E-mail: anwenqq2690502116@gmail.com
Ứng dụng công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến trong cửa gỗ ép
Đặc điểm quy trình sản xuất cửa gỗ dán và yêu cầu quản lý, sử dụng Thẻ điện tử RFID giải quyết sản xuất, nhập kho, hậu cần, vấn đề lắp đặt và hậu mãi.
trừu tượng: Theo đặc điểm quy trình sản xuất và yêu cầu quản lý của cửa gỗ ghép thanh, nhận dạng tần số vô tuyến điện (RFID) thẻ điện tử được sử dụng làm vật mang thông tin chính trong sản xuất, nhập kho, hậu cần, lắp đặt và hậu mãi, và một hệ thống phân tán dọc dựa trên công nghệ RFID được xây dựng. Cấu trúc mô hình thu thập và xử lý thông tin sản xuất cửa gỗ, và quy trình triển khai của từng phân hệ chức năng.
Kết quả ứng dụng chứng minh mô hình thu thập và xử lý thông tin này có thể thay thế hệ thống mã hai chiều truyền thống, và giải quyết các vấn đề trong quy trình sản xuất truyền thống mà mã hai chiều dễ bị ô nhiễm, mã lặp đi lặp lại, dữ liệu có thể được đọc nhưng không được viết, và thông tin dữ liệu bị thiếu. Việc sản xuất cửa gỗ Hiệu quả được tăng lên từ 1.5 phút/cửa sổ để 1.0 phút/cửa sổ, và thời gian quản lý toàn diện đã được rút ngắn từ 10-15 phút/cửa sổ để 5 phút/cửa sổ, hiện thực hóa sự tích hợp đầy đủ của xử lý cửa gỗ, nhập kho, hậu cần, cài đặt và bảo trì. quản lý quy trình.
từ khóa: sản xuất cửa gỗ ép, công nghệ RFID, quản lý tổng hợp, Công nghệ IoT RFID
Là một bộ phận của ngành công nghiệp trang trí nội thất truyền thống, Ngành cửa gỗ Trung Quốc không ngừng mở rộng quy mô thị trường. Với sự tăng cường chuyển đổi kỹ thuật số và thông minh của Trung Quốc, nó đang mở ra một cơ hội lớn để chuyển đổi, nâng cấp, và đổi mới và phát triển. Phương thức sản xuất cửa gỗ Trung Quốc hiện nay được đặc trưng bởi sản xuất theo yêu cầu, quy trình sản xuất và cơ cấu sản phẩm tương đối phức tạp, có nhiều loại nguyên liệu thô và các bộ phận, và sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Trình độ sản xuất của nó thể hiện trình độ sản xuất các sản phẩm gỗ cao cấp ở Trung Quốc ở một mức độ nhất định.
Ứng dụng công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến trong phương thức sản xuất cửa gỗ ghép thanh tích hợp thông tin
Hiện tại, quy trình sản xuất của các doanh nghiệp cửa gỗ khác nhau ở Trung Quốc hơi khác nhau, và cấu hình thiết bị tương đối linh hoạt. Chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất phụ thuộc phần lớn vào trình độ kỹ thuật của công nhân và thiết bị tự động hóa độc lập, và chu kỳ sản xuất tương đối dài.
Hầu hết các doanh nghiệp sử dụng mã vạch hoặc mã hai chiều làm vật mang thông tin trong quá trình xử lý và lưu thông linh kiện, chủ yếu dựa vào hệ thống MES của nhà máy, dựa vào mạng để liên lạc, các yêu cầu thiết bị cũng cao, và dung lượng lưu trữ thông tin nhỏ, chỉ có chức năng đọc một chiều , bề mặt thường bị hư hỏng và không thể đọc được thông tin xử lý, điều này gây khó khăn cho việc theo dõi tiến độ sản xuất trong liên kết quản lý, thống kê hao hụt vật tư, sản xuất chưa kịp thời, chính xác, quản lý kho là hỗn loạn, Và "sai lệnh" thường xuất hiện trong các liên kết hậu cần và cài đặt. Hiện tượng, gây lãng phí thời gian và chi phí vật chất không cần thiết.
