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汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案

发布时间:2020.11.10
信息摘要:
冲压是汽车生产的龙头工艺,是汽车生产的开路先锋,冲压车间承担了原材料卷料、板料的存放、卷料的开卷剪切等等功能,其中最为重要的是各种大、中、小型冲压件的冲压生产,而冲压件从下线到入库到出库整个流程的运转直接关系着了整个冲压车间的生产效率。

1.业务需求分析


冲压是汽车生产的龙头工艺,是汽车生产的开路先锋,冲压车间承担了原材料卷料、板料的存放、卷料的开卷剪切等等功能,其中最为重要的是各种大、中、小型冲压件的冲压生产,而冲压件从下线到入库到出库整个流程的运转直接关系着了整个冲压车间的生产效率。


汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案_111.webp

RFID射频识别技术,是一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术,它利用射频信息及其控制耦合、传输特性,驱动电子标签发送其存储编码,对静止或移动的物体进行自动识别,有效地获取物体的标识信息。

通过RFID技术的引用,汽车冲压车间的RFID库存管理系统的RFID生产制造建设,保证车间库存数据的准确性与实时性,提高生产管理效率,减少人力成本方面具有突出意义。

2.硬件设计功能

材料收入时:将合格材料通过RFID手持设备扫描来料外包装上的二维码及相应托盘RFID码,读取材料相应信息(材料号、捆包号、数量、加工厂家等),并将此信息在RFID库存管理系统中与此托盘RFID码进行绑定,绑定工作完成后,材料视为入库。

材料上线时:在上料门上安装RFID读写头及天线,材料通过上料门时读写头读取相应信息,对RFID库存管理系统中相应材料进行出库处理。

零件下线:线尾部分装箱台安装RFID读写头及天线,读写距离应控制在一台台车,在压力机生产时,天线接收压力机生产信息,与系统中相应零件台车装载量进行匹配,对线尾生产台车按照合格、满载进行写入。最终不满的台车,由线外通过手持设备读取RFID出入库管理系统进行修改。

零件入库:在各个入库门安装RFID读写头,合格零件入库时读写头读取RFID编码,与在系统中对编码相应的零件进行合格入库处理。

零件出库:零件出库至焊装物流门上,在焊装物流门上安装RFID读写头,零件出库时由读写头读取RFID编码,在RFID库存管理系统中对编码相应的零件进行出库处理。台车再次进入冲压时,不做数量变更处理。

3.系统设计


3.1 系统框架

为实现超高频RFID库存管理系统功能,RFID库存系统设计的核心思路是在转运零件的台车上安装具有唯.一编号的RFID台车标签,RFID标签信息代表台车物资信息进行关联绑定,在各流程控制节点安装RFID读写器,通过RFID读写对RFID标签信息的获取,来达到获取零件信息,从而实现RFID库存管理的自动化智能化与信息化管理的目的。

基于超高频RFID库存管理系统规划框架图如下:


汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案


数据中心进行系统及数据的存储运算,完成业务流程的处理。

发卡器用于RFID标签信息的初始化。系统还具备其他必要的管理功能,包括设备的管理,报表的处理等等。

固定安装的RFID读写器设备为RFID固定式读写器,在本系统中将在上料点、下线点、入库及出库安装RFID固定式读写器。

配备RFID移动式数据采集器设备以便于进行材料收入、不合格零件、尾盘、维修等移动作业。

在RFID台车上安装RFID台车标签,使台车信息电子化,具备自动识别的基础。且,应根据RFID库存管理系统的要求及台车的结构,同一台车可能安装多个RFID标签。

3.2系统部署

根据本RFID库存管理系统项目功能需求,系统可分为材料收入、材料上线、零件下线、零件入库、零件出库五个子系统。

汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案


1)材料收入子系统

材料收入子系统主要是将合格材料完成入库的作业。在本环节中,根据现有业务流程特点,RFID入库系统设计方式为,通过手持设备扫描来料外包装上的二维码及相应托盘RFID码,读取材料相应信息(材料号、捆包号、数量、加工厂家等),并将此信息在库存管理系统中与此托盘RFID码进行绑定,绑定工作完成后,则材料视为入库。

因此,在本环节中,关键设计点在于托盘RFID码的设计安装。


汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案


在原料托盘的合适位置安装RFID码。RFID码安装以后,可利用托盘本身的结构对RFID码进行必要的保护,使托盘在这个物流使用过程中,不会造成对RFID码的损坏,保证RFID码的长久可靠使用。

同时,考虑到原料托盘的无方向性使用,为最大程度较少工作人员寻找标签的时间,RFID托盘码应安装两个。

该环节的应用流程为:


RFID库存管理系统方案,RFID手持机


通过RFID手持机,扫描原料二维码,扫描托盘RFID码,完成原料入库。



2)材料上线子系统

在上料门上安装RFID读写头及天线,材料通过上料门时读写头读取相应信息,对RFID出库系统中相应材料进行出库处理。


RFID库存管理系统方案



在压力机两侧安装RFID天线,当原料托盘放置到机台上,RFID读写器将可以读取到托盘上的RFID码,系统即可对原料库存进行去减,完成原料的出库。

在本环节中,因为托盘为单个依次进入机台,且经实地考察,机台两侧具备安装条件,因此,方案设计中,只需在机台两侧各安装1个RFID天线即可,可在保证识别率的前提下,最优化硬件配比。

3)零件下线子系统

本子系统主要是完成零件下线时,零件信息与台车信息的自动关联绑定。系统设计方案如下:

RFID库存管理系统方案


将RFID天线安装与零件装箱点下方位置。在此位置下,RFID天线与台车标签有最近的直线读取距离,利于读取,且可最大化降低误读的可能性。

RFID标签在台车上的安装应注意利用台车的结构进行保护,同时为利于零件入库的读取,应考虑安装辅助结构件,已保证零件入库时,天线与标签具有最好的读取方向。


RFID库存管理系统方案


4)零件入库子系统

在各个入库门安装RFID读写头,合格零件入库时读写头读取RFID编码,与在系统中对编码相应的零件进行合格入库处理。


汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案


因为台车可以叠加入库,因此,垂直方向存在多个台车的可能,为保证台车标签的识别率,故因在入库方向两侧,按上、下方向各部署一个天线,实现最大范围的读取。

5)零件出库子系统

零件出库至焊装物流门上,在焊装物流门上安装RFID读写头,零件出库时由读写头读取RFID编码,在系统中对编码相应的零件进行出库处理。

汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案


零件在出库环节,是由牵引车牵引台车依次进入焊接车间,不存在叠加的情况。因此,此环节只需在焊接车间门左右两侧各安装一个天线即可。

同时,因为相比于入库,零件台车在该环节有一个90°的变换,在入库环节利于读取的标签,在此环节将变成最不易读取的方向,且存在被零件直接遮挡的情况。因此,为保证零件的出库准确性,此环节需再单独安装一个标签。

汽车冲压车间的RFID库存管理系统方案


4.关键设备选型


4.1 RFID读写器

系统运用国际最新自动识别技术——无线射频识别RFID,结合现代计算机、自动控制等多个跨领域综合技术,运用超高频RFID全球知名品牌ThingMagic M6E-A模组集成RFID固定式读写器,利用其强大的性能,高速的信息读取和处理能力,性能稳定可靠的工业级设计,实现汽车冲压车间自动化、信息化和智能化管理。


RFID固定式读写器


产品特点:

支持 EPC Gen2 & ISO18000-6B& 18000-6C&IP-X(18000-6D)多种UHF RFID协议(ISO18000-6B&6D,需要获得授权才可使用);并支持多协议自动识别和模式切换。

依照EMC IEC61000-4标准设计,满足工业级宽电压输入模式,电源输入及信号均采用隔离,隔离电压为2KV,宽电压输入和工业级宽温工作温度,满足超长稳定工作时间;工业级串口\网口输出,满足高速自动实时数据传输。

充分发挥了ThingMagic RFID模组算法优势,其优异的标签芯片兼容性,支持Alien H3 、Impinj M系列、NXP G2x* & G2i*系列 、ID Cool Log标签芯片,标签兼容性行业唯一性。支持多协议包括EPC Gen2 &ISO 18000-6C、EPC ISO 18000-6B、IP-X 多种RFID协议标准。

全面支持ThingMagic Mercury API 嵌入式操作系统,提供.NET和Java 的SDK ,可以轻松的自定义接口,从而对阅读器进行所需要的控制。

支持通过网络和串口进行固件升级,并支持二次开发。


4.2 RFID标签

铨顺宏 抗金属RFID标签作为信息载体,在整个RFID识别系统中有着至关重要的作用,特别是对于汽车冲压车间这类工业化应用现场。TAG-915M01 超高频RFID标签专门为金属等复杂环境设计的一款抗金属RFID标签,具有阅读距离远,灵敏度高,物理特性优良的特点, 可方便地应用于冲压车间金属件的管理。


RFID抗金属标签



关于铨顺宏


深圳市铨顺宏科技作为专.业的RFID物联网设备与技术服务提高商,在向各大运营商、集成商提供ThingMagic全系列产品的同时,公司也一直以专.业的技术团队,优质的服务,优惠的价格,为广大客户提供世界 —流的RFID设备解决方案和高质量的售后服务。公司配合各大运营商、集成商已成功的将ThingMagic RFID设备,运用仓储物流档案信息化航空航运服装汽车智慧资产管理防伪溯源等多个领域各种应用中。从产品选型,到方案设计和系统平台支持,为用户提供易于操作且稳定性高,具差异化、具创新的综合性技术服务。 


更多RFID产品及解决方案,请访问公司官方网站https://www.fuwit.com/),或在线客服(400-8331-258)咨询


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