Quản lý thông minh công nghệ RFID trong các giải pháp sản xuất, chế tạo ô tô

1.Nền dự án

1.1 Bối cảnh ngành

Trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô phát triển nhanh chóng và sự cạnh tranh ngày càng gia tăng, các nhà sản xuất ô tô khác nhau đang theo đuổi việc tối ưu hóa hệ thống quản lý. Ngay từ đầu, chúng tôi chỉ theo đuổi việc tối ưu hóa kết quả cuối cùng, đến yêu cầu hiện tại là đạt được mục tiêu tối ưu trong mọi mắt xích sản xuất ô tô. Điều này đã đặt ra một câu hỏi nghiêm túc cho các nhà quản lý, làm thế nào để kiểm soát được các chi tiết của quá trình sản xuất. , làm thế nào để ghi lại càng nhiều thông tin càng tốt về quá trình sản xuất. Thông qua việc phân tích dữ liệu sản xuất, các giải pháp cuối cùng được đưa ra để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Mang lại cho doanh nghiệp nhiều lợi thế hơn trong cạnh tranh thị trường.

Là bước đầu tiên trong quá trình sản xuất xe, việc dán tem đóng một vai trò quan trọng đối với chất lượng của xe. Một lượng lớn dữ liệu sản xuất cần được tóm tắt và phân tích. Những công việc thống kê dữ liệu này đòi hỏi rất nhiều nhân lực và hầu hết các dữ liệu thống kê đều có vấn đề về độ trễ thông tin. Không thể đưa ra giải pháp kịp thời cho các vấn đề được phát hiện trong quá trình sản xuất và thông tin thống kê thủ công Dự án chỉ mang tính đơn lẻ và khó tìm ra mối tương quan giữa nhiều vấn đề. Ngoài ra, do diện tích hậu cần sẵn có trong khu vực nhà máy ngày càng nhỏ nên tương ứng ngày càng có nhiều vấn đề do hạn chế về hậu cần gây ra. Cần phải thay đổi các phương thức hậu cần hiện có và đưa vào công nghệ thông tin hóa để thích ứng với yêu cầu hậu cần theo mô hình sản xuất nhịp độ nhanh.

1.2 Quá trình dập

Nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình sản xuất của xưởng dập gần bằng nhiệt độ phòng. Thiết bị sản xuất chính là máy đột dập, bao gồm các Dụng cụ dập mài mòn, thiết bị truyền động chính là pallet và xe đẩy. Pallet được sử dụng để tải các tấm trước khi dập và xe đẩy được sử dụng để tải các bộ phận sau khi dập. Môi trường xung quanh chủ yếu được làm bằng kim loại.

Công nghệ và quy trình sản xuất dập cố định và ít bị ảnh hưởng bởi sự tùy chỉnh của khách hàng. Nội dung sản xuất thường được lên kế hoạch theo kế hoạch sản xuất của doanh nghiệp.

Quá trình dập thường bắt đầu bằng việc nhà cung cấp vận chuyển các tấm để cung cấp cho xưởng dập. Sau khi xưởng dập vượt qua khâu kiểm tra chất lượng sẽ được đưa vào kho. Sau khi đưa vào kho, các tấm có thể được chuyển sang bước tiếp theo. Công nhân xe nâng vận chuyển toàn bộ pallet đến cổng cấp liệu của máy ép khi cần thiết. Các bộ phận được chỉ định sau đó được đục lỗ trên máy ép và chảy đến vị trí hạ lưu thông qua băng tải.

Công nhân tại vị trí off-line sẽ kiểm tra các bộ phận và xếp lên xe đẩy theo số lượng quy định. Sau khi các bộ phận đủ tiêu chuẩn được lấp đầy sẽ được công nhân xe nâng vận chuyển đến kho để bảo quản. Xe đẩy các linh kiện không đảm bảo chất lượng cũng sẽ được vận chuyển đến khu vực sửa chữa để chờ sửa chữa.

Đến đây quá trình dập đã hoàn tất, hậu kỳ là cung cấp các chi tiết trong kho cho xưởng hàn theo yêu cầu. Phương thức vận hành thông thường là nhân viên xe nâng của bộ phận dập lấy và đặt xe đẩy linh kiện lên máy kéo hàn theo thứ tự nhiệm vụ, sau đó máy kéo đi vào qua cửa xưởng hàn nghĩa là các bộ phận đã được vận chuyển ra ngoài. của nhà kho. Máy kéo thường có thể chuyên chở từ 1 đến 4 bộ phận xe đẩy cùng một lúc.

