Застосування технології радіочастотної ідентифікації в ламінованих дерев'яних дверях

Характеристики процесу виробництва ламінованих дерев’яних дверей та вимоги до управління, використовувати Електронні мітки RFID вирішити виробництво, складування, логістика, проблеми з установкою та післяпродажним обслуговуванням.

Анотація: Відповідно до характеристик виробничого процесу та вимог до управління ламінованими дерев’яними дверима, радіочастотна ідентифікація (RFID) електронні бирки використовуються як основний носій інформації на виробництві, складування, логістика, монтаж і післяпродажне обслуговування, і будується вертикальна розподілена система на основі технології RFID. Структура моделі збору та обробки інформації про виробництво дерев’яних дверей, і процес реалізації кожного функціонального модуля.

Результати застосування доводять, що ця модель збору та обробки інформації може замінити традиційну систему двовимірного коду, і вирішити проблеми в традиційному виробничому процесі, що двовимірний код легко забруднити, повторювані коди, дані можна читати, але не записувати, і інформація про дані відсутня. Виробництво дерев'яних дверей Підвищено ефективність від 1.5 хв/вікно до 1.0 хв/вікно, і всебічний час управління було скорочено з 10-15 хвилин/вікно до 5 хвилин/вікно, реалізація повної інтеграції обробки дерев'яних дверей, складування, логістика, встановлення та обслуговування. управління процесами.

Ключові слова: виробництво ламінованих дерев'яних дверей, технологія RFID, комплексний менеджмент, Технологія IoT RFID

Як підрозділ традиційної індустрії меблів для дому, Китайська промисловість дерев'яних дверей постійно розширює свій ринок. З поглибленням цифрової та інтелектуальної трансформації Китаю, це відкриває велику можливість для трансформації, модернізація, інновації та розвиток. Сучасний спосіб виробництва китайських дерев'яних дверей характеризується виготовленням на замовлення, виробничий процес і структура продукту відносно складні, існує багато видів сировини та деталей, і продукт має високу додану вартість. Його рівень виробництва певною мірою відповідає рівню виробництва високоякісних виробів з деревини в Китаї.

Застосування технології радіочастотної ідентифікації в інформаційно-комплексному режимі виробництва ламінованих дерев'яних дверей

Наразі, виробничі процеси різних підприємств з виготовлення дерев’яних дверей у Китаї дещо відрізняються, і конфігурація обладнання є відносно гнучкою. Якість продукції та ефективність виробництва значною мірою залежать від технічного рівня працівників і автоматизованого автономного обладнання, а виробничий цикл відносно тривалий.

Більшість підприємств використовують штрих-код або двовимірний код як носій інформації в процесі обробки та обігу деталей., в основному покладаючись на заводську систему MES, покладаючись на мережу для спілкування, вимоги до обладнання також високі, і ємність зберігання інформації невелика, тільки функція одностороннього читання , поверхня часто пошкоджена, і інформацію про обробку неможливо прочитати, що ускладнює відстеження ходу виробництва в ланці управління, статистика матеріальних і виробничих втрат є несвоєчасною та точною, управління складом хаотично, і "неправильні замовлення" часто з'являються в посиланнях на логістику та встановлення. Феномен, викликаючи зайву втрату часу та матеріальних витрат.

Радіочастотна ідентифікація (RFID) технологія безконтактної автоматичної ідентифікації, принцип якого полягає в безконтактному обміні даними між зчитувачем і тегом для автоматичної ідентифікації цільового об'єкта та отримання відповідних даних, процес розпізнавання не вимагає ручного втручання, і має сильну застосовність до різних промислових середовищ.

RFID має переваги великої ємності зберігання, велика відстань читання, кілька ідентифікаційних цілей, і шифрування даних. Він широко використовується в комерційних продажах універмагах, складська логістика, транспортування, і автомобілебудування.

Наразі, RFID використовується в деяких зарубіжних країнах у сфері виробництва меблів і виробів з деревини. Наприклад, Northway Industries, відомий виробник дерев’яних меблів і канцелярського приладдя в Сполучених Штатах, використовує Системи RFID відстежувати процес виготовлення продукції; Технологія Source UHF RFID була інтегрована на завод Valede Cambra для підвищення ефективності виробництва та економії витрат на управління; Thomasville Furniture Industries, відомий американський виробник меблів, використовував мережу та інфраструктуру RFID для забезпечення відстеження продукції для великих роздрібних клієнтів.