Nhận dạng tần số vô tuyến điện (RFID) công nghệ là công nghệ nhận dạng tự động không tiếp xúc, nguyên tắc là giao tiếp dữ liệu không tiếp xúc giữa đầu đọc và thẻ để tự động xác định đối tượng đích và lấy dữ liệu liên quan, quá trình nhận dạng không yêu cầu can thiệp thủ công, và có khả năng ứng dụng mạnh mẽ cho các môi trường công nghiệp khác nhau.
RFID có ưu điểm là dung lượng lưu trữ lớn, khoảng cách đọc dài, nhiều mục tiêu nhận dạng, và mã hóa dữ liệu. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong bán hàng bách hóa thương mại, hậu cần kho bãi, vận tải, và sản xuất ô tô.
Hiện tại, RFID đã được sử dụng ở một số nước ngoài trong lĩnh vực nội thất và sản phẩm gỗ. Ví dụ, Công nghiệp Northway, một nhà sản xuất đồ nội thất bằng gỗ và đồ dùng văn phòng nổi tiếng tại Hoa Kỳ, sử dụng hệ thống RFID theo dõi quá trình sản xuất sản phẩm; Nguồn Công nghệ UHF RFID được tích hợp vào nhà máy Valede Cambra giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và tiết kiệm chi phí quản lý; Công nghiệp nội thất Thomasville, một nhà sản xuất đồ nội thất nổi tiếng của Mỹ, đã sử dụng mạng và cơ sở hạ tầng RFID để cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc sản phẩm cho các khách hàng bán lẻ lớn.
Hiện tại, ít báo cáo về ứng dụng công nghệ RFID trong ngành sản xuất cửa gỗ trong và ngoài nước. Theo quan điểm này, theo đặc tính sản xuất cửa gỗ dán và yêu cầu quản lý sản phẩm, nghiên cứu này mất RFID là nhà cung cấp thông tin quản lý và sản xuất cửa gỗ nhiều lớp chính, nghiên cứu phương thức ứng dụng công nghệ RFID trong dây chuyền sản xuất cửa gỗ, và thi công cửa gỗ ghép thanh theo công nghệ RFID. Mô hình ứng dụng thu thập và xử lý thông tin sản xuất cửa gỗ hiện thực hóa việc thu thập thông tin và theo dõi, giám sát toàn bộ quá trình gia công cửa gỗ theo thời gian thực, vận tải, lắp đặt và hậu mãi.
1. Thành phần hệ thống RFID và nguyên tắc làm việc
Hệ thống RFID bao gồm ba phần, bao gồm: Thẻ điện tử RFID (NHÃN, bộ phát đáp), hệ thống đọc và ứng dụng.
1) Nhãn điện tử được đóng gói trong lá cửa và chứa một con chip chuyên dụng và ăng-ten thẻ. Chip chuyên dụng là vật mang dữ liệu chính để nhận dạng tần số vô tuyến. Dữ liệu ở một định dạng nhất định được lưu trữ trong chip chuyên dụng dưới dạng thông tin đọc của sản phẩm được xác định. Ăng-ten tích hợp chủ yếu được sử dụng để Giao tiếp với đơn vị tần số vô tuyến trong đầu đọc.
2) Đầu đọc là một thiết bị để đọc hoặc đọc và ghi thông tin thẻ điện tử. Chức năng chính của nó là điều khiển bộ phận tần số vô tuyến bên trong để truyền tín hiệu đọc đến thẻ điện tử, nhận phản hồi của thẻ, và gửi dữ liệu nhận dạng sản phẩm cùng với các thông tin liên quan khác trong thẻ đến máy chủ lưu trữ.
Nghiên cứu này chủ yếu sử dụng đầu đọc cố định phân tách để đọc thông tin dữ liệu xử lý ở đầu trước của thiết bị dây chuyền sản xuất, và sử dụng đầu đọc cầm tay di động để quản lý quy trình sản phẩm trong kho, vận chuyển và lắp ráp cửa gỗ.
