1.項(xiàng)目背景

　　隨著國內(nèi)汽車制造加工行業(yè)的發(fā)展，各種模具使用的數(shù)量日益增加，由于模具質(zhì)量重體積大價(jià)值高種類繁多等特點(diǎn)，采用現(xiàn)有的人工紙質(zhì)記錄等方式已經(jīng)無法及時(shí)有效的對(duì)模具資產(chǎn)進(jìn)行管理，無法及時(shí)了解到模具的使用情況以及模具的儲(chǔ)存 維修 報(bào)廢等情況。

　　而模具的管理影響著制造加工企業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)以及生產(chǎn)排期，所以模具的管理對(duì)提升制造企業(yè)效率以及資產(chǎn)安全管理尤為重要，引入先進(jìn)的信息采集手段來替代現(xiàn)有的人工管理方式迫在眉睫。

　　2.用戶需求分析

　　通過現(xiàn)場(chǎng)觀察以及與貴司現(xiàn)場(chǎng)工作人員交流了解到目前在模具的管理方面存在如下需求：

　　1)模具使用次數(shù)統(tǒng)計(jì)：

　　在目前貴公司模具在沖床上進(jìn)行沖壓件的加工工藝時(shí)，整個(gè)模具的從上沖床直至模具出現(xiàn)損壞進(jìn)行維修工作，使用者無法獲知沖壓模具的使用次數(shù)情況。

　　這種情況造成對(duì)于模具的使用情況以及模具的壽命目前無法進(jìn)行有效監(jiān)控，如果在生產(chǎn)加工過程中使用了已經(jīng)產(chǎn)生質(zhì)量問題的模具，會(huì)影響到該模具加工產(chǎn)品的品質(zhì)。所以用戶希望可以借助RFID技術(shù)來對(duì)已經(jīng)在沖床上進(jìn)行加工工作的模具進(jìn)行管理，從而可以對(duì)模具的沖壓使用次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以提前了解該模具的使用壽命，在加工過程中可以避免使用有瑕疵的模具，而影響到產(chǎn)品加工的品質(zhì)。也可以提前預(yù)知模具的維修期限，提高后續(xù)的維修保養(yǎng)工作效率。

　　2)模具出入庫管理

　　當(dāng)前模具在進(jìn)行出入庫時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用叉車將模具運(yùn)送到倉庫中，放置到貨架上，然后倉庫管理人員采購紙質(zhì)記錄的方式進(jìn)行模具的進(jìn)出和盤點(diǎn)管理。采用人工記錄方式有以下缺點(diǎn)：

　　a.效率低：工作人員使用紙質(zhì)記錄每次出入庫的情況，記錄的效率較低，且有可能出現(xiàn)漏記的情況。

　　b.記錄保存和檢索工作復(fù)雜：采用紙質(zhì)文檔進(jìn)行記錄會(huì)產(chǎn)生大量的紙質(zhì)文檔，后續(xù)文檔的歸檔保存需要專人管理，且如果需要調(diào)出某些出入庫記錄時(shí)，翻查調(diào)取工作也會(huì)增加人員的工作量，影響工作效率。

　　3)模具實(shí)時(shí)狀態(tài)管理

　　當(dāng)模具被放置到倉庫貨架之后，管理人員進(jìn)行人工點(diǎn)數(shù)，采用紙質(zhì)報(bào)表統(tǒng)計(jì)，按照內(nèi)部規(guī)定周期性進(jìn)行上報(bào)。人工管理方式影響了模具的盤點(diǎn)工作的效率，而對(duì)于盤點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性也有影響，管理人員無法在第一時(shí)間知曉倉庫中模具的狀態(tài)。

　　4)現(xiàn)場(chǎng)堆放的模具以及其他相關(guān)資產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控

　　除了在倉庫中貨架上放置管理的模具之外，在沖壓車間中也隨意堆放了一些模具以及相關(guān)的檢具等資產(chǎn)，這些模具資產(chǎn)的狀態(tài)目前無法進(jìn)行監(jiān)控。

　　5)模具維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)記錄

　　目前模具在進(jìn)入到維修車間到完成維修，整個(gè)維修流程沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，在后續(xù)模具報(bào)廢需要進(jìn)行維修記錄調(diào)閱的時(shí)候，無法提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，管理人員無法得知模具的維修流程工藝等信息。

