér zahŕňa najmä podnikový informačný softvér na výrobu a riadenie, ako je riadenie podnikových zdrojov (systémové aplikácie a produkty, APS), plánovanie podnikových zdrojov (plánovanie podnikových zdrojov, ERP) a spracovanie dreva počítačom podporovaný dizajn/výroba (drevo CAD/CAM, WCC), atď. Konkrétne zloženie je znázornené na obrázku 1.

Obrázok 1 Zloženie RFID systému - Príklad aplikácie IOT

Princíp fungovania systému spočíva v tom, že po zapuzdrení dverného krídla s elektronickým štítkom vstupuje do magnetického poľa antény, prijíma nosný signál vysielaný front-endom (alebo mobilný terminál) čítačky spracovateľského zariadenia, získa potrebnú energiu prostredníctvom indukovaného prúdu, a odošle signál uložený vo vyhradenom čipe. Informácie o produkte drevených dverí, alebo aktívne vysiela určitý frekvenčný signál. Čítačka číta a dekóduje informácie, a vysiela energiu rádiových vĺn špecifickej frekvencie cez anténny vysielač, aby poháňal obvod transpondéra na odosielanie interných údajov do centrálneho informačného systému na príslušnú analýzu. Konečne, tieto údaje sa odošlú do aplikačného programu na príslušné spracovanie.

2. Proces výroby laminátových drevených dverí a analýza požiadaviek aplikácie RFID

2.1 Proces výroby laminovaných drevených dverí
Laminátové drevené dvere sú drevené dvere vyrobené z dyhy, dekoratívny papier alebo iné dekoratívne materiály, a rám dverí je vyplnený materiálmi jadra dverí. Drevené dvere sú vyrobené z viacvrstvových materiálov prostredníctvom laminácie. Spotrebitelia čoraz viac uprednostňujú vysoký nákladový výkon. Od spracovania surovín až po inštaláciu hotového výrobku, laminované drevené dvere musia prejsť prípravou suroviny, Výrobné, kontrola kvality, balenie, skladovanie, distribúcia a inštalácia, ako je znázornené na obrázku 2.

Obrázok 2 Výroba a predaj laminovaných drevených dverí

V porovnaní s panelovým nábytkom, laminované drevené dvere sú integrované po spojení panelu a rámu, a následným predmetom spracovania je celok, to jest, Na dokončenie zberu informácií je potrebný jeden alebo veľmi málo elektronických štítkov RFID. Navyše, tvar laminovaných drevených dverí je pevný, a iba veľkosť sa líši podľa požiadaviek na prispôsobenie. Zaberá malý priestor, a pretože vo vnútri jadra dverí je určitý priestor, je vhodný na balenie elektronických štítkov RFID. Preto, vo výrobnom procese laminovaných drevených dverí, vo všeobecnosti sa elektronický štítok RFID umiestni do krídla dverí po zložení rámu a pred stlačením panelu.

2.2 Analýza požiadaviek aplikácie RFID

Existuje mnoho výrobných procesov drevených dverí, a zahŕňa veľa vybavenia. Aj keď mnohé zariadenia v existujúcej linke na výrobu drevených dverí možno automaticky spracovať rozpoznaním čiarových kódov, sústreďujú sa najmä na štvorstranné pílenie dverného krídla, okrajové tesnenie, otvorenie otvorov pre hardvér a iné prepojenia. Digitálne riadenie celého procesu nebolo realizované, a chýba automatický zber informácií o celom procese, sťažuje online správu a kontrolu.

Akonáhle sa vyskytne problém s kvalitou produktu alebo poruchou zariadenia, je ťažké to rýchlo vyriešiť, nemôže zaručiť kvalitu produktu, a ovplyvňuje efektivitu riadenia výroby. Aplikačné požiadavky RFID v každom článku výroby a obehu drevených dverí sú analyzované nasledovne.

1) Realizovať transparentné riadenie výroby. Používaním elektronických štítkov RFID ako nosiča informácií, je možné získavať a zapisovať kľúčové informácie o stave produktov v etapách spracovania, dopravy, inštalácia a popredajný servis v reálnom čase a efektívne, a včas pochopiť informácie o prevádzkových podmienkach v príslušných fázach rozpracovaných produktov, tak, aby posúdili pre manažérov Poskytnúť dostatočnú dátovú podporu pre rozhodovanie.

RFID štítky

2) Realizujte štíhle riadenie výroby. Použitie technológie RFID na realizáciu sledovania výrobného procesu v reálnom čase môže podnikom umožniť včas poznať stav výroby, a flexibilne prispôsobovať výrobnú kapacitu podľa požiadaviek objednávok a procesných väzieb, tak, aby sa maximalizovala rovnováha produktivity. Táto metóda môže zoštíhliť riadenie dielní, výroba flexibilnejšia, a pomôcť podnikom dosiahnuť efektívnejšie riadenie výroby.

3) Realizujte inteligentné riadenie výrobného procesu. Prostredníctvom technológie RFID, informácie o objednávke rôznych šarží, technické údaje, veľkosti, a farby drevených dverí možno identifikovať a uložiť, a postupnosť spracovania zariadenia na spracovanie, ako je lisovanie krídel dverí, štvorstranné pílenie, a spracovanie hardvérových otvorov je možné ovládať, aby sa zlepšila inteligentná výroba výrobného procesu. úrovni.

