Gestione intelligente della tecnologia RFID nella produzione automobilistica e nelle soluzioni di fabbricazione

1. Contesto del progetto

1.1 Contesto del settore

Nel contesto del rapido sviluppo dell'industria automobilistica e della crescente concorrenza, vari produttori di automobili stanno perseguendo l'ottimizzazione dei sistemi di gestione. Fin dall'inizio, abbiamo perseguito solo l'ottimizzazione dei risultati finali, fino all'attuale requisito di raggiungere l'obiettivo ottimale in ogni collegamento della produzione di automobili. Ciò ha sollevato una seria domanda per i manager, come controllare i dettagli del processo di produzione. , come registrare quante più informazioni possibili sul processo di produzione. Attraverso l'analisi dei dati di produzione, vengono infine formulate soluzioni per ottimizzare il processo di produzione. Offrire alle aziende maggiori vantaggi nella concorrenza di mercato.

Come primo passo nella produzione di veicoli, lo stampaggio svolge un ruolo fondamentale nella qualità del veicolo. Una grande quantità di dati di produzione deve essere riassunta e analizzata. Questo lavoro statistico sui dati richiede molta manodopera e la maggior parte dei dati statistici presenta problemi di ritardo delle informazioni. Le soluzioni ai problemi scoperti durante il processo di produzione non possono essere apportate in modo tempestivo e le informazioni statistiche manuali Il progetto è singolo ed è difficile trovare la correlazione tra più problemi. Inoltre, poiché l'area logistica disponibile nell'area della fabbrica sta diventando sempre più piccola, ci sono sempre più problemi causati da vincoli logistici. È necessario modificare i metodi logistici esistenti e introdurre l'informatizzazione per adattarsi ai requisiti logistici del modello di produzione frenetico.

1.2 Processo di stampaggio

La temperatura e l'umidità nel processo di produzione dell'officina di stampaggio sono vicine alla temperatura ambiente. L'attrezzatura di produzione principale è la punzonatrice, compresi gli utensili abrasivi per stampaggio, e l'attrezzatura di trasmissione principale è costituita da pallet e carrelli. Il pallet viene utilizzato per caricare le piastre prima dello stampaggio e il carrello viene utilizzato per caricare le parti dopo lo stampaggio. L'ambiente circostante è costituito principalmente da metallo.

La tecnologia e il processo di produzione dello stampaggio sono fissi e sono meno influenzati dalla personalizzazione del cliente. Il contenuto della produzione è solitamente programmato in base al piano di produzione dell'azienda.

Il processo di stampaggio solitamente inizia con il fornitore che trasporta i fogli da fornire all'officina di stampaggio. Dopo che l'officina di stampaggio supera l'ispezione di qualità, verrà immagazzinato. Dopo essere state immagazzinate, le piastre possono essere spostate alla fase successiva. Gli addetti al carrello elevatore trasportano l'intero pallet alla porta di alimentazione della pressa, se necessario. Le parti designate vengono quindi punzonate nella pressa e convogliate verso la posizione a valle tramite un nastro trasportatore.

I lavoratori nella posizione off-line ispezioneranno le parti e le metteranno sul carrello in base alla quantità specificata. Dopo che le parti qualificate sono state riempite, vengono trasportate al magazzino dai lavoratori del carrello elevatore per lo stoccaggio. I carrelli di parti non qualificate verranno anche trasportati nell'area di riparazione per attendere la riparazione.

A questo punto, il processo di stampaggio è completato e il post-processo consiste nel fornire le parti nel magazzino all'officina di saldatura su richiesta. Il metodo operativo usuale è che il personale del carrello elevatore del reparto di stampaggio raccolga e posizioni il carrello delle parti sul trattore di saldatura in base all'ordine di lavoro, quindi il trattore entra attraverso la porta dell'officina di saldatura, il che significa che le parti sono state spedite fuori dal magazzino. I trattori possono in genere trasportare da 1 a 4 carrelli delle parti alla volta.

