RFID-Systemen bij het Stansen van Metalen Onderdelen

De selectie van de juiste matrijs voor een specifieke taak is misschien wel de belangrijkste fase voor foutvoorkoming in het stansproces. Waarom? Een verkeerd geselecteerde of gepositioneerde matrijs kan namelijk vanaf de eerste slag barsten, waardoor een bedrijf zich opgezadeld kan zien met zowel de kosten van materiële schade aan gereedschap en machines als de kosten die gepaard gaan met ongeplande stilstanden, die vaak dagen en soms weken duren.

Het proces waarbij een matrijzenset werd geïdentificeerd en de informatie in de besturingssoftware van de pers werd geladen, werd tot nu toe meestal handmatig uitgevoerd, wat het proces gevoelig maakte voor menselijke fouten. Eenvoudige, met verf aangebrachte of gedrukte serienummers vormen de meest voorkomende matrijsidentificaties. Mettertijd kunnen deze echter afslijten en onleesbaar worden, wat het risico op fouten vergroot. Een besmeurde of versleten identificatiecode kan bijv. als “KY537-2” of “KV537-2” worden geïnterpreteerd—alles hangt af van de werknemers attentie voor detail of zichtbaarheid. Zelfs als een met verf aangebracht serienummer correct wordt gelezen, bestaat er nog de kans dat de karakters verkeerd met de vinger worden ingetypt.

Een verbetering op de menselijke matrijsidentificatie is het gebruik en scannen van barcodes. Wanneer ze zijn verbonden met het besturingssysteem van de pers, voorkomen barcodesystemen menselijke fouten door de matrijzen automatisch met behulp van het elektronisch scanprincipe te identificeren. Er bestaan verschillende optische scantechnologieën, van het gebruik van eenvoudige kleefetiketten tot het dotpenmarkeren, drukken of lasergraveren van data matrix-codes op de matrijzen. De zelfklevende etiketten beschikken vaak niet over de duurzaamheid die vereist is voor het persproces, terwijl de duurdere, robuuste opties wel mechanisch duurzaam zijn, maar onvoorspelbaar qua leesbaarheid. Vooral in omgevingen waar vuil zich makkelijk opstapelt of bij grotere afstanden tussen scanner en code.

Geen van de hiervoor genoemde opties biedt de veiligheid of leesbaarheid die een RFID-oplossing biedt. 

De voordelen van RFID beginnen niet enkel bij de pers. Ze starten al veel eerder, in het magazijn waar de matrijzen worden opgeslagen. De lay-out van magazijnen gebruikt voor de opslag van matrijzen varieert van informeel georganiseerde matrijzen verspreid over de vloer tot keurig gecoördineerde rekkensystemen. Alles hangt af van de behoeften, de grootte en het budget van het bedrijf in kwestie. Op gelijk welk ogenblik kunnen er "tientallen" tot "honderden" matrijzen in het magazijn aanwezig zijn, waarvan sommige wekelijks worden gebruikt, terwijl andere slechts om de paar jaar nodig zijn.

Des te makkelijker een matrijs kan worden gelokaliseerd, des te sneller de pers in gang kan worden gezet voor het stansen van onderdelen en het genereren van inkomsten. Het lokaliseren van een "getagde" matrijs is zeer eenvoudig: u checkt de magazijnlocatie voor de matrijs op het scherm van uw computer of mobiel apparaat, verifieert de ID ter plekke met behulp van een handheld scanner en brengt de matrijs naar de pers. Zonder RFID-verificatie kan het zijn dat een werknemer per ongeluk een matrijs van het verkeerde rek neemt. Of dat hij naar het juiste rek gaat, maar het is allemaal voor niets is omdat de verkeerde matrijs daar werd opgeslagen na de vorige werkopdracht. De ID-scan triggert een onmiddellijke meldingvan een verkeerde opslag.

Indien de verkeerde matrijs naar de pers wordt gebracht, kan de werknemer de fout nog verhelpen vóór de machine wordt gestart. Maar zelfs als het geluk u toelacht of de machineoperator heel aandachtig is, en de matrijs niet stuk gaat bij de eerste slag, is het proces niet kosteloos. Het verwijderen van de verkeerde matrijs is een verspilling van waardevolle tijd die aan de productie van correcte onderdelen had kunnen worden gewijd.

