能源技術(shù)公司施耐德電氣在位于肯塔基州列克星敦的第一家智能工廠中推出使用IoT技術(shù)，實現(xiàn)在各部門之間共享數(shù)據(jù)和分析的能力。該公司基于物聯(lián)網(wǎng)的EcoStruxure架構(gòu)可捕獲和可視化來自多種技術(shù)的數(shù)據(jù)，包括增強現(xiàn)實、人機界面、可編程邏輯控制器和連接技術(shù)，如無源HF RFID。

列克星敦工廠的EcoStruxure Advisor解決方案可以分析這些數(shù)據(jù)，并在工廠的各個部門共享。據(jù)施耐德電氣稱，去年這套系統(tǒng)推動了現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)字化。施耐德聲稱這種數(shù)字化可以減少生產(chǎn)停工時間，提高效率并降低能耗。

包括RFID系統(tǒng)在內(nèi)的一些技術(shù)已經(jīng)使用多年，但截至2018年11月，施耐德電氣已經(jīng)將這些技術(shù)集成到其EcoStruxure解決方案中。施耐德電氣目前正在與那些對創(chuàng)建自己的智能工廠解決方案感興趣的客戶分享其系統(tǒng)和經(jīng)驗。

施耐德智能工廠的RFID技術(shù)最初用于其產(chǎn)品的自動化噴漆過程。據(jù)施耐德電氣的報告稱，自從2009年投入使用以來，被稱為Osisense的RFID系統(tǒng)已取消了非自動化流程所需的128英里日常叉車駕駛過程，并把WIP庫存成本降低了50萬美元。施耐德在北美供應鏈績效創(chuàng)新領(lǐng)導者Mike Labhart表示，這使該公司在不到一年的時間內(nèi)獲得了33%的投資回報。事實上，他表示RFID技術(shù)提高了涂裝效率，并實現(xiàn)了機器人裝卸等生產(chǎn)自動化。

現(xiàn)在，為了改善數(shù)據(jù)管理，公司已將其他智能工廠系統(tǒng)的RFID數(shù)據(jù)采集集中在一個解決方案中。在工廠的中心，基于云的數(shù)字化解決方案可以顯示噴漆過程中的WIP和供應水平以及其他生產(chǎn)業(yè)務。列克星敦工廠已有60多年的歷史，但它是一個高度現(xiàn)代化、自動化的工廠，每年生產(chǎn)近130萬個負載中心和大約80萬個安全開關(guān)。

施耐德報告稱，隨著EcoStruxure系統(tǒng)的出現(xiàn)，這家工廠不僅是一個生產(chǎn)設(shè)施，還將作為一個展示平臺，讓客戶和合作伙伴了解它如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做出決策，從而提高盈利能力、資產(chǎn)-管理績效和運營效率，同時實現(xiàn)更智能、更高效的員工隊伍。當RFID技術(shù)在10年前推出時，它的目的是追蹤產(chǎn)品在自動單軌運輸系統(tǒng)上的運動。實際上，RFID解決方案使自動輸送系統(tǒng)能夠運行。

公司將符合ISO 15693標準的13.56 MHz無源HF RFID標簽應用于載有部件加工和涂漆的支架上。公司能夠通過RFID技術(shù)將每個運營商與特定產(chǎn)品連接起來，并在生產(chǎn)過程中穿過各個區(qū)域時讀取到每個運營商的標簽。物料搬運輸送系統(tǒng)很復雜，事實上，它能夠?qū)⒅饕c涂裝相關(guān)的大量產(chǎn)品從10個制造點或裝載點移動到10個裝配線點。Labhart說，工廠總共有大約900個傳送帶標簽貼在載體上，產(chǎn)品在經(jīng)過讀取過程時會被暫停。

首先，生產(chǎn)中的每個新產(chǎn)品都連接到機架上，然后再連接到載體上。當時，工作人員向系統(tǒng)輸入五個詳細信息，并將數(shù)據(jù)寫入RFID標簽。這些詳細信息包括產(chǎn)品是否根據(jù)其來源或目的地進行跟蹤、其狀態(tài)(如裝載、卸載或噴漆)以及其零件、機架和托架編號。

