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工业RFID设备赋能智能制造变革

  • 时间:2023-10-26
  • 作者:鸿陆技术
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中国科学院发布的《中国先进制造技术到2050年的发展路线图》中指出,“基于泛在信息的智能制造”将会是先进制造技术两大发展主流之一。智能制造引发新一轮制造业革命已初现端倪。物联网与RFID技术促进了智能制造技术的发展,扩展了智能制造的研究领域。



智能制造作为一种新的制造模式和技术,可为高品质复杂零件制造提供新的解决方案。借助RFID自动识别技术在识别、感知、联网、定位等方面的强大功能,将其应用于复杂零件制造过程管理,可有效提升其制造效率和品质。如今,RFID技术已在众多细分工业领域发挥效用,助力企业的数字化转型和智能化升级。



3C电子行业

一般3C电子产品都具有生命周期较短,升级换代迅速,且工艺变化较快等特点,需要根据市场需求敏捷地做出调整反应。因此,3C电子行业不仅对生产过程控制、上料防错、物料追溯、在制品追溯与管控、质量管理等非常注重,对于生产辅料、生产设备等的精细化管理也不可或缺。


目前,RFID技术在3C电子行业的应用已比较成熟。其典型应用主要包括:对于难以自动获取数据的设备进行去“黑盒化”,消除离散作业单元与信息孤岛的存在,实现透明化、可视化;建立产品(批次)档案;针对刀具在机床中的使用进行智能化管理;在各个生产节点安装鸿陆工业RFID读写器,周转器具上安装工业RFID标签,避免混流生产中出错,实现工艺指导实时对接,不良品实时分拣分配;在物流周转环节,通过对托盘、载具等进行标定和跟踪,实现位置跟踪和数据采集,提高物流周转效率;为生产过程分析、产品质量分析及回溯等提供数据支持等。



例如,上海富士康根据产线生产节拍,在工序关键点部署RFID相关设备及耐高温RFID标签,解决了工业高温环境下零部件的生产追溯问题,实现了全生产过程数字化管理。惠普公司在其位于巴西的打印机工厂中采用RFID标签和RFID读写器,以获取生产线上的机器的生产记录和状态,进而降低生产线管理成本,并提高组装线的效率。


光伏行业

光伏行业的整体生产工艺流程较为复杂,太阳能电池片的生产工艺流程包括硅片检测、表面制绒及酸洗、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀及酸洗、镀减反射膜、丝网印刷和快速烧结等,其中的生产信息和物料信息的数据采集和透明传输、生产控制与异常处理以及电池片质量监控与来源追溯等尤为重要。


在光伏电池板生产过程中,RFID技术不仅可用于电池片分选关键环节,实现太阳能单晶硅和多晶硅电池片的高效分选,也可用于光伏硅片等的追溯管理,以及在制造过程中对产品质量进行实时监控,还可用于实现入厂物流和厂内物流的无人化、智能化,提升仓储物流作业效率和管理水平。



例如,在江苏某光伏科技有限公司投产的6GW高效PERC太阳能电池项目中,整个智能化车间都可通过RFID技术、MES系统及AGV调度系统对产品性能进行追溯。湖南某光电科技有限公司为建设高效PERC电池生产线,其中最重要的单晶硅片工艺生产数据获取方式采用了RFID技术,可为MES系统实时提供托盘信息统计数据,能够对整个工艺流程中的单晶硅片进行追踪把控,实现了工艺流程的智能化、可视化、透明化,并提高了生产效率及产品良品率。


此外,在光伏电站建设与运营中,RFID技术可以用于智能管理和监控太阳能电池板、逆变器、计量设备等重要设备,实现数据采集、远程监管、快速检修等功能,提高电站运维效率和可靠性。


家电行业

家电生产企业充分应用RFID技术,可推动家电产品生产过程的自动化、质量控制的提升、库存管理和物流的优化,以及售后服务和维护的改进等,进而可以提高生产效率、产品质量和客户满意度,实现更高水平的智能制造与经营管理。