1.3 Stato di gestione

Gli stampi per stampaggio sono gestiti manualmente e la registrazione delle informazioni non è tempestiva. I record di programmazione sono soggetti a errori e occupano molto spazio. Allo stesso tempo, a causa della mancanza di mezzi di supervisione efficaci, lo stato di produzione e utilizzo dello stampo non può essere completamente controllato e manca un processo decisionale scientifico sulla manutenzione giornaliera e la rottamazione dello stampo.

Per i materiali, la quantità di inventario influisce direttamente sull'avanzamento della produzione delle parti di stampaggio e lo stato di inventario delle parti influisce direttamente sul normale funzionamento di altri processi successivi. Pertanto, la gestione del magazzino di materiali e parti è molto importante per la produzione di veicoli.

Tuttavia, il metodo di gestione manuale tradizionale non riesce a contare la quantità di inventario in modo tempestivo e, allo stesso tempo, c'è un problema di deviazione statistica. Una volta che la quantità di inventario è troppo piccola, causerà direttamente l'arresto del processo di back-end. Una volta che la produzione è troppo much, il tempo di inventario sarà lungo, il che influenzerà la qualità delle parti di produzione e causerà facilmente uno spreco di risorse.

Pertanto, l'introduzione di nuove tecnologie informatiche può realizzare il monitoraggio e la gestione dell'intero ciclo di vita degli stampi, registrare la produzione, l'entrata e l'uscita di materie prime e parti di stampaggio in tempo reale, migliorare l'efficienza delle operazioni logistiche tra magazzini e semplificare il noioso e complesso lavoro di statistiche delle informazioni originali. La trasparenza è di grande importanza nell'aiutare l'officina di stampaggio a raggiungere intelligenza, informatizzazione e automazione della gestione dei materiali chiave.

1.4 Introduzione tecnica

RFID è l'abbreviazione di Radio Frequency Identification, ovvero identificazione a radiofrequenza. Le caratteristiche principali dell'RFID sono l'archiviazione di informazioni di grande capacità, la lettura di informazioni remote senza contatto, la riscrivibilità, la riciclabilità e la forte adattabilità ambientale. Queste caratteristiche dell'RFID sono molto adatte all'uso nel processo di produzione dei veicoli. Il suo ruolo nel tracciamento di materiali e prodotti ha avuto un grande impatto sulla logistica della produzione automobilistica.

La tecnologia RFID è stata ampiamente utilizzata nella produzione automobilistica. Utilizzando l'RFID per la scansione rapida, la lettura senza barriere, ecc., i dati possono essere raccolti ed elaborati rapidamente e accuratamente per ottenere standardizzazione ed efficienza della gestione. Il sistema RFID nell'officina di stampaggio può registrare lo stato in entrata e in uscita delle parti di stampaggio in tempo reale, interrogare l'inventario delle parti di stampaggio e ottenere una fornitura puntuale quando si forniscono parti ad altre officine e ridurre inutili sprechi di inventario; monitorare tutto, dall'elaborazione dei fogli vuoti alla consegna delle parti finite. Immagazzinare l'intero processo di produzione di stampaggio. Attraverso statistiche a lungo termine di parti qualificate, parti riparate e parti rottamate, il costo di una singola parte può essere calcolato in modo più accurato. Attraverso l'analisi dei dati, possiamo scoprire le aree che influenzano l'efficienza e gli sprechi in ogni collegamento di produzione, fornire supporto dati per un uso più ragionevole ed efficiente delle linee di produzione di stampaggio e rendere più trasparenti i costi dei collegamenti di produzione di stampaggio dell'azienda.

2. Costruzione del sistema

2.1 Obiettivi di costruzione

Attraverso l'introduzione della tecnologia RFID, viene fornito un nuovo metodo di gestione per la gestione di materiali e parti nell'officina di stampaggio. Pur mantenendo il flusso di processo esistente, può migliorare le raffinate capacità di gestione dell'inventario di materiali e parti, ridurre l'investimento di personale e migliorare L'accuratezza e la natura in tempo reale dei dati di inventario consentono il funzionamento efficiente della logistica dei materiali dell'officina e aiutano l'officina di stampaggio a prendere decisioni scientifiche in termini di programmazione e programmazione della produzione.

