Systèmes RFID pour l'emboutissage de métal industriel

L'étape de prévention des erreurs la plus importante d'un processus d'estampillage consiste peut-être à s'assurer que la matrice correcte est extraite pour un travail donné. Pourquoi ? Une matrice non adaptée peut s'écraser dès le premier coup, faisant peser sur l'entreprise les coûts tangibles des dommages causés à l'outil et à la machine, ainsi que le coût d'opportunité des temps d'arrêt non planifiés, qui s'étendent souvent sur plusieurs jours, voire plusieurs semaines.

Le processus d'identification du jeu de matrices et de chargement des informations dans le logiciel de contrôle de la presse était traditionnellement manuel et donc sujet à l'erreur humaine. Les numéros de série simples, peints/imprimés, sont probablement les identifiants de matrices les plus courants. Mais avec le temps, les marquages s'usent et deviennent illisibles, ce qui augmente le risque d'erreurs. Un code d'identification sali ou usé peut indiquer « KY537-2 » ou « KV537-2 » - tout dépend de l'interprétation visuelle du travailleur. Même si un numéro de série peint est lu correctement, un opérateur peut par erreur taper les mauvais caractères en le saisissant.

Une amélioration de l'identification humaine des matrices est la lecture des codes-barres. Lorsqu'ils sont connectés à un système de commande de la presse, les systèmes de code-barres éliminent l'erreur humaine en identifiant automatiquement la matrice par un balayage électronique. Il existe de nombreuses technologies de lecture optique différentes, allant de l'utilisation d'étiquettes adhésives au martelage direct, à l'impression ou à la gravure laser des codes Data Matrix sur le bloc-matrice. Cependant, les codes-barres auto-adhésifs n'ont souvent pas la durabilité requise dans la salle d'impression, tandis que les variantes plus coûteuses et robustes sont mécaniquement durables, mais imprévisibles en termes de lisibilité. Surtout lorsque les contaminants s'accumulent ou lorsque la distance entre le lecteur et le code est plus grande.

Aucune des options ci-dessus n'offre la sécurité ou la lisibilité qu'offre une solution RFID. 

Les avantages de la RFID ne commencent pas seulement par la presse. Ils commencent plus tôt, dans la zone de stockage de la matrice. Les plans d'agencement des entrepôts de matrices vont des lots peu organisés éparpillés sur le sol aux systèmes d'étagères soigneusement coordonnés. Tout dépend des besoins, de la taille et du budget de l'entreprise. À tout moment, il peut y avoir des « dizaines » à des « centaines » de matrices en stock, dont certaines sont utilisées chaque semaine, tandis que d'autres ne sont nécessaires qu'une fois toutes les quelques années.

Plus il est facile de localiser une matrice, plus vite la presse peut commencer à emboutir les pièces et générer des revenus. Pour localiser une matrice « étiquetée », il suffit de visualiser l'emplacement du prélèvement sur le tableau de bord de votre ordinateur ou de votre téléphone, de vérifier l'identification avec un lecteur portable et de transférer la matrice vers la presse. Sans vérification RFID, un employé peut accidentellement prendre une matrice dans le mauvais rack. Il peut aussi choisir le bon emplacement, mais tout cela n'a servi à rien si la mauvaise matrice a été stockée à cet endroit après un travail précédent. Une analyse d'identification déclenche une notification immédiate d'un mauvais placement.

Si la mauvaise matrice arrive jusqu'à la presse, un ouvrier peut corriger l'erreur avant le démarrage. Cependant, même si la chance et un opérateur attentif ont permis d'éviter un accident, le faux pas n'est pas sans coût. Le processus de désinstallation de la mauvaise matrice fait perdre des heures précieuses qui auraient pu être consacrées à la production de pièces.

Avec des matrices étiquetées et une lecture de confirmation d'un lecteur RFID, la sélection incorrecte ou le mauvais placement des matrices sont évités.

Il existe toute une série de produits RFID qui pallient les inconvénients de l'identification humaine et optique.

Un système RFID se compose d'un lecteur, d'une étiquette d'identification et d'un contrôleur. Non seulement les étiquettes électroniques peuvent être lues, mais des informations sur le travail peuvent également être écrites sur l'étiquette. Par conséquent, les données telles que l'utilisation de l'outil, l'historique de l'opérateur et les instructions de configuration spécifiques à l'outil sont instantanément mises à jour et disponibles. De plus, de nombreuses étiquettes peuvent être intégrées au métal pour les protéger des dommages pendant le stockage et la récupération.

La confirmation du jeu de matrices d'une RFID peut se faire avec une certitude de 100 % sans contact. Contrairement aux lecteurs optiques, l'alignement est beaucoup plus facile. L'antenne utilisée pour lire ou mettre à jour les informations de l'étiquette couvre une large zone. Ce large champ de détection est particulièrement utile sur les grandes presses où les matrices supérieures et inférieures sont stockées séparément. Si les matrices supérieure et inférieure ne sont pas correctement appariées lors de l'installation, un accident majeur de la matrice est inévitable. Un seul système UHF peut lire simultanément les étiquettes montées sur les matrices supérieure et inférieure avant le démarrage pour s'assurer qu'elles correspondent. 

Caractéristiques techniques des étiquettes et lecteurs RFID

• Fréquence de fonctionnement de 13,56 MHz
• Conformité à la norme ISO 15693
• Indice de protection (IP67/68)
• Les étiquettes d'identification peuvent être intégrées au métal et ont des distances de lecture allant jusqu'à 13 pieds
• Orifices de montage pour une installation simple des étiquettes
• Les têtes de lecture/écriture sont dotées de deux LED pour l'affichage des fonctions
• Les systèmes UHF permettent la lecture de plusieurs étiquettes

Les avantages de la RFID vont bien au-delà de la simple, mais importante prévention des erreurs initiales. Ils ne sont véritablement limités que par les exigences des salles de presse et l'ingéniosité des ingénieurs. C'est là que l'IdOi entre en jeu.

Grâce à la puissance de l'identification de la matrice, il est facile de suivre les heures d'utilisation. Au lieu de compter sur un humain pour déterminer l'état d'une matrice, la maintenance préventive peut être déclenchée automatiquement. Plus besoin de se soucier de produire des pièces de qualité moindre en raison d'un outillage dont la date de remise à neuf a été dépassée sans le savoir.

L'association de lecteurs RFID et de détecteurs de pièces offre une vue haute résolution de l'utilisation réelle des matrices. De nombreux systèmes RFID se connectent facilement au logiciel MES/ERP/SCADA d'une entreprise via des protocoles de communication IdOi standards tels que MQTT, OPC UA ou REST API. Il est ainsi plus facile que jamais de passer de l'analyse traditionnelle des performances, basée sur l'homme et les feuilles de calcul, à des mises à jour de l'état en temps réel et sans erreur. Le nombre de pièces produites, le nombre d'heures restantes jusqu'à la maintenance requise, l'emplacement des outils, l'état de disponibilité et le nombre d'occurrences mensuelles des outils - toutes les données que vous considérez comme importantes peuvent être visibles par tous, à tout moment et en tout lieu.

• L'identification automatique de la matrice élimine les erreurs humaines
• La mise en œuvre de la RFID dans la salle des presses est une porte d'entrée pour les initiatives IdOi visant à améliorer l'efficacité
• Les pannes de matrice dues à une sélection et un positionnement incorrects de la matrice sont éliminées
• Des informations importantes sur le travail, telles que l'utilisation des matrices, peuvent être écrites sur des étiquettes RFID