3) Hệ thống ứng dụng chủ yếu bao gồm phần mềm trung gian và phần mềm ứng dụng. Phần mềm trung gian có thể ghi và đọc dữ liệu vào thẻ thông qua đầu đọc, và kết nối đầu đọc và phần mềm ứng dụng. Phần mềm ứng dụng chủ yếu bao gồm phần mềm thông tin quản lý và sản xuất doanh nghiệp, chẳng hạn như Quản lý nguồn lực doanh nghiệp (ứng dụng hệ thống và sản phẩm, APS), hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (hoạch định nguồn lực doanh nghiệp, ERP) và chế biến gỗ hỗ trợ thiết kế/sản xuất bằng máy tính (CAD/CAM gỗ, WCC), vân vân. Thành phần cụ thể được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1 Thành phần của hệ thống RFID - Ví dụ ứng dụng IOT
Nguyên tắc làm việc của hệ thống là sau khi lá cửa được đóng gói bằng nhãn điện tử đi vào từ trường ăng-ten, nó nhận tín hiệu sóng mang được gửi bởi giao diện người dùng (hoặc thiết bị đầu cuối di động) đầu đọc của thiết bị xử lý, thu được năng lượng cần thiết thông qua dòng điện cảm ứng, và gửi tín hiệu được lưu trữ trong chip chuyên dụng. Thông tin sản phẩm cửa gỗ, hoặc chủ động gửi một tín hiệu tần số nhất định. Người đọc đọc và giải mã thông tin, và truyền năng lượng sóng vô tuyến có tần số cụ thể thông qua bộ phát ăng-ten để điều khiển mạch bộ phát đáp gửi dữ liệu nội bộ đến hệ thống thông tin trung tâm để phân tích có liên quan. Cuối cùng, những dữ liệu này được gửi đến chương trình ứng dụng để xử lý tương ứng.
2. Quy trình sản xuất cửa gỗ dán và phân tích yêu cầu ứng dụng RFID
2.1 Quy trình sản xuất cửa gỗ ép
Cửa gỗ ghép thanh là loại cửa gỗ được làm bằng veneer, giấy trang trí hoặc vật liệu trang trí khác, và khung cửa được lấp đầy bằng vật liệu lõi cửa. Cửa gỗ được làm bằng vật liệu nhiều lớp thông qua cán màng. Hiệu suất chi phí cao ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng. Từ xử lý nguyên liệu đến lắp đặt thành phẩm, cửa gỗ ghép thanh cần qua khâu chuẩn bị nguyên liệu, chế tạo, kiểm tra chất lượng, đóng gói, kho, phân phối và cài đặt, như thể hiện trong hình 2.
Hình 2 Liên kết sản xuất và phân phối cửa gỗ ghép thanh
So với đồ nội thất bảng điều khiển, cửa gỗ nhiều lớp được tích hợp sau khi bảng điều khiển và khung được kết hợp, và đối tượng xử lý tiếp theo là toàn bộ, đó là, cần một hoặc rất ít thẻ điện tử RFID để hoàn thành việc thu thập thông tin. Ngoài ra, hình dạng của cửa gỗ nhiều lớp là cố định, và chỉ có kích thước khác nhau theo yêu cầu tùy chỉnh. Nó chiếm một không gian nhỏ, và bởi vì có một không gian nhất định bên trong lõi cửa, nó thuận tiện cho việc đóng gói các thẻ điện tử RFID. Vì thế, trong quy trình sản xuất cửa gỗ ghép thanh, nó thường được chọn để đặt thẻ điện tử RFID bên trong lá cửa sau khi khung được lắp ráp và trước khi nhấn bảng điều khiển.
2.2 Phân tích các yêu cầu ứng dụng RFID
Có nhiều quy trình sản xuất cửa gỗ, và rất nhiều thiết bị có liên quan. Mặc dù nhiều thiết bị trong dây chuyền sản xuất cửa gỗ hiện nay có thể tự động xử lý bằng cách nhận diện mã vạch, chúng chủ yếu tập trung ở cưa bốn mặt của lá cửa, niêm phong cạnh, mở các khe lỗ phần cứng và các liên kết khác. Việc quản lý kỹ thuật số của toàn bộ quá trình đã không được thực hiện, và việc thu thập thông tin tự động của toàn bộ quá trình bị thiếu, gây khó khăn cho việc quản lý và kiểm soát trực tuyến.