Наразі, Є кілька звітів про застосування технології RFID у виробництві дерев'яних дверей в країні та за кордоном. Зважаючи на це, відповідно до виробничих характеристик ламінованих дерев'яних дверей та вимог до управління продуктом, це дослідження займає RFID як основний носій інформації про виробництво та управління ламінованими дерев’яними дверима, вивчає режим застосування технології RFID на лініях виробництва дерев'яних дверей, та конструює ламіновані дерев’яні двері на основі технології RFID. Прикладна модель збору та обробки інформації про виробництво дерев’яних дверей реалізує збір інформації та відстеження та моніторинг у режимі реального часу всього процесу обробки дерев’яних дверей., транспортування, монтаж і післяпродажне обслуговування.

1. Склад і принцип роботи системи RFID
Система RFID складається з трьох частин, в тому числі: Електронна мітка RFID (ТЕГ, транспондер), зчитувач і прикладна система.

1) Електронна етикетка упакована в дверне полотно і містить спеціальну мікросхему та антену-мітку. Спеціальний чіп є основним носієм інформації для радіочастотної ідентифікації. Дані в певному форматі зберігаються у спеціальному чіпі як зчитана інформація про продукт, який потрібно ідентифікувати. Вбудована антена в основному використовується для зв’язку з радіочастотним блоком у зчитувальному пристрої.

2) Зчитувач — пристрій для зчитування або зчитування та запису інформації електронної мітки. Його основною функцією є керування внутрішнім радіочастотним блоком для передачі сигналів зчитування на електронну мітку, отримати відповідь тегу, і надішліть ідентифікаційні дані продукту разом з іншою відповідною інформацією в тегу на хост.

У цьому дослідженні в основному використовується розділений фіксований зчитувач для зчитування інформації про дані обробки на передній частині обладнання виробничої лінії, і використовує мобільний портативний зчитувач для керування процесом продукту в сховищі, транспортування та монтаж дерев'яних дверей.

3) Прикладна система в основному складається з проміжного та прикладного програмного забезпечення. Проміжне програмне забезпечення може записувати та зчитувати дані в тег через зчитувач, і підключіть зчитувач і програмне забезпечення. Прикладне програмне забезпечення в основному включає корпоративне інформаційне програмне забезпечення для виробництва та управління, наприклад управління ресурсами підприємства (системні програми та продукти, APS), Планування ресурсів підприємства (Планування ресурсів підприємства, ERP) і автоматизоване проектування/виробництво деревини (дерево CAD/CAM, WCC), тощо. Конкретний склад показаний на малюнку 1.

малюнок 1 Склад системи RFID - Приклад застосування IOT

Принцип роботи системи полягає в тому, що після дверного полотна, інкапсульованого електронною міткою, потрапляє магнітне поле антени., він отримує сигнал несучої, надісланий інтерфейсом (або мобільний термінал) зчитувач технологічного обладнання, отримує необхідну енергію через індукційний струм, і надсилає сигнал, збережений у спеціальному чіпі. Інформація про дерев'яні двері, або активно надсилати сигнал певної частоти. Зчитувач читає та декодує інформацію, і передає енергію радіохвиль певної частоти через передавач антени, щоб управляти схемою транспондера для надсилання внутрішніх даних до центральної інформаційної системи для відповідного аналізу. Нарешті, ці дані надсилаються до прикладної програми для відповідної обробки.

2. Процес виробництва ламінованих дерев’яних дверей та аналіз вимог до застосування RFID

2.1 Процес виробництва ламінованих дерев'яних дверей
Ламіновані дерев'яні двері - це дерев'яні двері зі шпону, декоративний папір або інші декоративні матеріали, і дверна коробка заповнена матеріалами дверного ядра. Дерев'яні двері виготовляються з багатошарових матеріалів шляхом ламінування. Споживачі все більше віддають перевагу високій вартості. Від обробки сировини до монтажу готової продукції, ламіновані дерев'яні двері повинні пройти підготовку сировини, Виробництва, перевірка якості, упаковка, зберігання, розподіл і встановлення, як показано на малюнку 2.