其典型应用包括:生产流程管理,实现在整个生产线上对原材料、半成品和成品的识别和跟踪;质量控制与检测,通过将RFID标签与传感器集成,实现自动化的质量控制和检测过程;生产线状况监控,员工行为监控,并减少人工识别成本和出错率;库存管理和物流追踪,将家电供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与RFID技术相结合,实现自动化货物出入库与库存盘点,同时减少整个物流过程中由于家电误置、送错、损坏和出货错误等造成的损耗;售后服务和维护环节,通过RFID标签快速识别产品信息和维修历史,同时也能与物联网、大数据分析和人工智能等技术相结合,实现更智能化的家电制造和管理。


此外,还可用于完成混流生产物料防错、混流换线报警、工艺指导实时推送、不良品自动分流下线、产品追溯管理、自动化设备对接等。


例如,海尔佛山滚筒洗衣机互联工厂通过RFID等技术实现机机互联、机物互联和人机互联,并与MES系统相打通,推动了智能自交互、自换行和柔性生产。美的家用空调在工厂的柔性装配线、工序、工板上安装RFID标签,实现家电装配过程数据自动采集、数据采集率提升。


汽车制造业

众所周知,汽车制造行业的特点在于产品结构复杂、更新快,配置多样,质量要求高、C2M个性化定制日趋流行等;同时汽车制造企业多采用JIT生产和混流生产模式,对物料的传递、追踪和管理等也非常注重。所以将RFID技术应用于汽车制造业,可以使生产进度更加透明化、可视化,实现生产车间管理的精益化和敏捷化、生产流程的自动化与智能化以及全面质量管理,有利于提升生产过程的管理与控制水平,改善生产组织、缩短生产周期、减少在制品数量,提高产品的质量和降低人力资源消耗等。



其典型应用包括:实现各生产工序的自动控制,提高生产工艺水平;实现汽车零部件的自动识别统计、防差错管理与防伪溯源;收集并关联整车与零部件信息,完善整车质量相关数据,使产品质量可追溯;对车辆生产过程全程跟踪,实时监控和管理车辆的位置、状态与生产过程,并为人工提供实时准确的装配指导;对关键设备,特别是与生产直接相关的关键设备进行自动识别和跟踪,确保这些设备得到充分维护;用于原材料、成品、半成品等的库存管理与资产管理,提高物流效率与供应链透明度等。


例如,大众汽车将RFID技术应用在样机生产和测试优化环节,实现了零部件数据的自动识别和记录,缩短研发测试改善的时间。本田汽车在美国印地安纳州Greensburg组装工厂部署了RFID系统,借此来追踪每台车辆的位置及组装进度。宝马公司在其装配线上配置了RFID系统,以保证操作工能无差错地完成装配任务。上汽通用五菱通过在缸体缸盖加工生产线安装RFID标签,实现6种以上缸体混流生产,产线全过程质量数据和过程数据都被有效采集。


锂电行业

在锂电行业,电池制造工艺主要分为极片制作、电芯制作和电池组装三大工艺段,这些工艺过程都已实现高度自动化,而且在特定情况下还会位于洁净室或干燥房中,这也使得RFID技术在这些场景中有大量运用。


在锂电行业,RFID技术不仅可用于正负极材料的识别、工艺步骤的验证,也可用于提升整个生产制造过程的全程可见性和可追溯性,以及通过可靠测试存档确保锂离子电池的高品质,还可用于实现电解液库房管道对接防呆应用,并满足防爆性、耐腐蚀性等作业要求。


例如,某专注于电动皮卡生产的美资电动汽车企业一方面通过IO-Link主站模块与子站模块的结合,就近采集其电池模组生产线上每一个工位及工艺段的传感信息点,另一方面也通过高频RFID读写设备,快速读取、保存不同工艺段托盘上的电池托盘信息,以便于后期追溯,确保稳定有序生产。


RFID工业识别技术在智能制造中的应用为企业带来了诸多优势,未来,随着技术的不断创新和智能制造的深入发展,RFID技术有望为智能制造带来更多可能性,助力企业迈向智能制造的新高度。


(来源:e-works 杨培,侵删)

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