2.2 Contenuto della costruzione

Quando i materiali vengono ricevuti: utilizzare il Dispositivo portatile RFID per scansionare il codice QR sull'imballaggio esterno del materiale in arrivo e il codice RFID del pallet corrispondente per i materiali qualificati, leggere le informazioni corrispondenti del materiale (numero del materiale, numero del pacco, quantità, produttore di lavorazione, ecc.), quindi le informazioni vengono associate al codice RFID di questo pallet nel sistema di gestione dell'inventario. Dopo aver completato il lavoro di associazione, il materiale viene considerato in magazzino.

Quando i materiali vanno online: installare un Lettore RFID e un'antenna sulla porta di carico. Quando il materiale passa attraverso la porta di carico, la testina di lettura-scrittura legge le informazioni corrispondenti e i materiali corrispondenti nel sistema vengono elaborati fuori dal magazzino.

Quando le parti escono dalla linea: lettori RFID e antenne sono installati sulla stazione di imballaggio alla fine della linea. La distanza di lettura e scrittura deve essere controllata all'interno di un carrello. Quando la pressa viene prodotta, l'antenna riceve le informazioni di produzione della pressa e comunica con il carrello delle parti corrispondente nel sistema. La capacità di carico viene abbinata e il carrello di produzione alla fine della linea viene scritto come qualificato e pieno. Infine, le informazioni RFID dei carrelli non soddisfatti vengono lette tramite un dispositivo portatile dall'esterno della linea e inserite nel sistema di gestione dell'inventario per la modifica.

Magazzino delle parti: installare lettori RFID su ogni porta del magazzino. I lettori leggeranno l'RFID quando le parti qualificate vengono inserite nel magazzino.

La codifica e le parti qualificate corrispondenti alla codifica vengono elaborate nel sistema.

Consegna dei pezzi: i pezzi vengono consegnati alla porta della logistica di saldatura e un RFID leggeer è installato sulla porta logistica di saldatura. Quando le parti vengono consegnate, il lettore legge il codice RFID e le parti con i codici corrispondenti vengono rimosse dal magazzino nel sistema. gestire. Quando il carrello entra di nuovo in stampaggio, la quantità non verrà modificata.

3.Progettazione del sistema

3.1 Framework del sistema

Per realizzare la funzione di questo sistema, l'idea fondamentale della progettazione del sistema è quella di installare tag RFID numerati sui pallet per il trasferimento dei materiali e sui carrelli per il trasferimento delle parti. Le informazioni sui tag sono associate e legate a ciascuna informazione sul materiale e i lettori RFID sono installati in ciascun nodo di controllo del processo. Lo scrittore utilizza il lettore RFID per acquisire informazioni sui tag RFID per ottenere informazioni sul materiale, raggiungendo così lo scopo di una gestione automatizzata, intelligente e basata sulle informazioni.

Il diagramma del framework di pianificazione del sistema è il seguente:

Produzione automobilistica RFID

Il data center esegue operazioni di archiviazione dati e di sistema e completa l'elaborazione dei processi aziendali. L'emittente della carta viene utilizzato per inizializzare le informazioni sui tag RFID. Il sistema ha anche altre funzioni di gestione necessarie, tra cui la gestione delle apparecchiature, la stampa di report, ecc.

L'apparecchiatura RFID installata in modo fisso è un lettore fisso. In questo sistema, i lettori fissi RFID saranno installati nel punto di carico, nel punto offline, all'ingresso e all'uscita del magazzino.

Dotato di apparecchiature mobili RFID per facilitare le operazioni mobili come ricezione materiale, parti difettose, coda, manutenzione, ecc.

I tag RFID devono essere installati su carrelli, pallet e stampi per rendere elettroniche le informazioni sui materiali e fornire la base per l'identificazione automatica. Inoltre, a seconda dei requisiti del sistema e delle caratteristiche strutturali dei materiali gestiti, potrebbe essere necessario installare più tag sullo stesso materiale.

4.2 Distribuzione del sistema

In base ai requisiti funzionali di questo progetto di sistema, il sistema può essere suddiviso in cinque sottosistemi: entrata materiale, materiale online, parti offline, magazzino parti, uscita parti e gestione stampi.