Khi xảy ra sự cố về chất lượng sản phẩm hoặc lỗi thiết bị, rất khó để giải quyết nó một cách nhanh chóng, không thể đảm bảo chất lượng sản phẩm, và ảnh hưởng đến hiệu quả quản lý sản xuất. Yêu cầu ứng dụng của RFID trong từng mắt xích sản xuất và lưu thông cửa gỗ được phân tích như sau.
1) Thực hiện quản lý sản xuất minh bạch. Bằng cách sử dụng thẻ điện tử RFID làm vật mang thông tin, có thể lấy và viết thông tin chính về tình trạng của sản phẩm trong các giai đoạn xử lý, vận tải, cài đặt và hậu mãi trong thời gian thực và hiệu quả, và kịp thời nắm bắt thông tin về tình trạng làm việc trong các công đoạn liên quan của sản phẩm đang thực hiện, để đánh giá cho các nhà quản lý Cung cấp đầy đủ dữ liệu hỗ trợ cho việc ra quyết định.
THẺ RFID
2) Thực hiện quản lý sản xuất tinh gọn. Việc sử dụng công nghệ RFID để thực hiện theo dõi quy trình sản xuất theo thời gian thực có thể giúp doanh nghiệp biết được tình trạng sản xuất một cách kịp thời, linh hoạt điều chỉnh năng lực sản xuất theo yêu cầu đặt hàng và liên kết quy trình, để tối đa hóa cân bằng năng suất. Phương pháp này có thể làm cho việc quản lý xưởng trở nên gọn gàng hơn, sản xuất linh hoạt hơn, và giúp doanh nghiệp quản lý sản xuất hiệu quả hơn.
3) Thực hiện quản lý thông minh của quá trình sản xuất. Thông qua công nghệ RFID, thông tin đặt hàng của các lô khác nhau, thông số kỹ thuật, kích cỡ, và màu sắc của cửa gỗ có thể được xác định và lưu lại, và trình tự xử lý của các thiết bị xử lý như ép cánh cửa, cưa bốn phía, và quá trình xử lý khe lỗ phần cứng có thể được kiểm soát để cải thiện quy trình sản xuất thông minh. mức độ.
4) Thực hiện kiểm soát trực tuyến chất lượng sản phẩm. Nhằm vào các vấn đề của cưa bốn mặt, niêm phong cạnh, và gia công rãnh lỗ phụ kiện trong quy trình sản xuất cửa gỗ hiện nay, sứt mẻ cạnh, cháy, đường nối tiếp xúc, trầy xước, hố, trật khớp rãnh lỗ phần cứng, và sự nhầm lẫn xử lý loại rất dễ xảy ra. Các đặc điểm có thể đọc và ghi của thẻ điện tử RFID, với sự trợ giúp của công nghệ thị giác máy, tự động ghi thông tin không đủ tiêu chuẩn vào thẻ điện tử RFID bên trong cửa gỗ, nhận ra việc tự động tách các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn trong giai đoạn sau, và có thể theo dõi chất lượng sản phẩm kịp thời để cải thiện chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.
5) Thực hiện quản lý thông tin kho bãi và hậu cần. Việc sử dụng chức năng nhận dạng đường dài của thẻ điện tử RFID có thể cải thiện mức độ quản lý thông tin của nhà kho, nhanh chóng xác định thông tin đặt hàng và vị trí lưu trữ của sản phẩm, đơn giản hóa thủ tục kiểm tra, nghiệm thu ra vào kho, và lưu kiểm tra, ghi âm, và xử lý theo yêu cầu của các hoạt động thủ công truyền thống. Khoảng không quảng cáo và các liên kết khác. Trong quá trình phân phối, Công nghệ thẻ RFID được thông qua, có thể làm giảm tổn thất do hàng hóa bị thất lạc và lỗi vận chuyển, và nâng cao chất lượng dịch vụ.
6) Để đạt được độ chính xác của phân phối và cài đặt. Sử dụng chức năng đọc và ghi của thẻ điện tử RFID có thể đảm bảo độ chính xác của cửa gỗ tùy chỉnh ở vị trí phân phối và lắp đặt, tránh hiện tượng "sắp xếp sai" và gây lãng phí thời gian và chi phí vật chất không cần thiết.
