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螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用

作者：深圳市銓順宏科技有限公司
日期：2020-11-17 10:42:30
摘要：以缸體加工為例，缸體上線時，先將RFID螺栓安裝、擰緊、寫入工單及序列號信息；當缸體經(jīng)過關鍵加工工位時，PLC將關鍵作業(yè)信息如擰緊值、試漏檢測結(jié)果等寫入螺栓RFID；當缸體進入下一工位，PLC讀取RFID并檢查上道工序結(jié)果；缸體下線時，PLC讀取RFID數(shù)據(jù)并同步給MES系統(tǒng)。

1.應用背景

汽車與巴魯夫合作，在通用紐約工廠應用巴魯夫的超高頻螺栓RFID標簽，用于機加車間缸體線和缸蓋線的識別和追溯，本文主要介紹基于螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用。

巴魯夫的螺栓RFID標簽有M6e和M8等規(guī)格，存儲容量最高可達128KB，其外觀和普通螺栓非常相似，如下圖紅圈所示：

 

螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用


2.設計方案 

 

以缸體加工為例，缸體上線時，先將RFID螺栓安裝、擰緊、寫入工單及序列號信息；當缸體經(jīng)過關鍵加工工位時，PLC將關鍵作業(yè)信息如擰緊值、試漏檢測結(jié)果等寫入螺栓RFID；當缸體進入下一工位，PLC讀取RFID并檢查上道工序結(jié)果；缸體下線時，PLC讀取RFID數(shù)據(jù)并同步給發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）。
 
巴魯夫螺栓RFID標簽提供IP68等級的防護，可以應用于有潤滑劑、金屬屑、清洗設備的環(huán)境中。
 
在一臺發(fā)動機的完整制造流程中，會使用多個RFID標簽，如：
 
1）缸體機架的螺栓RFID
 
2）缸蓋機架的螺栓RFID
 
3）內(nèi)裝線的托盤RFID
 
4）缸蓋分裝的托盤RFID
 
5）活塞連桿分裝的托盤RFID
 
6）外裝線的托盤RFID
 
7）卡車發(fā)動機的測試線托盤RFID
 
 
當發(fā)動機從內(nèi)裝轉(zhuǎn)運到外裝時，或者需要離線返修時，由于發(fā)動機和托盤分離，這時就需要將RFID數(shù)據(jù)與MES之間進行備份和恢復，較為繁瑣。
 
因此，如果能夠?qū)⒏左w上的螺栓RFID標簽一直延用到完整的制造過程中，就不存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)運的問題，可以大量減少MES和PLC之間的數(shù)據(jù)交互，但是面臨很大的困難。
 
由于發(fā)動機工位間距小，因此采用了高頻而不是超高頻RFID技術，這就造成了RFID標簽閱讀距離短(一般<0.2米)、角度小，因此一般要求閱讀器要正對標簽、緊貼安裝。
 
而缸體在經(jīng)過裝配之后，大部分被包裹在發(fā)動機內(nèi)部，如果螺栓RFID安裝在內(nèi)部則難以識別；安裝在外部的話，也可能在裝配過程中，造成和零件設備的干涉，也難以識別。
 
 
那么假如我們希望做到利用缸體螺栓RFID進行全程跟蹤的話，則需要從設計入手，和工藝、控制專家一起制訂方案：
 
在缸體上設計螺栓RFID專用的工藝安裝孔；此孔不會影響發(fā)動機的剛性；在裝配后也一直暴露在發(fā)動機的外側(cè)；在出廠前用普通螺栓或橡膠塞進行封閉。
 
螺栓RFID在缸體機加安裝后，全程不會和其它零件、設備形成干涉。
 
設備和OEM工程師，要根據(jù)螺栓RFID的位置和角度，調(diào)整各超高頻RFID工位機的安裝位置。
 

此方案能夠有效地確保數(shù)據(jù)安全，但是增加了工藝的復雜性，可謂各有利弊。

 

3.應用設備

 

 銓順宏 ZEUS（FU-M6-IN1 ）是一款 IP67 防護等級的工業(yè)級 RFID 一體化讀寫器，內(nèi)嵌 ThingMagic 高性能模組，支持 Modbus 協(xié)議， TCP/IP 通訊， IP67 的防護等級。外觀小巧，安裝便捷，適用于各類工業(yè)和商業(yè)環(huán)境。