4.2.1 Sottosistema di entrate dei materiali

Il sottosistema di ricezione dei materiali è principalmente responsabile dell'immagazzinamento dei materiali qualificati. In questo collegamento, in base alle caratteristiche del processo aziendale esistente, il sistema è progettato per utilizzare un dispositivo portatile per scansionare il codice QR sull'imballaggio esterno del materiale in arrivo e il codice RFID del pallet corrispondente e leggere le informazioni corrispondenti del materiale (numero del materiale, numero del pacco, quantità, produttori di lavorazione, ecc.) e associare queste informazioni a questo codice RFID del pallet nel sistema di gestione dell'inventario. Dopo il completamento dell'associazione, i materiali attenderanno di essere immagazzinati.

Gestione dell'inventario RFID

Installare i codici RFID nelle posizioni appropriate sui pallet delle materie prime. Dopo l'installazione del codice RFID, la struttura del pallet stesso può essere utilizzata per fornire la protezione necessaria per il codice RFID, in modo che il pallet non causi danni RFID durante il processo logistico.

Il danneggiamento del codice garantisce l'uso a lungo termine e affidabile del codice RFID. Tramite il dispositivo portatile RFID, scansiona il codice QR delle materie prime, scansiona il codice RFID del pallet, completa l'associazione delle informazioni sulle materie prime e sulle informazioni del pallet, quindi attendi lo stoccaggio.

Dopo che le materie prime hanno superato l'ispezione di qualità e sono state associate al pallet tramite il dispositivo portatile RFID, verranno prelevate da un carrello elevatore e inviate al magazzino materiali. L'installazione di apparecchiature di scansione RFID all'ingresso del magazzino materiali registrerà le informazioni di stoccaggio dei materiali in tempo reale, aiutando così a gestire efficacemente l'inventario.

Magazzinaggio con carrello elevatore RFID

3.2.2 Sottosistema online del materiale

Un lettore RFID e un'antenna sono installati sulla porta di carico. Quando il materiale passa attraverso la porta di carico, la testina di lettura-scrittura legge le informazioni corrispondenti e i materiali corrispondenti nel sistema vengono elaborati fuori dal magazzino.

Consegna RFID

3.2.3 Sottosistema offline delle parti

Questo sottosistema è principalmente responsabile del completamento dell'associazione e del collegamento automatici delle informazioni sulle parti e delle informazioni sul carrello quando le parti escono dal plinea di produzione. Il piano di progettazione del sistema è il seguente:

Sottosistema offline delle parti RFID

Montare l'antenna sotto il punto di imballaggio delle parti.

Punto di imballaggio dell'Antenna RFID

3.2.4 Sottosistema di stoccaggio delle parti

I lettori RFID sono installati su ogni porta di stoccaggio. Quando le parti qualificate vengono inserite nel magazzino, la testina di lettura-scrittura legge il codice RFID e le parti con i codici corrispondenti vengono qualificate per l'elaborazione di stoccaggio nel sistema.

Magazzino di parti RFID

Poiché i carrelli possono essere impilati nel magazzino, è possibile che vi siano più carrelli in direzione verticale. Per garantire il tasso di riconoscimento dei tag dei carrelli, un'antenna viene distribuita nelle direzioni superiore e inferiore su entrambi i lati del magazzino per ottenere la massima portata di letture.

3.2.5 Sottosistema di consegna delle parti

Le parti vengono spedite fuori dal magazzino alla porta logistica saldata e una testina di lettura-scrittura RFID viene installata sulla porta logistica saldata. Quando le parti vengono spedite fuori dal magazzino, la testina di lettura-scrittura legge il codice RFID e le parti con i codici corrispondenti vengono elaborate nel sistema.

Consegna di parti RFID

Quando le parti vengono spedite fuori dal magazzino, i carrelli vengono trainati dai trattori nell'officina di saldatura in sequenza e non vi è alcuna sovrapposizione. Pertanto, in questo collegamento, è installata solo un'antenna sul lato sinistro e destro della porta dell'officina di saldatura.