1.3 Tình trạng quản lý

Khuôn dập được quản lý thủ công, đăng ký thông tin không kịp thời. Hồ sơ lập kế hoạch dễ bị lỗi và chiếm nhiều dung lượng. Đồng thời, do thiếu các phương tiện giám sát hiệu quả nên không thể kiểm soát hoàn toàn tình trạng sản xuất và sử dụng khuôn, thiếu quyết định khoa học về việc bảo trì và loại bỏ khuôn hàng ngày.

Đối với vật liệu, số lượng tồn kho ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ sản xuất các bộ phận dập và tình trạng tồn kho của các bộ phận ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động bình thường của các quy trình tiếp theo khác. Vì vậy, việc quản lý kho nguyên liệu, phụ tùng rất quan trọng đối với hoạt động sản xuất xe.

Tuy nhiên, phương pháp quản lý thủ công truyền thống không thể đếm kịp thời lượng tồn kho, đồng thời tồn tại vấn đề sai lệch thống kê. Khi số lượng hàng tồn kho quá ít sẽ trực tiếp khiến quá trình back-end dừng lại. Một khi sản xuất quá much, thời gian tồn kho sẽ kéo dài, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của các bộ phận sản xuất và dễ gây lãng phí tài nguyên.

Do đó, việc giới thiệu công nghệ thông tin mới có thể thực hiện việc theo dõi và quản lý toàn bộ vòng đời của khuôn mẫu, ghi lại quá trình sản xuất, đến và đi của nguyên liệu thô và các bộ phận dập trong thời gian thực, nâng cao hiệu quả của hoạt động hậu cần giữa các kho và đơn giản hóa công việc thống kê thông tin phức tạp và tẻ nhạt ban đầu. Tính minh bạch có ý nghĩa rất lớn trong việc giúp xưởng dập đạt được trí thông minh, thông tin hóa và tự động hóa việc quản lý vật liệu quan trọng.

1.4 Giới thiệu Kỹ thuật

RFID là tên viết tắt của Nhận dạng tần số vô tuyến, nghĩa là nhận dạng tần số vô tuyến. Các tính năng chính của RFID là lưu trữ thông tin dung lượng lớn, đọc thông tin từ xa không tiếp xúc, có thể ghi lại, tái chế và khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ. Những đặc điểm này của RFID rất phù hợp để sử dụng trong quá trình sản xuất xe. Vai trò của nó trong việc theo dõi nguyên liệu và sản phẩm đã có tác động lớn đến hoạt động hậu cần sản xuất ô tô.

Công nghệ RFID đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô. Bằng cách sử dụng RFID để quét nhanh, đọc không rào cản, v.v., dữ liệu có thể được thu thập và xử lý nhanh chóng và chính xác để đạt được tiêu chuẩn hóa và hiệu quả quản lý. Hệ thống RFID trong xưởng dập có thể ghi lại trạng thái đến và đi của các bộ phận dập trong thời gian thực, truy vấn tồn kho của các bộ phận dập và đạt được nguồn cung cấp kịp thời khi cung cấp các bộ phận cho các xưởng khác và giảm lãng phí hàng tồn kho không cần thiết; giám sát mọi thứ từ xử lý tờ trắng đến phân phối các bộ phận đã hoàn thành. Kho toàn bộ quá trình sản xuất dập. Thông qua số liệu thống kê dài hạn về các bộ phận đủ tiêu chuẩn, bộ phận đã sửa chữa và bộ phận bị loại bỏ, giá thành của một bộ phận có thể được tính toán chính xác hơn. Thông qua phân tích dữ liệu, chúng ta có thể tìm ra các lĩnh vực ảnh hưởng đến hiệu quả và lãng phí trong từng liên kết sản xuất, cung cấp hỗ trợ dữ liệu để sử dụng dây chuyền sản xuất dập hợp lý và hiệu quả hơn, đồng thời làm cho giá thành của các liên kết sản xuất dập của công ty cao hơn trong suốt.

2. Xây dựng hệ thống

2.1 Mục tiêu xây dựng

Thông qua việc giới thiệu công nghệ RFID, một phương pháp quản lý mới được cung cấp để quản lý vật liệu và các bộ phận trong xưởng dập. Trong khi duy trì quy trình hiện tại, nó có thể cải thiện khả năng quản lý tinh tế của hàng tồn kho vật liệu và phụ tùng, giảm đầu tư nhân sự và cải thiện Tính chính xác và tính chất thời gian thực của dữ liệu hàng tồn kho cho phép vận hành hiệu quả hậu cần vật liệu của xưởng và giúp xưởng dập đưa ra các quyết định khoa học về mặt lập kế hoạch và kế hoạch sản xuất.

