發布日期：2022-10-09 點擊率：92
1. 背景
模具是工業生產的基礎工藝裝備，被稱為“工業之母”。75%的粗加工工業產品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經濟的基礎行業，模具涉及機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業，應用范圍十分廣泛。自2000年以來，我國的模具行業已步入了高速發展時期，但同時，模具一個傳統、復雜、充滿競爭的行業，企業都是一種面向訂單的單件生產型企業，幾乎每一套模具訂單的生產都是一種新產品的開發，都需要經過分析客戶意圖，確定模具結構、報價、設計、物料準備、制造、裝配、試模、反復修模等過程，直到模具能夠加工出合格的產品。目前的模具企業，普遍存在這樣的困難：
每套模具都是一套全新的產品，其生產過程中的不可控的因素較多，如何控制這些因素；
在實際的生產車間，對于大型的模具企業可能同時存在近百副的模具同時加工制造，如何在加工的過程中有效的管理成百上千的零件；
隨著市場競爭的激烈程度越來越大，客戶要求的交貨時間越來越短，加工精度也要求越來越高；
如何在模具企業的生產過程中實現及時的物料配送；
如何有效制定生產計劃。
如何在生產過程中動態監控工件生產狀態，并能夠記錄它們的運行狀態信息成為模具企業生產精益化的關鍵之一。
2.技術介紹
RFID無線射頻識別技術能夠在沒有人為干預的情況下，通過傳送和存儲數據，精確、自動地識別、追蹤工廠生產的每一件產品的信息。同傳統的數據采集方式相比，RFID技術，可以重復性的對標簽信息進行刪除和寫入，擁有遠距離作業及一對多讀取、小型化、信號穿透性好及抗污性強、高存儲量等特性，讓模具車間精益化生產得以實現。
3 系統方案設計
RFID模具生產精益化管理是指在模具生產車間內部署RFID閱讀器、RFID標簽，建立物料跟蹤的節點網絡，并定義這些生產對象節點的工藝或質量參數，按批次、模塊對參數進行采集，分析工藝或質量參數的相關性，支撐全廠的物料跟蹤流程。
整套系統利用先進的RFID自動采集技術，實時獲取現場各個節點的生產數據、庫存數據，質檢數據和移動數據，通過對生產車間所有生產參數計量信息的收集、整理和分析，完善對物料生產過程所涉及的生產單元、設備、倉庫儀表數據采集和錄入，為各種生產活動提供物料移動、加工、庫存和設備、管理層輔助決策和車間成本核算提供可靠保證。
圖1 系統網絡圖
RFID模具生產車間能夠實現全部或者部分生產數據的自動收集、生產情況的實時監控、操作參數的在線調整優化等生產運行管理和監控功能，是高效率生產和管理的前提，是企業生產管理系統數據的來源。
3.1 數據錄入系統
數據是整個系統的基礎，在料塊上機加工前，系統即對料塊按照統一的編碼規則分配一個唯一的ID號，這個ID號通過專用的數據錄入系統寫入RFID電子標簽后，將RFID電子標簽與料塊進行綁定，通過這個ID號，實現對料塊全生產加工周期的跟蹤與管理。
同時，后臺系統將該料塊的加工數據、圖檔、加工程序、刀具、電極、火花位等信息導入到各加工中心，等待對料塊的加工。
圖2 電子標簽與待加工料塊
3.2 工位采集系統
加工中心，在每臺加工設備上安裝RFID數據采集終端，待加工料塊流轉到工位上后，數據采集終端讀取料塊上的ID號，通過ID號訪問系統后臺數據庫，獲取該料塊在本工位上的加工數據，加工設備即開始對料塊進行加工，直至加工完成，流轉到下一個工位。
圖3 模具加工工位
料塊完成加工后，系統會分配料塊進入測量中心，測量工位同樣安裝有數據采集終端，讀取料塊電子標簽，通過ID號獲取該料塊的測量點和精度，完成對加工后料塊的測量，合格品即進入倉庫，不合格品記錄在系統中，由品質人員進行人工處理。
利用RFID技術的模具生產管理系統，使模具在整個生產加工過程中的數據得以實時準確的采集，推進模具車間生產按照工藝路線有步驟、有分工、有計劃的生產，實現對生產車間的實時監控，為制品統計、生產計劃的安排提供科學的決策，大幅度提高企業的生產效率，從而為企業帶來新的競爭力。
4.RFID設備選型
精益化的模具生產車間，對數據采集終端有更高的要求。整個車間處于工業環境中，這也就要求RFID設備采集終端必須能夠適應工業環境，并且在這樣的環境中保持穩定準確的讀取性能。同時，作為數據采集終端，在與工位其他自動化設備配合使用時，應具有良好的兼容性，易于集成。
ThingMagic作為全球領先的RFID設備供應商，其在面向全球客戶提供優秀RFID設備的同時，也致力于打造一個能幫助客戶更好的將RFID技術簡單、快速的集成并應用起來的產品。ThingMagic模組就是這樣的產品：高性能、工業化設計、精巧易用、指令集操作也可以更好的與其他自動化設備集成使用。
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