малюнок 2 Виробництво та збут дерев'яних ламінованих дверей

У порівнянні з щитовими меблями, ламіновані дерев'яні двері інтегруються після об'єднання панелі та рами, і подальший об'єкт обробки є цілим, тобто, Для завершення збору інформації потрібна одна або дуже декілька електронних міток RFID. В додаток, форма ламінованих дерев’яних дверей фіксується, і лише розмір відрізняється відповідно до вимог налаштування. Займає невеликий простір, і тому, що всередині дверного ядра є певний простір, це зручно для упаковки електронних тегів RFID. тому, в процесі виробництва ламінованих дерев'яних дверей, зазвичай вибирають розміщення електронної мітки RFID всередині дверного полотна після того, як рама зібрана та перед тим, як панель буде натиснута.

2.2 Аналіз вимог до застосування RFID

Існує багато процесів виготовлення дерев'яних дверей, і задіяно багато техніки. Хоча багато обладнання на існуючій лінії виробництва дерев’яних дверей може автоматично оброблятися шляхом розпізнавання штрих-кодів, вони в основному зосереджені в чотиристоронньому розпилюванні дверного полотна, ущільнення краю, відкривання отворів у апаратних засобах та інших зв’язків. Цифрове управління всім процесом не було реалізовано, і відсутній автоматичний збір інформації про весь процес, ускладнює управління та контроль онлайн.

Як тільки виникає проблема з якістю продукту або несправністю обладнання, її важко вирішити швидко, не може гарантувати якість продукції, і впливає на ефективність управління виробництвом. Вимоги до застосування RFID у кожній ланці виробництва та обігу дерев’яних дверей аналізуються наступним чином.

1) Реалізувати прозоре управління виробництвом. За допомогою електронних міток RFID як носія інформації, є можливість отримати та записати ключову інформацію про стан продукції на етапах обробки, транспортування, встановлення та післяпродажне обслуговування в режимі реального часу та ефективно, і своєчасно зрозумійте інформацію про робочий стан на відповідних етапах незавершеного виробництва, щоб судити за керівників. Надати достатню підтримку даних для прийняття рішень.

RFID-МІТКИ

2) Реалізуйте ощадливе управління виробництвом. Використання технології RFID для реалізації відстеження виробничого процесу в режимі реального часу може дозволити підприємствам своєчасно знати стан виробництва, і гнучко регулювати виробничу потужність відповідно до вимог замовлення та технологічних зв’язків, щоб максимізувати баланс продуктивності. Цей метод може зробити управління майстерні більш економним, виробництво більш гнучке, і допомогти підприємствам досягти більш ефективного управління виробництвом.

3) Реалізуйте інтелектуальне управління виробничим процесом. Через технологію RFID, інформація про замовлення різних партій, технічні характеристики, розміри, і кольори дерев'яних дверей можна визначити та зберегти, і послідовність обробки технологічного обладнання, такого як пресування дверного полотна, чотиристороннє розпилювання, і обробкою отворів апаратного забезпечення можна керувати для покращення інтелектуального виробництва виробничого процесу. рівень.

4) Реалізувати онлайн контроль якості продукції. Орієнтація на проблеми чотиристороннього пиляння, ущільнення краю, і апаратна обробка отворів у сучасному процесі виробництва дерев’яних дверей, відколи краю, спалені, оголені шви, подряпини, ями, апаратний отвір паз дислокація, і плутанина в обробці типів може статися легко. Характеристики електронних тегів RFID, які можна читати та записувати, за допомогою технології машинного зору, автоматично записує некваліфіковану інформацію в електронні мітки RFID всередині дерев'яних дверей, реалізує автоматичне відділення некваліфікованих продуктів на наступному етапі, і може вчасно відстежувати якість продукції, щоб покращити якість продукції та ефективність виробництва.

