應(yīng)用背景
自從2004年起，塔奧汽車(chē)部件公司的工廠就遷至比利時(shí)根特市，距離沃爾沃工廠僅3公里。它主要生產(chǎn)V 5 0的零件和S 4 0的模型，并將產(chǎn)品直接運(yùn)往沃爾沃工廠。模制件由火車(chē)運(yùn)往瑞典，并在根特通過(guò)焊接組裝成汽車(chē)底座，車(chē)頂，車(chē)門(mén)，車(chē)內(nèi)懸空部件，車(chē)蓋。工廠的年產(chǎn)量達(dá)22萬(wàn)件。塔奧公司的維修工程師盧克威廉姆斯說(shuō)：“我們每天大約為700輛車(chē)生產(chǎn)零部件，并運(yùn)往沃爾沃工廠。我們工廠的零件最低儲(chǔ)藏量，可用于六小時(shí)的生產(chǎn)；最大儲(chǔ)藏量可用于18小時(shí)的生產(chǎn)。”每天大約需要用卡車(chē)運(yùn)送70次零件到沃爾沃工廠。為了保障運(yùn)送所需的靈活性和準(zhǔn)時(shí)性，公司必須確保生產(chǎn)流程的可靠性。為此，生產(chǎn)主要由180多個(gè)A B B機(jī)械手進(jìn)行自動(dòng)操作。
一個(gè)像塔奧汽車(chē)部件公司根特工廠一樣的高度自動(dòng)化工廠，內(nèi)部的傳送鏈很大程度上影響著生產(chǎn)效率。透明生產(chǎn)，也就是我們所說(shuō)的“跟蹤追溯”，在此起到至關(guān)重要的作用。塔奧汽車(chē)部件公司的設(shè)計(jì)師為此設(shè)計(jì)安裝了RFID。雖然是首次采用這個(gè)系統(tǒng)，但是每輪0.5%的錯(cuò)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(chǎn)過(guò)程中最大的挑戰(zhàn)就是超高溫，很多RFID系統(tǒng)也為此而感到困擾。零部件所配備的載碼體最終都要經(jīng)過(guò)180°C的烘爐加熱，這就產(chǎn)生了一個(gè)難題，RFID載碼體的電路在如此高溫的環(huán)境下會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？”
高溫挑戰(zhàn)
經(jīng)過(guò)一番市場(chǎng)調(diào)查，塔奧公司的決策者找到了圖爾克公司的BLiden-tRFID系統(tǒng)，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(shuō)：“除了耐溫性，我們選擇BL識(shí)別系統(tǒng)的另一個(gè)決定性因素是它能夠獨(dú)立運(yùn)行可編程控制器，這是它專(zhuān)為工業(yè)自動(dòng)化而開(kāi)發(fā)的功能。BLident系統(tǒng)的工作頻率是13.56兆赫茲。具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的高頻，低噪音的特性，完全符合系統(tǒng)的整體概念。”
有了第一次失敗的經(jīng)歷，塔奧公司在使用圖爾克產(chǎn)品之前，對(duì)BLident RFID系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢測(cè)。威廉姆斯說(shuō)：“作為檢測(cè)的一部分，我們把載碼體掛在180°C的烘爐內(nèi)十天。即使經(jīng)過(guò)這種程度的硬性測(cè)驗(yàn)，系統(tǒng)仍可以正常運(yùn)作。”圖爾克的載碼體在離開(kāi)烘爐后可以直接讀寫(xiě)，然而其他的系統(tǒng)都必須先進(jìn)行冷卻。圖爾克公司為抗熱載碼體開(kāi)發(fā)了一種特殊，易于組裝拆卸的外殼。只要是按照說(shuō)明書(shū)使用，圖爾克產(chǎn)品的保障使用年限為十年。如今，塔奧公司總共用了240個(gè)高溫載碼體。
BLident系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放性系統(tǒng)，可以和所有傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線連接。圖爾克提供PROFIBUS DP，DeviceNet，Modbus TCP，Profinet和EtherNet/IP的接口。每個(gè)接口都擁有自己的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，以自動(dòng)適應(yīng)不同應(yīng)用。依托模塊化設(shè)計(jì)，一個(gè)BLident站可以選擇使用2、4、6或8個(gè)通道。另外，RFID模塊還可以通過(guò)軟件進(jìn)行調(diào)整，每個(gè)通道都有各自的讀寫(xiě)頭，分別采取平行/多路工作方式。這對(duì)于兩個(gè)讀寫(xiě)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(bǔ)充說(shuō)道：“許多傳統(tǒng)的RFID系統(tǒng)只能夠進(jìn)行靜態(tài)讀寫(xiě)，而B(niǎo)L識(shí)別系統(tǒng)即使識(shí)別標(biāo)簽在運(yùn)動(dòng)中也能進(jìn)行讀寫(xiě)（動(dòng)態(tài)）。這個(gè)特性對(duì)我們來(lái)講十分重要。”工廠使用的FRAM載碼體（鐵磁存儲(chǔ)器）能夠更快地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且基本上不需要任何維護(hù)。BL識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)載碼體傳輸?shù)牟煌瑪?shù)據(jù)量，處理讀寫(xiě)周期的速度最大可達(dá)10m/s.“通過(guò)使用FRAM載碼體，我們能夠在每站減少的讀寫(xiě)時(shí)間大約為兩秒，這樣我們就能夠加快傳送鏈的速度— —因?yàn)椴恍枰Ｏ聛?lái)進(jìn)行讀寫(xiě)”，他繼續(xù)說(shuō)，“自然就能夠提高產(chǎn)量。”