2.2 Nội dung xây dựng

Khi nhận nguyên liệu: Sử dụng thiết bị cầm tay RFID để quét mã QR trên bao bì bên ngoài của nguyên liệu đến và mã RFID của pallet tương ứng để tìm nguyên liệu đủ tiêu chuẩn, đọc thông tin tương ứng của nguyên liệu (số nguyên liệu, số gói, số lượng, quá trình xử lý) nhà sản xuất, v.v.), sau đó Thông tin được liên kết với mã RFID của pallet này trong hệ thống quản lý hàng tồn kho. Sau khi hoàn thành công việc đóng bìa, Tài liệu được coi là được đưa vào kho.

Khi tài liệu được đưa lên mạng: Lắp đặt đầu đọc RFID và ăng-ten trên cửa nạp. Khi vật liệu đi qua cửa nạp, đầu đọc ghi sẽ đọc thông tin tương ứng và vật liệu tương ứng trong hệ thống sẽ được xử lý ra khỏi kho.

Khi các bộ phận rời khỏi dây chuyền: Đầu đọc RFID và ăng-ten được lắp đặt trên trạm đóng gói ở cuối dây chuyền. Khoảng cách đọc và viết phải được kiểm soát trong một xe đẩy. Khi máy ép được sản xuất, ăng-ten nhận thông tin sản xuất máy ép và liên lạc với xe đẩy linh kiện tương ứng trong hệ thống. Khả năng chất tải phù hợp, xe đẩy sản xuất ở cuối dây chuyền ghi đủ tiêu chuẩn và đầy đủ. Cuối cùng, những xe đẩy không hài lòng sẽ được đọc thông tin RFID thông qua một thiết bị cầm tay từ bên ngoài dây chuyền và được nhập vào hệ thống quản lý hàng tồn kho để sửa đổi.

Kho linh kiện: Lắp đặt đầu đọc RFID tại mỗi cửa kho. Người đọc sẽ đọc RFID khi các bộ phận đủ tiêu chuẩn được đưa vào kho.

Mã hóa và các bộ phận đủ tiêu chuẩn tương ứng với mã hóa sẽ được xử lý trong hệ thống.

Giao hàng các bộ phận: Các bộ phận được giao đến cửa hậu cần hàn và đọc RFIDer được lắp đặt trên cửa hậu cần hàn. Khi các bộ phận được giao, đầu đọc sẽ đọc mã RFID và các bộ phận có mã tương ứng sẽ được đưa ra khỏi kho trong hệ thống. đối phó với. Khi xe đẩy vào dập lại số lượng sẽ không thay đổi.

3.Thiết kế hệ thống

3.1 Khung hệ thống

Để hiện thực hóa chức năng của hệ thống này, ý tưởng cốt lõi của thiết kế hệ thống là lắp đặt các Thẻ RFID được đánh số trên các pallet để chuyển vật liệu và xe đẩy để chuyển các bộ phận. Thông tin thẻ được liên kết và ràng buộc với từng thông tin vật liệu và đầu đọc RFID được cài đặt tại mỗi nút điều khiển quy trình. Người viết sử dụng đầu đọc RFID để thu thập thông tin thẻ RFID để lấy thông tin quan trọng, từ đó đạt được mục đích quản lý tự động, thông minh và dựa trên thông tin.

Sơ đồ khung quy hoạch hệ thống như sau:

Sản xuất ô tô RFID

Trung tâm dữ liệu thực hiện các hoạt động lưu trữ dữ liệu và hệ thống cũng như hoàn tất quá trình xử lý quy trình nghiệp vụ. Tổ chức phát hành thẻ được sử dụng để khởi tạo thông tin thẻ RFID. Hệ thống còn có các chức năng quản lý cần thiết khác như quản lý thiết bị, in báo cáo,...

Thiết bị RFID được cài đặt cố định là một đầu đọc cố định. Trong hệ thống này, đầu đọc cố định RFID sẽ được lắp đặt tại các điểm bốc hàng, điểm offline, các điểm ra vào kho.

Được trang bị thiết bị di động RFID để hỗ trợ các hoạt động di động như nhận nguyên liệu, các bộ phận bị lỗi, cắt đuôi, bảo trì, v.v.

Thẻ RFID cần được lắp đặt trên xe đẩy, pallet và khuôn để biến thông tin vật liệu thành điện tử và tạo cơ sở cho việc nhận dạng tự động. Hơn nữa, tùy thuộc vào yêu cầu của hệ thống và đặc điểm cấu trúc của vật liệu đang được quản lý, có thể cần lắp đặt nhiều thẻ trên cùng một vật liệu.

4.2 Triển khai hệ thống

Theo yêu cầu chức năng của dự án hệ thống này, hệ thống có thể được chia thành năm hệ thống con: thu nhập nguyên liệu, nguyên liệu trực tuyến, bộ phận ngoại tuyến, kho bộ phận, bộ phận gửi đi và quản lý khuôn mẫu.

