應用背景
自從2004年起,塔奧汽車部件公司的工廠就遷至比利時根特市,距離沃爾沃工廠僅3公里。它主要生產V 5 0的零件和S 4 0的模型,并將產品直接運往沃爾沃工廠。模制件由火車運往瑞典,并在根特通過焊接組裝成汽車底座,車頂,車門,車內懸空部件,車蓋。工廠的年產量達22萬件。塔奧公司的維修工程師盧克威廉姆斯說:“我們每天大約為700輛車生產零部件,并運往沃爾沃工廠。我們工廠的零件最低儲藏量,可用于六小時的生產;最大儲藏量可用于18小時的生產。”每天大約需要用卡車運送70次零件到沃爾沃工廠。為了保障運送所需的靈活性和準時性,公司必須確保生產流程的可靠性。為此,生產主要由180多個A B B機械手進行自動操作。
一個像塔奧汽車部件公司根特工廠一樣的高度自動化工廠,內部的傳送鏈很大程度上影響著生產效率。透明生產,也就是我們所說的“跟蹤追溯”,在此起到至關重要的作用。塔奧汽車部件公司的設計師為此設計安裝了RFID。雖然是首次采用這個系統,但是每輪0.5%的錯誤率還是不盡人意,必須另覓他法。盧克威廉姆斯解釋道:“我們生產過程中最大的挑戰就是超高溫,很多RFID系統也為此而感到困擾。零部件所配備的載碼體最終都要經過180°C的烘爐加熱,這就產生了一個難題,RFID載碼體的電路在如此高溫的環境下會發生什么樣的變化呢?”
高溫挑戰
經過一番市場調查,塔奧公司的決策者找到了圖爾克公司的BLiden-tRFID系統,它能夠承受零下四十度的低溫到零上210度的高溫。威廉姆斯說:“除了耐溫性,我們選擇BL識別系統的另一個決定性因素是它能夠獨立運行可編程控制器,這是它專為工業自動化而開發的功能。BLident系統的工作頻率是13.56兆赫茲。具有國際標準的高頻,低噪音的特性,完全符合系統的整體概念。”
有了第一次失敗的經歷,塔奧公司在使用圖爾克產品之前,對BLident RFID系統進行了全面檢測。威廉姆斯說:“作為檢測的一部分,我們把載碼體掛在180°C的烘爐內十天。即使經過這種程度的硬性測驗,系統仍可以正常運作。”圖爾克的載碼體在離開烘爐后可以直接讀寫,然而其他的系統都必須先進行冷卻。圖爾克公司為抗熱載碼體開發了一種特殊,易于組裝拆卸的外殼。只要是按照說明書使用,圖爾克產品的保障使用年限為十年。如今,塔奧公司總共用了240個高溫載碼體。
BLident系統是一個開放性系統,可以和所有傳統的現場總線連接。圖爾克提供PROFIBUS DP,DeviceNet,Modbus TCP,Profinet和EtherNet/IP的接口。每個接口都擁有自己的數據儲存,以自動適應不同應用。依托模塊化設計,一個BLident站可以選擇使用2、4、6或8個通道。另外,RFID模塊還可以通過軟件進行調整,每個通道都有各自的讀寫頭,分別采取平行/多路工作方式。這對于兩個讀寫頭的位置非常接近的情況尤其重要,例如輸送鏈被分為幾條分鏈。
提高效率
威廉姆斯補充說道:“許多傳統的RFID系統只能夠進行靜態讀寫,而BL識別系統即使識別標簽在運動中也能進行讀寫(動態)。這個特性對我們來講十分重要。”工廠使用的FRAM載碼體(鐵磁存儲器)能夠更快地進行數據傳輸,并且基本上不需要任何維護。BL識別系統根據載碼體傳輸的不同數據量,處理讀寫周期的速度最大可達10m/s.“通過使用FRAM載碼體,我們能夠在每站減少的讀寫時間大約為兩秒,這樣我們就能夠加快傳送鏈的速度— —因為不需要停下來進行讀寫”,他繼續說,“自然就能夠提高產量。”