整個設(shè)施中有75個讀取器，在處理每個項目時捕獲標簽數(shù)據(jù)。當標簽進入每個讀取器的三英寸讀取范圍內(nèi)，機器會捕獲每個標簽經(jīng)過的相應時間和路徑。當一個項目進入涂裝部分時，該產(chǎn)品的油漆配方也會寫入標簽。用戶可以實時查看每個載體標簽的上一次讀取位置，從而獲得有關(guān)WIP或材料和供應可能減少的數(shù)據(jù)。但是，數(shù)據(jù)以前在邊緣捕獲，而未存儲，因此以后無法對其進行分析。

Labhart說：“工作流程中存在的知識僅在過程中的特定點上才知道?！睕]有可用的歷史記錄，個人需要在計算機前才能查看WIP數(shù)據(jù)。其他基于物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)也是如此?！拔覀兊脑O(shè)施是垂直整合的，并且相當自動化，”他解釋道。工廠中有多個專有系統(tǒng)，后來發(fā)展成數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包可能表明哪些是可以使用但不能自動與其他部門共享的供應材料。

“我們一端有SQL軟件，在工廠的另一端設(shè)置紙質(zhì)文件。而其他人則使用了未與其他操作集成的傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)。”Labhart這樣說道。因此，對于那些在工廠或監(jiān)督生產(chǎn)的人來說，收集數(shù)據(jù)可能證明是一個復雜的項目。他指出，實現(xiàn)邊緣級別之外的可視化一直是一個挑戰(zhàn)，他補充道，“我們沒有這些數(shù)據(jù)的歷史記錄，數(shù)據(jù)當時存在于邊緣，但隨后就消失了。沒有辦法分析WIP數(shù)據(jù)，也無法將給定的WIP計數(shù)與另一個相關(guān)聯(lián)，以評估性能，更別提共享信息。”

然而，自2018年11月以來，由RFID系統(tǒng)捕獲和管理的數(shù)據(jù)已經(jīng)集中。因此，現(xiàn)在存儲信息用于分析目的，可以與其他部門共享并且可以觸發(fā)警報，例如通知人員供應水平可能低。通過下一步，現(xiàn)在可以捕獲材料計數(shù)并將其存儲在云中，如果材料級別達到警報點或需要采取措施，負責人會收到推送通知。

2009年，位于威斯康星州斯特根灣的Thermo-tron-X公司將RFID系統(tǒng)與“動力和自由式輸送機系統(tǒng)”集成。這是當時該產(chǎn)品的首次安裝，由施耐德與自己的能力中心合作開發(fā)。“我們進行了大量的產(chǎn)品測試，”Labhart說，其中包括使用各種標簽和讀取器來捕獲每個組件的唯一標簽ID以及書面數(shù)據(jù)，而傳送帶以每分鐘60英尺的速度移動貼附標簽的載體。所選的RFID標簽和讀卡器硬件由施耐德電氣傳感器能力中心提供。

施耐德電氣在位于俄亥俄州代頓市的能力中心對其輸送系統(tǒng)的模擬版本進行了RFID解決方案測試。從那時起，施耐德繼續(xù)使用相同的技術(shù)，并為它增加了機架、標簽和讀取器。它還開始在其裝配線的最后階段部署這項技術(shù)，其中貨物裝載到托盤上;每個托盤都有自己的RFID標簽。

Labhart表示，自EcoStruxure Advisor工具上線以來，系統(tǒng)的優(yōu)勢得到了提升?！拔覀円呀?jīng)看到負載中心停機時間減少近6%，這是因為公司能夠在類似低供應水平的通知和事態(tài)變嚴重之前做出反應?！彼a充道，通過集中數(shù)據(jù)，他們更好地理解不同系統(tǒng)中材料的消耗?！?/p>

施耐德電氣目前正在對輸送系統(tǒng)進行復雜的建模。來自材料運輸時的RFID數(shù)據(jù)，加上對Ecostruxure Advisor解決方案(如Aveva Insight)的描述性分析，使公司能夠在修改之前預測和驗證系統(tǒng)性能。

Labhart說，RFID系統(tǒng)已經(jīng)為公司有效地工作了10年，而且自推出以來，這種情況一直沒有改變。他表示，“我們的RFID系統(tǒng)沒有任何問題，它堅如磐石。在剛開始使用這種系統(tǒng)時，我們對其復雜性建立了一個很大的學習曲線?！笔聦嵣希驹诓煌Ｖ股a(chǎn)的情況下部署了該系統(tǒng)。“在云端協(xié)調(diào)物流，保持生產(chǎn)運行，而不是中斷系統(tǒng)，這是一次令人大開眼界的體驗?！?/p>