　　針對(duì)以上需求以及模具在管理中遇到的問題，在此引入RFID射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)模具從入廠到報(bào)廢的全生命周期進(jìn)行管理。

　　3.RFID技術(shù)介紹

　　射頻識(shí)別(RFID)是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。

　　無線電的信號(hào)是通過調(diào)成無線電頻率的電磁場(chǎng)，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去，以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。某些標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場(chǎng)中就可以得到能量，并不需要電池;也有標(biāo)簽本身擁有電源，并可以主動(dòng)發(fā)出無線電波(調(diào)成無線電頻率的電磁場(chǎng))。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。與條形碼不同的是，射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。

　　RFID系統(tǒng)工作示意圖：

　　4.系統(tǒng)方案架構(gòu)

　　該模具管理方案主要有以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成：

　　模具沖壓次數(shù)統(tǒng)計(jì)

　　模具出入庫管理

　　模具狀態(tài)檢測(cè)

　　模具數(shù)量盤點(diǎn)

　　模具維修保養(yǎng)管理

　　5.解決方案

　　 模具沖壓次數(shù)統(tǒng)計(jì)

　　在模具四個(gè)面上分別固定4個(gè)UHF RFID抗金屬標(biāo)簽，在沖床上安裝UHF RFID讀寫器以及RFID天線，讀寫器默認(rèn)狀態(tài)下不進(jìn)行讀取工作并與沖床進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

　　沖床對(duì)模具每沖壓一次，傳輸一條指令給讀寫器并觸發(fā)讀寫器讀取模具上的標(biāo)簽一次，讀寫器將讀取到的標(biāo)簽ID號(hào)傳送到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中記錄，表示該模具被沖壓一次，以此來達(dá)來監(jiān)測(cè)模具使用情況的目的。

　　 模具出入庫管理

　　在模具倉庫出入口安裝RFID讀寫器架設(shè)RFID天線，在出入口形成RFID信號(hào)覆蓋。當(dāng)工人使用叉車將粘貼RFID標(biāo)簽的模具運(yùn)輸?shù)絺}庫經(jīng)過RFID信號(hào)覆蓋區(qū)域時(shí)即可被讀寫器讀取到，讀寫器將讀取到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺}庫出入庫軟件中，即可完成入庫。

　　在倉庫出入口架設(shè)兩道RFID天線組成的識(shí)別通道，每一道通道的天線ID都不相同，以此來進(jìn)行出庫或者入庫的邏輯判斷。

　　 模具狀態(tài)監(jiān)測(cè)

　　在倉庫的貨架上架設(shè)RFID天線，對(duì)貨架上模具的RFID標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)讀，將讀取到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)，以幫助管理者及時(shí)了解當(dāng)前模具在倉庫中的狀態(tài)。

　　 模具維修保養(yǎng)記錄管理

　　在維修車間出入口架設(shè)RFID讀寫器和天線，組成RFID通道，模具在損壞進(jìn)入到維修車間，經(jīng)過RFID通道被識(shí)別，即表示該模具有被維修的記錄。

　　 模具數(shù)量盤點(diǎn)

　　車間人員配備RFID手持式讀寫器，在手持式讀寫器上安裝RFID盤點(diǎn)程序，當(dāng)需要進(jìn)行盤點(diǎn)工作時(shí)，盤點(diǎn)人員使用手持式設(shè)備對(duì)車間里所有模具上的標(biāo)簽進(jìn)行讀取，并將讀取到的數(shù)據(jù)與手持機(jī)軟件上的盤點(diǎn)清單進(jìn)行比對(duì)，如果與清單沒有出入則所有模具資產(chǎn)數(shù)量正確。反之，模具資產(chǎn)數(shù)量出現(xiàn)異常，工作人員即可進(jìn)行排查。

　　6.產(chǎn)品選型

　　CY-WTK-628抗金屬標(biāo)簽

　　CY-WTK-628是一款PCB材質(zhì)的通用型超高頻抗金屬標(biāo)簽，其在安裝于金屬物體表面的情況下，具有良好的讀寫性能;產(chǎn)品性能穩(wěn)定，室內(nèi)使用期限超過10年，是目前應(yīng)用比較廣泛的電子標(biāo)簽之一。