4.2.1 Tiểu hệ thống doanh thu vật liệu

Hệ thống con tiếp nhận nguyên liệu chủ yếu chịu trách nhiệm nhập kho các nguyên liệu đủ tiêu chuẩn. Trong liên kết này, dựa trên đặc điểm của quy trình kinh doanh hiện tại, hệ thống được thiết kế để sử dụng thiết bị cầm tay để quét mã QR trên bao bì bên ngoài của nguyên liệu đến và mã RFID của pallet tương ứng, đồng thời đọc thông tin tương ứng của nguyên liệu (số nguyên liệu, số gói, số lượng, nhà sản xuất chế biến, v.v.) và liên kết thông tin này với mã RFID của pallet này trong hệ thống quản lý hàng tồn kho. Sau khi đóng bìa xong, nguyên liệu sẽ chờ được đưa vào kho.

Quản lý hàng tồn kho RFID

Cài đặt mã RFID tại các vị trí thích hợp trên pallet nguyên liệu. Sau khi mã RFID được cài đặt, cấu trúc của pallet có thể được sử dụng để cung cấp sự bảo vệ cần thiết cho mã RFID, để pallet không gây ra hư hỏng RFID trong quá trình hậu cần.

Sự hư hỏng của mã đảm bảo việc sử dụng mã RFID lâu dài và đáng tin cậy. Thông qua thiết bị cầm tay RFID, quét mã QR của nguyên liệu thô, quét mã RFID của pallet, hoàn thành việc ràng buộc thông tin nguyên liệu thô và thông tin pallet, sau đó chờ lưu trữ.

Sau khi nguyên liệu thô vượt qua khâu kiểm tra chất lượng và được gắn vào pallet thông qua thiết bị cầm tay RFID, chúng sẽ được xe nâng đón và gửi đến kho nguyên liệu. Việc lắp đặt thiết bị quét RFID tại lối vào kho nguyên liệu sẽ ghi lại thông tin nhập kho nguyên liệu theo thời gian thực, từ đó giúp quản lý hàng tồn kho hiệu quả.

Kho xe nâng RFID

3.2.2 Hệ thống con vật liệu trực tuyến

Đầu đọc RFID và ăng-ten được lắp đặt trên cửa tải. Khi vật liệu đi qua cửa nạp, đầu đọc ghi sẽ đọc thông tin tương ứng và vật liệu tương ứng trong hệ thống sẽ được xử lý ra khỏi kho.

giao hàng RFID

3.2.3 Các bộ phận của hệ thống con ngoại tuyến

Hệ thống con này chịu trách nhiệm chính trong việc hoàn thành việc liên kết tự động và ràng buộc thông tin bộ phận và thông tin xe đẩy khi các bộ phận rời khỏi máy.dây chuyền sản xuất. Sơ đồ thiết kế hệ thống như sau:

Hệ thống con ngoại tuyến các bộ phận RFID

Gắn ăng-ten bên dưới điểm đóng gói các bộ phận.

Điểm đóng gói ăng-ten RFID

3.2.4 Tiểu hệ thống kho linh kiện

Đầu đọc RFID được lắp đặt tại mỗi cửa kho. Khi các bộ phận đủ tiêu chuẩn được đưa vào kho, đầu đọc ghi sẽ đọc mã RFID và các bộ phận có mã tương ứng sẽ đủ tiêu chuẩn để xử lý nhập kho vào hệ thống.

Kho lưu trữ linh kiện RFID

Bởi vì các xe đẩy có thể được xếp chồng lên nhau trong kho nên có khả năng có nhiều xe đẩy theo hướng thẳng đứng. Để đảm bảo tốc độ nhận dạng của thẻ xe đẩy, một ăng-ten được triển khai ở hướng trên và hướng dưới ở cả hai bên của nhà kho để đạt được Phạm vi đọc tối đa.

3.2.5 Hệ thống con phân phối linh kiện

Các bộ phận được vận chuyển từ nhà kho đến cửa hậu cần hàn và đầu đọc ghi RFID được lắp trên cửa hậu cần hàn. Khi các bộ phận được vận chuyển ra khỏi kho, đầu đọc ghi sẽ đọc mã RFID và các bộ phận có mã tương ứng sẽ được xử lý trong hệ thống.

Giao hàng các bộ phận RFID

Khi các bộ phận được vận chuyển ra khỏi kho, các xe đẩy được máy kéo kéo vào xưởng hàn theo trình tự, không xảy ra tình trạng chồng chéo. Vì vậy, ở liên kết này chỉ lắp đặt một ăng-ten ở hai bên trái và phải của cửa xưởng hàn.