物联网RFID在德国汽车制造领域的应用实例
德国ZF Friedrichshafen公司是全球知名的车辆底盘和变速器供应商,在全球25个国家设有119家工厂,约有57 000名员工,公司的年度财政收入195亿美元。在ZF Friedrichshafen的工厂里,公司为MAN和IVECO等品牉的商用车辆生产变速器和底盘,越来越多的卡车制造商要求ZF Friedrichshafen公司不仅要准时供货,而且还要按生产排序供货。因此,ZF Friedrichshafen公司希望提高生产流程,实现在正确的时间按正确的顺序运送正确的产品给顾客。
ZF Friedrichshafe公司引进了一套RFID系统来追踪和引导八速变速器的生产。这套RFID系统采用Siemens RF660读写器和Psion Teklogix Workabout Pro手持RFID工业读写器,通过RF-IT Solutions公司生产的RFID中间件,与ZF Friedrichshafe公司其他的应用软件连接。现在,ZF Friedrichshafe公司实现了生产全过程的中央化透明管理,从而扩大了公司RFID的应用规模,提高了公司的经济效益。
(1)变速器的标签
ZF Friedrichshafe 公司在这个新项目之前采用的是条码识别产品,但条码在生产器件过程中容易受损或脱落,公司需要一套可识别各个变速器的新方案。
针对这个RFID新项目,ZF Friedrichshafe公司专门设计了一个新的生产流程,通过对RFID标签进行测试,确认其可以承受变速器恶劣的生产环境。ZF Friedrichshafe公司将RFID技术直接引入生产流程,建立了一条八速变速器的生产线,设置了15个RFID标签读取点,通过获得标签存储的信息,来控制生产的全部流程。RFID标签封装在保护性塑料外壳里。
ZF Friedrichshafe公司自己或者委托供应商浇铸变速器的外壳。当ZF Friedrichshafe公司或者供应商浇铸变速器的外壳时,外壳安置一个无源超高频 RFID标签嵌体,标签将安装在嵌体里,标签符合EPC Gen2标准。
无源超高频RFID标签带有512字节的用户内存,标签存储着与生产相兲的数据信息,该数据信息包括变速器的识别码、序列号、型号和生产日期等。
(2)标签在生产线上
一旦标签应用于变速器上,ZF Friedrichshafe公司或者供应商将采用手持或固定的RFID读写器测试标签,开在标签里存储浇铸信息。稍后,ZF Friedrichshafe公司或者供应商将采用读写器识别变速器外壳,再将变速器送往生产线上。
在生产线上,ZF Friedrichshafe公司在3个生产阶段共识别外壳约15次,包括机械处理、变速器集装和检测等。据澳大利亚B&M Tricon Auto-ID Solutions商务方案经理Jürgen Kusper称,B&M Tricon Auto-ID Solutions部门负责项目的筹划和集成。
在全自动生产线的多个点上,ZF Friedrichshafe公司采用远距离读写器或读写站来读取标签,开获取可以改变特定变速器生产流程的信息。举个例子,在读写站可以升级标签数据,如补充生产状态信息等,同时在读写站获取的工艺参数和测量值,可能被用于定制生产流程。
在生产的最后阶段,各个变速器装满油,进行运行测试。上述生产数据保留在ZF Friedrichshafe公司的服务器上,用于诊断和过程监测,如果产品发生问题,可以用于生产追溯。一旦变速器通过测试,系统接着对 RFID 标签写入序列号,标签保留着生产运行信息,标签的这些信息可用于质量追溯。
(3)RFID变速器系统的优点
八速变速器RFID系统2009年年初开始实施,ZF Friedrichshafe公司希望由RFID标签控制的生产线每年可生产100 000~200 000件变速器。ZF Friedrichshafe公司称,这套系统的主要收益是稳定、低成本、变速器的唯一识别和生产能力控制。