　　產(chǎn)品功能：

　　標(biāo)簽尺寸： 79*20*3MM兩端居中4MM圓孔，孔心距74MM均±0.3MM公差

　　產(chǎn)品出品形式 單品

　　天線材質(zhì)： 銅+金

　　芯片連接方式： 正邦定

　　芯片固定方式： 環(huán)氧樹脂黑膠

　　背膠： 3M9448 或3M 300LSE

　　印刷，打印： 可訂制

　　特性： IMPINJ M4芯片中心頻率922M，可應(yīng)用于寬頻使用在840-960M均有突出讀寫表現(xiàn)。

　　標(biāo)簽材質(zhì)： PCB

　　裸簽顏色： 黑色，黑色阻焊劑

　　工作溫度： -20℃至+75℃

　　儲(chǔ)存溫度： -40℃至+120℃

　　過孔材質(zhì)： 金

　　焊盤材質(zhì)： 金

　　測(cè)試讀寫距離： 根據(jù)實(shí)際使用情況而定，空氣中1W手持機(jī)約3米，1W固定式讀寫器7米以上，或更遠(yuǎn)

　　UHF RFIDCY-URD-200固定式讀寫器

　　產(chǎn)品介紹

　　1. 體積小巧，并支持以太網(wǎng)供電(PoE)，安裝方便理速度快;

　　2. 金屬外殼，散熱效果佳;

　　3. 內(nèi)置高速處理器，可自主操控或外接工業(yè)電腦;

　　顏色：黑色

　　尺寸：115*93*25mm

　　防護(hù)等級(jí)：IP65

　　工作頻率：中國頻率&歐洲頻率

　　接口協(xié)議：EPC Class1 Gen2 ISO18000-6C

　　功能接口：RJ45、RS-232(包含4 PIN GPIO)

　　天線數(shù)量：內(nèi)置天線，搭配不同模塊組合，可外接單天線或四天線，SMA(母頭)

　　最大功率:30dB

　　工作溫度:—20°C～+50°C

　　存儲(chǔ)溫度:—40°C～+70°C

　　工作濕度:< 90%

　　UHF桌面發(fā)卡器

　　CY-URD-105桌面發(fā)卡器是一款高性能的超高頻RFID讀寫器，基于高集成度的RFID引擎ASIC設(shè)計(jì)，結(jié)合專有的高效處理算法，在保持高識(shí)讀率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的快速讀寫處理，可廣泛應(yīng)用于個(gè)人身份識(shí)別、會(huì)議簽到系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防偽及生產(chǎn)過程控制等多種無線射頻識(shí)別(RFID)應(yīng)用系統(tǒng)。

　　特點(diǎn)：

　　充分支持EPC C1G2(ISO18000-6C)協(xié)議

　　工作頻率902～928MHz或865～868MHz(可以按不同國家或地區(qū)要求調(diào)整)

　　支持定頻或跳頻發(fā)射工作方式

　　讀取距離從0～10CM(可以根據(jù)不同場(chǎng)合的需要進(jìn)行調(diào)整)

　　標(biāo)簽緩存容量：370張@最長(zhǎng)128bitsEPC或120張@最長(zhǎng)496bitsEPC

　　低功耗設(shè)計(jì)，支持USB接口供電或外接單+9V供電

　　穩(wěn)定性高，室溫下長(zhǎng)期連續(xù)滿負(fù)荷工作不發(fā)熱

　　可連續(xù)24小時(shí)×365天工作

　　CY-TUD-561面板天線

　　產(chǎn)品介紹

　　CY-TUD-561面板天線是RFID同類產(chǎn)品中最基本也是最核心的產(chǎn)品之一。該產(chǎn)品讀卡穩(wěn)定、開發(fā)方便、通訊優(yōu)化、計(jì)算編程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)安裝靈活、有完善的開發(fā)板和技術(shù)支持、性價(jià)比高。

　　產(chǎn)品參數(shù)

　　頻率范圍：902-928MHz

　　增 益：8 dBi

　　波瓣寬度：E-Plane 65°， H-Plane 65°

　　駐 波 比：≤1.35

　　極化方式：圓極化

　　最大功率：100W

　　輸入阻抗：50Ω

　　抗風(fēng)強(qiáng)度：216Km/h

　　接 頭：N-female

　　工作溫度：-30C°～60C°

　　防護(hù)等級(jí)：IP54

　　天線尺寸：225mm長(zhǎng)×225mm寬×35mm高

　　重 量：1kg