5) Реалізувати інформаційний менеджмент складського господарства та логістики. Використання функції ідентифікації на великій відстані електронних тегів RFID може покращити рівень управління інформацією на складі, швидко визначити інформацію про замовлення та місце зберігання товару, спростити процедури перевірки та приймання при вході та виході зі складу, і збережіть перевірку, запис, і обробка, необхідна для традиційних ручних операцій. Інвентар та інші посилання. У процесі розподілу, Застосовується технологія тегів RFID, що може зменшити втрати, спричинені неправильно розміщеними товарами та помилками доставки, та покращити якість обслуговування.

6) Для досягнення точності розподілу і монтажу. Використання функції читання та запису електронних тегів RFID може забезпечити точність індивідуальних дерев’яних дверей у положенні розповсюдження та встановлення, уникнення явища "неправильний порядок" і спричиняє зайву втрату часу та матеріальних витрат.

3. Режим застосування RFID на лінії виробництва ламінованих дерев'яних дверей

3.1 Побудова системи вертикальної розподіленої моделі
Відповідно до характеристик процесу виробництва ламінованих дерев'яних дверей та вимог до управління продукцією, досліджено модельний каркас виготовлення ламінованих дерев’яних дверей на основі технології RFID. Він приймає структуру вертикального розподілу і в основному складається з трьох частин: контрольний рівень, рівень виконання та бізнес-рівень, як показано на малюнку 4. Показати.

Технічні мітки RFID UHF

Рис.4 Каркас вертикально розподіленої моделі виробництва дерев’яних дверей на основі технології RFID

1) Контрольний рівень: відноситься до мережі управління майстерні, що складається з розділених фіксованих зчитувачів і відповідних датчиків, встановлених на такому обладнанні, як компаундування панелей, чотиристороннє розпилювання, кромка, і апаратна обробка отворів, і завершує керування пристроєм на місці через комп’ютери , включаючи програмований логічний контролер (PLC), верстат з числовим програмним керуванням (комп'ютерне числове керування, ЧПК), розподілене числове програмне керування (розподілене числове програмне керування, DNC) і розподілена система управління (розподілена система управління, DCS) та інше обладнання.

Основною функцією є автоматичний збір і взаємозв’язок інформації про продукт через електронні мітки RFID, попередньо встановлені на дерев’яних дверях, реалізувати взаємодію в режимі реального часу та інформаційну інтеграцію даних між інформаційними системами обладнання та програмним забезпеченням на різних станціях і в різних процесах, і покращити виробництво. ефективність і рівень управління.

2) Виконавчий шар: відноситься до системи виконання виробництва (система виконання виробництва, МОН) управління та відстеження матеріалів, виробництва, якість, обладнання, партії ключових деталей та іншу інформацію в процесі виробництва.

Можна встановити різні функціональні модулі для завершення детальної декомпозиції інформації про управління виробництвом на бізнес-рівні, і керування кожним пристроєм на рівні керування на місці для забезпечення безперервного та нормального виробничого процесу. В той самий час, чутливість управління на місці може бути покращена за допомогою моніторингу матеріальних запасів, моніторинг стану обладнання, моніторинг ходу виробництва, і моніторинг стану якості, а проаналізована та оброблена інформація даних може бути передана керівникам підприємства в режимі реального часу для прийняття виробничих рішень.

3) Бізнес-рівень: в основному відноситься до базової бізнес-операційної системи, необхідної підприємству під час нормального виробництва та маркетингу, включаючи контроль управління виробництвом, Планування ресурсів підприємства, контроль якості продукції, складування та розподіл, встановлення та післяпродажне обслуговування та інші прикладні системи. Функціонування цих прикладних систем дозволяє підвищити ефективність управління підприємствами та підвищити точність управлінських рішень.

Поставка RFID етикетки високочастотної RFID чіп наклейки - RF чіп - Китайський виробник електронних етикеток

3.2 Склад функціонального модуля
Відповідно до вимог ст виготовлення дерев'яних дверей та управління логістикою, Вертикально розподілена структура моделі виробництва ламінованих дерев’яних дверей на основі технології RFID включає п’ять функціональних модулів: модуль управління процесами, модуль автоматизації виробництва, модуль моніторингу якості продукції, модуль складування та розподілу, і установка післяпродажного модуля. Ці модулі можуть надавати відповідну інформацію про дані відповідно до різних потреб, щоб реалізувати ефективне управління та оптимізовану роботу виробничої лінії з виробництва дерев’яних дверей.