1.項目背景

　　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)量重體積大價值高種類繁多等特點，采用現(xiàn)有的人工紙質(zhì)記錄等方式已經(jīng)無法及時有效的對模具資產(chǎn)進行管理，無法及時了解到模具的使用情況以及模具的儲存 維修 報廢等情況。

　　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)場觀察以及與貴司現(xiàn)場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：

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

　　這種情況造成對于模具的使用情況以及模具的壽命目前無法進行有效監(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)來對已經(jīng)在沖床上進行加工工作的模具進行管理，從而可以對模具的沖壓使用次數(shù)進行統(tǒng)計，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

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

　　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)文檔進行記錄會產(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，翻查調(diào)取工作也會增加人員的工作量，影響工作效率。

　　3)模具實時狀態(tài)管理

　　當模具被放置到倉庫貨架之后，管理人員進行人工點數(shù)，采用紙質(zhì)報表統(tǒng)計，按照內(nèi)部規(guī)定周期性進行上報。人工管理方式影響了模具的盤點工作的效率，而對于盤點數(shù)據(jù)的實時性也有影響，管理人員無法在第一時間知曉倉庫中模具的狀態(tài)。

　　4)現(xiàn)場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)目前無法進行監(jiān)控。

　　5)模具維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)記錄

　　目前模具在進入到維修車間到完成維修，整個維修流程沒有進行數(shù)據(jù)記錄，在后續(xù)模具報廢需要進行維修記錄調(diào)閱的時候，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射頻識別技術(shù)對模具從入廠到報廢的全生命周期進行管理。

　　3.RFID技術(shù)介紹

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

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

　4.系統(tǒng)方案架構(gòu)

　　該模具管理方案主要有以下幾個功能模塊構(gòu)成：

　　模具沖壓次數(shù)統(tǒng)計

　　模具出入庫管理

　　模具狀態(tài)檢測

　　模具數(shù)量盤點

　　模具維修保養(yǎng)管理

　　5.解決方案

　　 模具沖壓次數(shù)統(tǒng)計

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

　　沖床對模具每沖壓一次，傳輸一條指令給讀寫器并觸發(fā)讀寫器讀取模具上的標簽一次，讀寫器將讀取到的標簽ID號傳送到后臺數(shù)據(jù)庫中記錄，表示該模具被沖壓一次，以此來達來監(jiān)測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信號覆蓋。當工人使用叉車將粘貼RFID標簽的模具運輸?shù)絺}庫經(jīng)過RFID信號覆蓋區(qū)域時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天線組成的識別通道，每一道通道的天線ID都不相同，以此來進行出庫或者入庫的邏輯判斷。

　　 模具狀態(tài)監(jiān)測

　　在倉庫的貨架上架設(shè)RFID天線，對貨架上模具的RFID標簽進行識讀，將讀取到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)，以幫助管理者及時了解當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，模具在損壞進入到維修車間，經(jīng)過RFID通道被識別，即表示該模具有被維修的記錄。

　　 模具數(shù)量盤點

　　車間人員配備RFID手持式讀寫器，在手持式讀寫器上安裝RFID盤點程序，當需要進行盤點工作時，盤點人員使用手持式設(shè)備對車間里所有模具上的標簽進行讀取，并將讀取到的數(shù)據(jù)與手持機軟件上的盤點清單進行比對，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，工作人員即可進行排查。

　6.產(chǎn)品選型

　PCB材質(zhì)的通用型超高頻抗金屬標簽，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簽之一。

　　產(chǎn)品功能：

　　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?。?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)。

　　標簽材質(zhì)： PCB

　　裸簽顏色： 黑色，黑色阻焊劑

　　工作溫度： -20℃至+75℃

　　儲存溫度： -40℃至+120℃

　　過孔材質(zhì)： 金

　　焊盤材質(zhì)： 金

　　測試讀寫距離： 根據(jù)實際使用情況而定，空氣中1W手持機約3米，1W固定式讀寫器7米以上，或更遠.

　　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

　　防護等級：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，結(jié)合專有的高效處理算法，在保持高識讀率的同時，實現(xiàn)對電子標簽的快速讀寫處理，可廣泛應(yīng)用于個人身份識別、會議簽到系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防偽及生產(chǎn)過程控制等多種無線射頻識別(RFID)應(yīng)用系統(tǒng)。

　　特點：

　　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)不同場合的需要進行調(diào)整)

　　標簽緩存容量：370張@最長128bitsEPC或120張@最長496bitsEPC

　　低功耗設(shè)計，支持USB接口供電或外接單+9V供電

　　穩(wěn)定性高，室溫下長期連續(xù)滿負荷工作不發(fā)熱

　　可連續(xù)24小時×365天工作

　面板天線

　　產(chǎn)品介紹

　　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、計算編程簡單、系統(tǒng)安裝靈活、有完善的開發(fā)板和技術(shù)支持、性價比高。

　　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)強度：216Km/h

　　接 頭：N-female

　　工作溫度：-30C°～60C°

　　防護等級：IP54

　　天線尺寸：225mm長×225mm寬×35mm高

　　重 量：1kg