Met getagde matrijzen en een verificatie via RFID-scanner wordt een verkeerde selectie of verkeerde positionering van matrijzen voorkomen.

Er bestaat een variëteit aan RFID-producten die de tekortkomingen van menselijke en optische identificatie de baas kunnen.

Een RFID-systeem bestaat uit een scanner, een ID-tag en een besturingseenheid. De elektronische tags kunnen niet enkel worden gelezen, maar belangrijke procesinformatie kan ook op de tag worden geschreven. Gegevens zoals matrijsgebruik, operatorgeschiedenis en matrijsspecifieke instellingen zijn onmiddellijk actualiseerbaar en beschikbaar. Bovendien kunnen talrijke tags in het metaal worden verzonken, wat hen bij opslag en ophaling beschermt tegen beschadiging.

De matrijsidentificatie door het RFID-systeem verloopt 100% contactloos en biedt optimale bedrijfszekerheid. In tegenstelling tot optische scanners is er meer speling bij de uitlijning. De antenne die wordt gebruikt voor het lezen of schrijven van de gegevens beslaat een groot gebied. Dit wijd detectieveld is van bijzondere hulp bij grote persen waar de boven- en ondermatrijzen apart worden opgeslagen. Indien de boven- en ondermatrijs niet correct worden samengevoegd, is een matrijsbreuk onvermijdelijk. Een enkel UHF-systeem kan de tags op boven- en ondermatrijs tegelijkertijd lezen voordat het persproces van start gaat, om ervoor te zorgen dat ze overeenstemmen. 

Technische Features van RFID-Tags & Scanners

• Operationele frequentie 13,56 MHz
• Conformiteit met ISO 15693
• Beschermingsklasse IP67
• ID-tags kunnen in het metaal worden verzonken en zijn leesbaar tot 3,96 m
• Voorgeboorde montagegaten voor een eenvoudige installatie van de tags
• Lees-/schrijfkoppen beschikken over dubbele LED’s voor functieweergave
• UHF-systemen laten toe meerdere tags tegelijk te scannen

De voordelen van RFID gaan veel verder dan het eenvoudig, doch zeer belangrijk streven naar de voorkoming van procesfouten. Ze worden enkel beperkt door de eisen van de persruimte en technische vindingrijkheid. Dit is waar het IIoT tot zijn recht komt.

Dankzij het vermogen om matrijzen te identificeren, is het eenvoudig om gebruiksuren bij te houden. In plaats van op een mens te moeten vertrouwen om de staat van een matrijs te evalueren, kan preventief onderhoud automatisch worden getriggerd. Weg met de kopzorgen omtrent een eventuele productie van onderdelen van afnemende kwaliteit omdat gereedschap zijn onderhoudsdatum onbewust heeft overschreden.

Het combineren van RFID-scanners met onderdelensensoren levert een perfect beeld met hoge resolutie van de reële staat van de matrijs. Veel van de RFID-systemen laten zich makkelijk verbinden met de MES/ERP/SCADA-software van een onderneming via standaard IIoT-communicatieprotocollen zoals MQTT, OPC UA of REST API. Dit maakt de overgang van traditionele, menselijke en op spreadsheets gebaseerde prestatieanalyses naar foutloze statusupdates in real time eenvoudiger dan ooit tevoren. Het aantal geproduceerde onderdelen, uren tot het gepland onderhoud, matrijslocatie, beschikbaarheid en maandelijks matrijsgebruik—alle gegevens die voor u van belang zijn, zijn gelijk waar, gelijk wanneer en voor gelijk wie zichtbaar.

• Automatische matrijsidentificatie elimineert menselijke fouten
• Implementatie van RFID in persprocessen opent de deur voor efficiëntere IIoT-initiatieven
• Matrijsbreuken ten gevolge van incorrecte matrijsidentificatie en -positionering worden voorkomen
• Belangrijke taakinformatie, zoals matrijsgebruik, kan op de RFID-tags worden geschreven