4) Realizujte online kontrolu kvality produktov. Zameranie na problémy štvorstranného pílenia, okrajové tesnenie, a spracovanie drážok kovania v súčasnom procese výroby drevených dverí, štiepanie hrán, spálený, odhalené švy, škrabance, jamy, hardvérový otvor drážka dislokácia, a ľahko dôjde k zámene spracovania typu. Čitateľné a zapisovateľné vlastnosti elektronických štítkov RFID, pomocou technológie strojového videnia, automaticky zapisuje nekvalifikované informácie do elektronických štítkov RFID vo vnútri drevených dverí, realizuje automatické oddelenie nekvalifikovaných produktov v neskoršej fáze, a môže včas sledovať kvalitu produktu, aby sa zlepšila kvalita produktu a efektívnosť výroby.

5) Realizovať informačný manažment skladovania a logistiky. Využitie funkcie diaľkovej identifikácie elektronických štítkov RFID môže zlepšiť úroveň správy informácií v sklade, rýchlo identifikovať informácie o objednávke a miesto uloženia produktu, zjednodušiť kontrolné a akceptačné postupy pre vstup a výstup zo skladu, a uložte kontrolu, nahrávanie, a spracovanie požadované tradičnými ručnými operáciami. Inventár a ďalšie odkazy. V distribučnom procese, Používa sa technológia RFID tagov, čo môže znížiť straty spôsobené nesprávne umiestneným tovarom a chybami pri preprave, a zlepšiť kvalitu služieb.

6) Na dosiahnutie presnosti distribúcie a inštalácie. Využitie funkcie čítania a zápisu elektronických štítkov RFID môže zabezpečiť presnosť prispôsobených drevených dverí v distribučnej a inštalačnej polohe, vyhýbanie sa fenoménu "nesprávne poradie" a spôsobuje zbytočné plytvanie časom a nákladmi na materiál.

3. Režim aplikácie RFID na výrobnej linke na výrobu laminovaných drevených dverí

3.1 Konštrukcia vertikálneho distribuovaného modelového systému
Podľa charakteristík procesu výroby laminovaných drevených dverí a požiadaviek na riadenie produktov, Študuje sa model výroby laminátových drevených dverí založený na technológii RFID. Prijíma vertikálnu distribučnú štruktúru a pozostáva hlavne z troch častí: kontrolná vrstva, realizačná vrstva a obchodná vrstva, ako je znázornené na obrázku 4. Šou.

RFID UHF štítky Tech

Obr.4 Rámec modelu výroby vertikálne rozmiestnených drevených dverí na báze technológie RFID

1) Riadiaca vrstva: sa vzťahuje na riadiacu sieť dielne zloženú z rozdelených pevných čítačiek a súvisiacich snímačov inštalovaných na zariadeniach, ako je napríklad zostavovanie panelov, štvorstranné pílenie, olemovanie okrajov, a hardvérové spracovanie otvorov, a dokončí ovládanie zariadení na mieste prostredníctvom počítačov , vrátane programovateľného logického ovládača (PLC), počítačový obrábací stroj s číslicovým riadením (počítačové numerické riadenie, CNC), distribuované numerické riadenie (distribuované numerické riadenie, DNC) a distribuovaný riadiaci systém (distribuovaný riadiaci systém, DCS) a ďalšie vybavenie.

Hlavnou funkciou je automaticky zhromažďovať a prepájať informácie o produktoch prostredníctvom elektronických štítkov RFID, ktoré sú prednastavené v drevených dverách, realizovať interakciu v reálnom čase a informačnú integráciu údajov medzi informačnými a softvérovými systémami zariadení na rôznych staniciach a rôznych procesoch, a zlepšiť výrobu. efektívnosť a úroveň riadenia.

2) Realizačná vrstva: odkazuje na systém vykonávania výroby (systém vykonávania výroby, MES) riadenie a sledovanie materiálov, výroby, kvality, zariadení, šarže kľúčových dielov a ďalšie informácie vo výrobnom procese.

Na dokončenie podrobného rozkladu informácií o riadení výroby na obchodnej vrstve je možné nastaviť rôzne funkčné moduly, a riadenie každého zariadenia na riadiacej vrstve na mieste, aby sa zabezpečil nepretržitý a normálny výrobný proces. V rovnakom čase, Citlivosť riadenia na mieste je možné zlepšiť monitorovaním zásob materiálu, monitorovanie stavu zariadenia, sledovanie postupu výroby, a monitorovanie stavu kvality, a analyzované a spracované dátové informácie môžu byť prenášané podnikovým manažérom v reálnom čase pre výrobné rozhodnutia.

3) Obchodná vrstva: sa týka hlavne základného obchodného operačného systému, ktorý podnik vyžaduje počas bežnej výroby a marketingu, vrátane kontroly riadenia výroby, plánovanie podnikových zdrojov, kontrola kvality produktu, skladovanie a distribúcia, inštalácia a popredajné a iné aplikačné systémy. Prevádzka týchto aplikačných systémov môže zlepšiť efektivitu riadenia podnikov a zlepšiť presnosť manažérskych rozhodnutí.

Dodávka nálepky RFID s vysokofrekvenčným čipom RFID - RF čip - Čínsky výrobca elektronických štítkov

3.2 Zloženie funkčného modulu
Podľa požiadaviek z výroba drevených dverí a riadenie logistiky, Vertikálne rozmiestnený rám na výrobu laminovaných drevených dverí založený na technológii RFID obsahuje päť funkčných modulov: modul riadenia procesov, modul automatizácie výroby, modul monitorovania kvality produktu, modul skladovania a distribúcie, a inštalačný popredajný modul. Tieto moduly môžu poskytovať relevantné dátové informácie podľa rôznych potrieb, tak, aby sa realizovalo efektívne riadenie a optimalizovaná prevádzka výrobnej linky na výrobu drevených dverí.