 
同時， FU-M6-IN1 依照 EMC IEC61000-4 標準設計，滿足工業(yè)級寬電壓輸入模式，電源輸入及信號均采用隔離，隔離電壓為 2KV，寬電壓輸入和工業(yè)級寬溫工作溫度，滿足超長穩(wěn)定工作時間；工業(yè)級串口輸出，滿足高速自動實時數(shù)據(jù)傳輸。

 

螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用

 

產(chǎn)品特性

 

1) 集成ThingMagic高性能模組

 

2) 集成高增益天線

 

3) 支持紅外觸發(fā)模式

 

4) 支持485&Modbus等工業(yè)控制總線

 

5) IP67防護等級

 

6) 適用于各類工業(yè)化嚴苛應用現(xiàn)場

 

 

3.2 超高頻RFID手持機

 

本系統(tǒng)中，手持設備主要用來進行貨物移庫和盤點操作，其涉及到的功能比較多，應用范圍廣，這就對設備中的RFID讀取模塊提出了更高的要求。

 

 

銓順宏 W6100 超高頻RFID手持機是一款基于安卓系統(tǒng)開發(fā)，集 1D 或 2D 條形碼掃描、4G 全網(wǎng)通、GPRS 、 WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一體的便攜式智能數(shù)據(jù)采集設備；界面友好，操作簡便，集成 ThingMagic 高性能模組，具備高 效盤點、遠程掃描、精 準讀取等優(yōu)勢；


適應于倉儲物流、珠寶門店、檔案圖書等多場景應用。


螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用

 

 

產(chǎn)品特點

 

1）簡約機身設計、高清大屏顯示 采用簡約機身設計，打在一塊康寧大猩猩 5.5 寸 IPS 高清顯示屏。1440*720 的品目分辨率，邊角圓弧設計，兼顧著舒適的握持手感和機器本身的耐摔性。


2）強大快充以及 WiFi 漫游功能 配備 9000mAh 聚合物鋰電池可選，續(xù)航持久，同時支持快速充電功能，單次充電時長更短。以及強大 WiFi 漫游功能，可實現(xiàn) Wifi 熱點無縫切換，保持不間斷的網(wǎng)絡連接體驗。


3）卓-越的 RFID 讀寫功能、多標簽遠距離讀寫 采用全向螺旋天線配合專業(yè)掃描手柄以及盾牌，支持超高頻單標簽和多標簽讀取，距離更遠、效率更快、整機性能更加穩(wěn)定有效識讀距離可高達 20m。

 

3.3超高頻RFID打印機

 

超高頻RFID打印機，擁有更高效的發(fā)卡效率，同時更簡便的操作，可幫助客戶在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)大批量標簽的初始化過程。同時，可在標簽表面打印條碼等其他目視化信息，使標簽具備RFID功能的同時，與條碼系統(tǒng)具備良好的兼容性。 

 

螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用

 

產(chǎn)品特點

 

1）HEAT™（Heating Equilibrium Adaptive Tuning）智能熱均衡控制技術是針對整個打印過程精細化管控；

 

2）超高頻RFID打印機綜合加熱效率提升到30%以上，降低能耗，綠色環(huán)保，同時因高熱狀態(tài)的時間下降，打印頭壽命得以提升。

 

3）精準定位，可讀寫12毫米嵌體間距（inlay間距）的標簽，目前市面上支持最-小嵌體間距標簽讀寫的打印機。采用先打印后讀寫校驗標簽的天線設計，100%不良標簽檢測率，確保業(yè)務管理的準確性。

 

4）一鍵式標簽天線定位和首 張標簽打印功能，操作簡單，高-效便利，使用成本降到更低。關鍵傳動部件采用金屬軸承設計，精工細作精益求精，保護你的打印機內(nèi)部免受長期摩擦發(fā)生變形，成就一款穩(wěn)定、耐用的產(chǎn)品。

 

關于銓順宏

 

深圳市銓順宏科技作為專.業(yè)的RFID物聯(lián)網(wǎng)設備與技術服務商，在向各大運營商、集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時，公司也一直以專業(yè)的技術團隊，優(yōu)質(zhì)的服務，優(yōu)惠的價格，為廣大客戶提供世界 —.流的RFID設備解決方案和高質(zhì)量的售后服務。公司配合各大運營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設備，運用在倉儲物流、檔案信息化、航空航運、服裝零售、汽車制造、智慧醫(yī)療、資產(chǎn)管理、防偽溯源等多個領域各種應用中。從產(chǎn)品選型，到方案設計和系統(tǒng)平臺支持，為用戶提供易于操作且穩(wěn)定性高，具差異化、具創(chuàng)新的綜合性技術服務。