Systémy RFID v průmyslovém lisování kovů

Zajištění správné matrice pro danou úlohu je zřejmě nejdůležitějším krokem v procesu lisování, který zabraňuje chybám. A proč? Nevhodná matrice se může při prvním úderu poškodit, čímž zatíží společnost jak hmotnými náklady souvisejícími s poškozením nástrojů a stroje, tak náklady ušlé příležitosti způsobené neplánovanými prostoji, které se často protáhnou na několik dní, někdy i týdnů.

Proces identifikace sady matric a načítání informací do řídicího softwaru lisu byl tradičně manuální, a tedy náchylný k lidským chybám. Pravděpodobně nejběžnějším identifikátorem matric jsou jednoduchá, namalovaná nebo vytištěná sériová čísla. Časem se však značení opotřebuje a stane se nerozpoznatelné, což zvyšuje riziko chyb. Rozmazaný nebo opotřebovaný identifikační kód může pracovník přečíst jako „KY537-2“ nebo „KV537-2“ – vše závisí na vizuální interpretaci pracovníka. I když je namalované sériové číslo přečteno správně, může se stát, že obsluha při jeho zadávání omylem stiskne i sousední tlačítka a zadá nesprávné znaky.

Ke zdokonalení tohoto procesu je lidská identifikace matric nahrazena skenováním čárových kódů. Systémy čárových kódů připojené k řídicímu systému lisu odstraňují lidské chyby automatickou identifikací matric pomocí elektronického skenování. Existuje mnoho různých technologií optického čtení, od použití samolepicích štítků až po přímé vyrážení, tisk nebo laserové leptání kódů Data Matrix do bloku matrice. Samolepicí čárové kódy však často postrádají odolnost požadovanou v lisovně, zatímco dražší robustní varianty jsou mechanicky odolné, ale z hlediska čitelnosti nepředvídatelné. Zejména při nahromadění nečistot nebo při delších vzdálenostech skeneru od kódu.

Žádná z výše uvedených možností neposkytuje takovou bezpečnost ani čitelnost, jakou nabízí řešení RFID. 

Výhody technologie RFID nezačínají až v lisu. Začínají již dříve, a to v oblasti skladování matric. Dispozice skladů matric se pohybují od volně uspořádaných položek rozptýlených po podlaze až po úhledně koordinované regálové systémy. Vše závisí na potřebách, velikosti a rozpočtu společnosti. V každém okamžiku mohou být na skladě „desítky“ až „stovky“ matric, z nichž některé jsou používány každý týden, zatímco jiné jsou potřebné jen jednou za několik let.

Čím snáze lze najít požadovanou matrici, tím rychleji může lis začít lisovat díly a vytvářet příjmy. Vyhledání „označené“ matrice je velmi jednoduché. Stačí zobrazit místo výběru na displeji počítače nebo telefonu, ověřit ID pomocí ruční čtečky a přesunout matrici do lisu. Bez ověření RFID může pracovník omylem vybrat matrici ze špatného stojanu. Nebo může vybrat správné místo, ale vše je k ničemu, pokud tam byla po předchozí práci uložena nesprávná matrice. Skenování ID okamžitě aktivuje upozornění na nesprávné umístění.

Pokud je do lisu umístěna nesprávná matrice, pracovník může chybu odhalit ještě před spuštěním. I kdyby však štěstí a pozorná obsluha zabránily havárii, chybný krok nezůstane bez nákladů. Proces demontáže nesprávné matrice znamená ztrátu cenného času, který by mohl být vynaložen na výrobu dílů.

Díky označeným matricím a ověřovacímu skenování čtečkou RFID je možné zabránit nesprávnému výběru nebo nesprávnému umístění matrice.

Existuje celá řada produktů RFID, které překonávají nedostatky lidské a optické identifikace.

Systém RFID se skládá ze skeneru, identifikačního štítku a řídicí jednotky. Elektronické štítky lze nejen číst, ale lze na ně také zapisovat informace o úloze. Z tohoto důvodu jsou údaje, jako jsou využití matrice, historie obsluhy a specifické pokyny pro nastavení dané matrice, okamžitě aktualizovatelné a dostupné. Kromě toho lze mnohé štítky zapustit do kovu, což je ochrání před poškozením při skladování a vyhledávání.

Ověření sady matric pomocí systému RFID lze provést se 100% nekontaktní jistotou. Na rozdíl od optických čteček je seřízení mnohem tolerantnější. Anténa používaná ke čtení nebo aktualizaci informací ze štítků pokrývá velkou oblast. Široké detekční pole je obzvláště užitečné u velkých lisů, u kterých jsou horní a dolní matrice uloženy odděleně. Pokud nejsou horní a dolní matrice při instalaci řádně spárovány, dojde nevyhnutelně k významné kolizi matric. Jediný systém UHF dokáže před spuštěním současně přečíst štítky umístěné na horní a dolní matrici, a ověřit tak, že si odpovídají. 

Technické vlastnosti štítků a teček RFID

• Provozní frekvence 13,56 MHz
• Shoda s normou ISO 15693
• Stupeň ochrany IP67/68
• Identifikační štítky mohou být zapuštěny do kovu a mají čtecí vzdálenost až 4 metry (13 stop)
• Montážní otvory pro jednoduchou instalaci štítků
• Čtecí/zapisovací hlavy jsou opatřeny dvěma diodami LED pro signalizaci funkce
• Systémy UHF umožňují čtení více značek najednou

Výhody technologie RFID zdaleka přesahují pouhou, ale důležitou počáteční kontrolu chyb. Ve skutečnosti jsou omezeny pouze požadavky lisovny a technickou vynalézavostí. A právě zde vstupuje do hry IIoT.

Díky schopnostem identifikace matric lze snadno sledovat hodiny používání. Namísto spoléhání se na člověka při zjišťování stavu matrice lze preventivní údržbu spouštět automaticky. Už žádné starosti s výrobou dílů se snižující se kvalitou kvůli nástrojům, u kterých nevědomky došlo k překročení vhodného data renovace.

Kombinace skenerů RFID se senzory dílů poskytuje naprosto přesný přehled o skutečném využití matrice. Systémy RFID lze ve velkém počtu snadno připojit k podnikovému softwaru MES/ERP/SCADA prostřednictvím standardních komunikačních protokolů IIoT, jako je MQTT, OPC UA nebo REST API. Díky tomu je přechod od tradiční analýzy výkonnosti založené na lidském faktoru a tabulkách k bezchybným aktualizacím stavu v reálném čase snazší než kdykoli předtím. Všechna data, která považujete za důležitá, ať už se jedná o počet vyrobených dílů, počet hodin zbývajících do požadované údržby, umístění matric, stav dostupnosti, nebo měsíční zásahy do matric, si může zobrazit kdokoli, kdykoli a kdekoli.

• Automatická identifikace matrice eliminuje lidské chyby
• Zavedení systému RFID v lisovně je vstupní branou k iniciativám IIoT zvyšujícím efektivitu
• Zabránění kolizím matric z důvodu jejich nesprávného výběru a umístění
• Důležité informace o úloze, jako je využití matrice, lze zapsat na štítky RFID