智能 RFID 技術
不再使用條形碼:KUKA 和 HARTING 將采用射頻識別技術及 OPC_UA 通信。
射頻識別構成了工業 4.0 生產的一大基本前提。
在這方面 KUKA 依靠的是 HARTING 公司的專有技術,這家公司是工業連接技術的全球領先提供商,同時也涉足 RFID 通信標準化領域。RFID 系統在 KUKA 矩陣式生產中進行使用和測試,這是一種具有適應能力且靈活多變的生產方式。?
RFID 系統能夠在極為惡劣嚴苛的工業環境中識別機器、工具、部件或其他與流程相關的物體,從而使流程具有透明化設計,并能夠精確控制。通過這項技術,可以清楚識別物體、對其進行定位,并實現信息交換。應答器使物體變得智能,從而構成了工業 4.0 生產的一項基礎。?
通過 RFID 實現智能生產?
以 RFID 技術為代表的發射器-接收器系統實現了自動且非接觸式識別和定位物體。應答器由讀寫單元發射的電磁波激發并傳輸其數據。應答器包含了一個僅有砂粒大小的處理器,直接安裝在相應的物體上。應答器通過天線供電,在通信過程中,應答器可通過天線接收能量。由于具備一串唯一的編號,應答器在全球范圍內都能夠明確識別。?
這通過條形碼就不能實現嗎?原則上是可以的。但是條形碼有一個關鍵的缺點:它不是雙向的,因此無法更改數據。應答器則與條形碼完全相反,它能夠重新寫入,并用作數據存儲器。應答器的另一個優點是能夠放置在物體內部,因此更加耐臟。此外,不需要視覺接觸,并且可以同時讀取多個應答器。?
在靈活多變且具有適應能力的生產中,RFID 技術起著重要的作用,因為它負責將各個參與者聯網。在 KUKA 矩陣式生產中,我們的系統同樣能夠提供必要的物體智能。
KUKA 矩陣式生產中的 RFID
具有適應能力且靈活多變:KUKA 矩陣式生產就是以這樣的方式制造部件的。其中起主要作用的是自動導引運輸車 (AGV) 和軟件 KUKA SmartProduction_control,后者以采用人工智能 (AI) 的技術為基礎。機器設備制造商 KUKA 的奧格斯堡工廠現在建起了智能試點設備,并在此進行測試。標準化生產單元構成了基礎。它具備不受產品限制的基本功能,并可根據訂單情況和批次大小通過產品專用的工具輕松擴展。
我們之所以選擇了 HARTING 的 RFID 技術,主要是因為它能夠通過 OPC_UA 與我們的軟件 SmartProduction_control 和我們的 PLC 進行通信。
應答器位于部件接收工具 (BAM)、抓爪或點焊鉗等工藝裝備上。在駛入或駛出單元時以及在流程步驟后,將讀取 (RFID-Check-in) 或寫入 (RFID-Check-out) 應答器。
關于重量、保養時間點、運行小時數、出現的故障等的數據可借助 OPC_UA 發送至?KUKA 云進行分析:流程可加以優化,工具等的數據可及時提供給全球使用,這樣就產生了經濟效益。此外,RFID 技術還在軟件 KUKA SmartProduction_control 之外另外加上了一道控制。創建部件歷史記錄還有助于國際間項目合作。?
例如,在全球范圍內更換工具和夾具時,員工可現場讀取芯片,并準備好所有必要的信息。今后,RFID 技術將變得越來越強大。
結論
采用 RFID 技術以后,將不再需要條形碼,因為它不具有可重新寫入和耐臟等優點。然而這些優點對于工業 4.0 時代的生產是不可或缺的。應答器可確保物體智能化及生產透明化,在軟件 KUKA SmartProduction_control 之外另外提供了一道控制。HARTING 提供的系統是一個開放式平臺,因而便于整合到 KUKA 矩陣式生產中。這就使得 KUKA 軟件與云之間的交換成為可能。我們在這方面獲取的經驗將在今后很長時間內發揮作用:這樣就能在今后的項目中制定標準。?