
作者:联盟成员单位——前进国际/羽冠(南京)系统集成有限公司 协理 张泽祥
前言:
RFID(Radio Frequency Identification,无线射频辨识系统)以其可以储存大量数据的特点,近年来被应用于许多行业,协助企业提升效率与信息透明度。羽冠从十多年前RFID方兴未艾之时,即已将它运用于其计算机整合制造解决方案中,为客户建立弹性自动化的生产工厂,不但能减少人力、提高效率及产品质量,其能够同时生产多种机种的弹性,更使客户能因应少量多样而交期又不断缩短的市场趋势,大幅提升制造上的竞争力。联盟成员单位——前进国际/羽冠计算机二十年来从事自动化顾问服务,一直致力于辅导台海两岸制造业工厂自动化( MES & Automation)系统建置与服务。这二十年来累积的产业知识与经验,遍及光电、太阳能、被动组件、半导体、电子组装、家电、汽车、钢铁及食品等十几个产业,系统建置经验丰富,提供制造业工厂自动化全方位的解决方案与顾问服务。以下先简要介绍一下RFID,接着即举羽冠实际案例说明利用工厂RFID进行自动化改造。
正文:
RFID主要由两大组件所组成:电子卷标(ID Tag)与读写器(Writer/Reader)。电子卷标本身是用来储存数据的内存,而且能发射出无线电波,将储存的数据发射出来;而读/写器则是用来对ID Tag进行数据写入或读取的设备,在相距几厘米到几米外就能对ID Tag进行写入或读取,而其后端则接上PLC、计算机等信息设备,所有的数据应用就决定在这些PLC或计算机的程序里。相较于目前最常用的条形码辨识系统,在RFID有以下的几项优点,所以能满足一些工厂的特殊需求:
1. RFID 能抵抗水、油和化学药品等物质,而条形码容易受其破坏、污损。
2. ID Tag数据可被读取,也可以被写入数据,而条形码只能单向被读取。
3. ID Tag记忆容量大,甚至可以储存到Mega Bytes,而条形码只能储存数十Bytes(一维)到千Bytes(二维)资料。
简单介绍了RFID 之后,以下就举两个羽冠实际的服务案例,来说明如何利用RFID协助工厂进行自动化。
一、汽车保险杆涂装线
在一家汽车保险杆厂的自动涂装在线,羽冠为客户建置了管理现场的制造执行系统(MES)。因为涂装线的特殊环境,条形码和文字会被漆料掩盖而无法识别,RFID就成为在制品辨识的最佳解决方案,因为它不会受到漆料覆盖、烤漆高温环境的影响。ID Tag被嵌在保险杆的载具上,作为保险杆制品身分识别之用,而读/写器则分布在各个重要站别的轨道上(见图一),包含上料区、底漆、面漆、清漆、烤漆及下料区等。在上料区,羽冠MES将载具上保险杆的品号、工单、数量、每道涂装的喷涂方式及颜色等数据,全部写入Tag中。当载具在涂装线前进时,各读/写取器会将Tag所记录的涂装方式和颜色数据传给各段的涂装机器人,机器人即依照指示进行涂装(见图二),自动涂装线就在无人操作的情况下全自动运转。
此一MES、RFID及设备整合应用的效益有数方面,首先是自动辨识及自动生产,提高了效率;其次则是可以弹性地混料、混颜色生产;其三则是系统可以提供实时而完整的生产信息及绩效报告。相较于过去,涂装线须要靠人员操作设备,人员必须长期忍受漆料污染或高温的环境,人为操作出现错误的机率相对较高,生产记录不实时也较不完整,现场质量和状况都较不容易管控。
二、洗衣机厂弹性自动生产线
为达成自动化又能同时生产多种产品的需求,羽冠为台湾知名家电公司洗衣机厂导入的MES,不但采用RFID,同时也联机整合了所有的测试设备,建置了高自动化的弹性生产线。整个洗衣机的组装在输送带完成,洗衣机本体放置在栈板上,传送到各站点组装及测试。栈板上嵌入ID Tag,读/写器则分布在输送带的各个站点。在投入点,MES透过读/写器,将投产的洗衣机的机种及序号,写入栈板Tag中,供辨识洗衣机的身分。随着栈板的前进,各站点的读/写器读出ID Tag机种及序号数据,MES计算机即可自动将生产数据记入该序号;同时通知检测设备启动相对应的检测程序,包含耐压绝缘、排水、性能、噪音…等,并将OK/NG结果写入Tag中。NG品抵达分流点,会被转入维修区,OK品则进入包装区。完成生产时,栈板被送回到投入点,MES会清空Tag资料并写入另一组机种及序号,继续下一台洗衣机的生产。
在此一自动化生产线,人员数目被降到最低,所有搬送和测试程序,全部自动化完成。在生产弹性方面,一般状况下可以做到二到三种机种同时生产。
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