3. Chế độ ứng dụng RFID trên dây chuyền sản xuất cửa gỗ ghép thanh
3.1 Xây dựng hệ thống mô hình phân tán dọc
Theo đặc điểm của quy trình sản xuất cửa gỗ dán và yêu cầu quản lý sản phẩm, nghiên cứu khung mô hình sản xuất cửa gỗ dán trên công nghệ RFID. Nó thông qua một cấu trúc phân phối theo chiều dọc và chủ yếu bao gồm ba phần: lớp điều khiển, lớp thực thi và lớp kinh doanh, như thể hiện trong hình 4. Trình diễn.
Hình 4 Khung mô hình sản xuất cửa gỗ phân tán theo chiều dọc dựa trên công nghệ RFID
1) lớp điều khiển: đề cập đến mạng điều khiển hội thảo bao gồm các đầu đọc cố định tách rời và các cảm biến liên quan được cài đặt trên thiết bị, chẳng hạn như bảng tổng hợp, cưa bốn phía, dải cạnh, và xử lý lỗ phần cứng, và hoàn thành kiểm soát thiết bị tại chỗ thông qua máy tính , bao gồm bộ điều khiển logic khả trình (plc), máy tính điều khiển số máy công cụ (máy tính điều khiển số, CNC), điều khiển số phân tán (điều khiển số phân tán, DNC) và hệ thống điều khiển phân tán (hệ thống điều khiển phân tán, DCS) và các thiết bị khác.
Chức năng chính là tự động thu thập và kết nối thông tin dữ liệu sản phẩm thông qua thẻ điện tử RFID cài sẵn trong cửa gỗ, để thực hiện tương tác thời gian thực và tích hợp thông tin dữ liệu giữa thông tin thiết bị và hệ thống phần mềm tại các trạm khác nhau và các quy trình khác nhau, và cải tiến sản xuất. hiệu quả và trình độ quản lý.
2) lớp thực thi: đề cập đến hệ thống thực hiện sản xuất (Hệ thống Thi hành sản xuất, MES) quản lý và theo dõi vật tư, sản xuất, chất lượng, thiết bị, lô các bộ phận chính và thông tin khác trong quá trình sản xuất.
Các mô-đun chức năng khác nhau có thể được thiết lập để hoàn thành việc phân tách chi tiết thông tin quản lý sản xuất ở tầng kinh doanh, và quản lý tại chỗ từng thiết bị ở tầng điều khiển để đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra liên tục và bình thường. Đồng thời, độ nhạy của quản lý tại chỗ có thể được cải thiện bằng phương pháp giám sát hàng tồn kho vật liệu, giám sát tình trạng thiết bị, giám sát tiến độ sản xuất, và giám sát tình trạng chất lượng, và thông tin dữ liệu được phân tích và xử lý có thể được truyền đến các nhà quản lý doanh nghiệp trong thời gian thực để đưa ra các quyết định sản xuất.
3) lớp kinh doanh: chủ yếu đề cập đến hệ điều hành kinh doanh cơ bản mà doanh nghiệp yêu cầu trong quá trình sản xuất và tiếp thị bình thường, bao gồm kiểm soát quản lý sản xuất, hoạch định nguồn lực doanh nghiệp, kiểm soát chất lượng sản phẩm, kho bãi và phân phối, cài đặt và hậu mãi và các hệ thống ứng dụng khác. Việc vận hành các hệ thống ứng dụng này có thể nâng cao hiệu quả quản lý của doanh nghiệp và nâng cao độ chính xác của các quyết định quản lý.
Cung cấp Nhãn RFID Nhãn dán chip RFID tần số cao - Chip RF - Nhà sản xuất nhãn điện tử Trung Quốc
3.2 Thành phần mô-đun chức năng
Theo yêu cầu của sản xuất cửa gỗ và quản lý hậu cần, khung mô hình sản xuất cửa gỗ dán phân tán theo chiều dọc dựa trên công nghệ RFID bao gồm năm mô-đun chức năng: mô-đun quản lý quy trình, module tự động hóa sản xuất, module giám sát chất lượng sản phẩm, module kho bãi và phân phối, và cài đặt mô-đun sau bán hàng. Các mô-đun này có thể cung cấp thông tin dữ liệu có liên quan theo các nhu cầu khác nhau, nhằm hiện thực hóa việc quản lý hiệu quả và vận hành tối ưu dây chuyền sản xuất cửa gỗ.
