RFID世界網(wǎng) >
技術(shù)文章 >
物流 >
正文
自動化點石成金的精靈 – 淺論 RFID 于輸送帶上的應(yīng)用
作者:王力加
來源:RFID世界網(wǎng)
日期:2008-05-22 12:06:44
摘要:輸送帶在現(xiàn)代的工業(yè)自動化中扮演著非常重要的角色,因為它有效地節(jié)省物體在不同區(qū)域間傳輸?shù)臅r間與人力成本,使得流程與流程間的串連更加順暢,讓產(chǎn)線或物流的整體效率得以提升。時至今日,這項傳統(tǒng)的工具更因為 RFID 技術(shù)的加入而增添了新的風貌。
關(guān)鍵詞:輸送帶
輸送帶在現(xiàn)代的工業(yè)自動化中扮演著非常重要的角色,因為它有效地節(jié)省物體在不同區(qū)域間傳輸?shù)臅r間與人力成本,使得流程與流程間的串連更加順暢,讓產(chǎn)線或物流的整體效率得以提升。時至今日,這項傳統(tǒng)的工具更因為 RFID 技術(shù)的加入而增添了新的風貌。
在實務(wù)上 RFID 非常適用于與輸送帶的組合,首先由于輸送帶皆為循序一對一的讀取,因此降低了一對多讀取需考慮的堆迭方式或彼此干擾的復雜性;其次由于輸送帶有強制經(jīng)過的特性,因此將物品的動線以及讀取范圍局限在一定的空間中,便于 RFID 的讀??;此外 RFID 大范圍讀取的功能解除了以往使用高速條碼機掃瞄必須限定標簽位置以及 Line-of-sight 的限制,使得自動化的應(yīng)用更具彈性。
目前輸送帶結(jié)合 RFID 的典型應(yīng)用為制造業(yè)的產(chǎn)線自動化以及結(jié)合自動倉儲的自動分流系統(tǒng):
1. 產(chǎn)線自動化:在現(xiàn)實的產(chǎn)線中,為了發(fā)揮設(shè)備最大的產(chǎn)能,生產(chǎn)線往往處于多產(chǎn)線、多工單以及多工作站錯綜復雜的情況,如何追蹤以及監(jiān)控各工單以及各工作站的生產(chǎn)以及備料狀態(tài)并詳實紀錄,使得產(chǎn)線能順利運作便成為重要的課題。RFID 能在生產(chǎn)的過程中即時監(jiān)控工單的生產(chǎn)進度,并記錄生產(chǎn)的時間、機臺狀況、人員等資訊以作為逆物流或未來 EPC 架構(gòu)中的重要資訊。
2. 物流自動化:物流中心里或工廠的出貨端每日有相當多不同來源以及不同目的地的貨品穿流不息的交錯著,RFID 正確的識別貨品的身份以及目的地,并結(jié)合自動倉儲的分流系統(tǒng)讓貨品有條不紊地,以最快的速度配送至正確的位置。
雖然 RFID輸送帶的應(yīng)用有上述種種的優(yōu)點,但也不盡然是完全沒有限制的,當我們在規(guī)劃時仍必須謹記下列可能的影響因素:
1. 讀取速度:由于不同的輸送帶系統(tǒng)有不同的傳輸速度,因此規(guī)劃時必須先了解硬體以及流程對于速度的影響以及限制;此外物件之間的堆迭距離以及標簽相對位置也應(yīng)該一并考量。
2. 貼標方式:雖然 RFID 的讀取限制相對較小,但是仍會因為外箱內(nèi)容物以及貼標位置而有所影響;此外若選用具有方向性的標簽也會影響天線架設(shè)位置以及角度,因此了解標簽貼附的方式的限制以作為天線架設(shè)的參考也是相當重要的課題。若物品的標簽貼附方式無法掌控,設(shè)計特殊的載具以取代貼附在物品本身也是實務(wù)上常用的作法。
3. 干擾因素:輸送帶上主要的干擾因素有三:(一)輸送帶本身(滾輪)以及周遭的金屬環(huán)境:因此在規(guī)劃階段必須先針對預(yù)定的安裝地點進行勘驗;(二)近距離天線間彼此的干擾:選用具防干擾功能的讀取器或指向性的天線限制電波范圍,并妥善規(guī)劃天線的方向以減低天線的相互干擾;(三)機臺以及其他無線環(huán)境的干擾:除了事先了解使用現(xiàn)場的無線環(huán)境以及應(yīng)用限制外,實務(wù)上常使用隧道(Tunnel)來增加 RFID 的讀取效果并阻絕與外界的干擾。
4. 系統(tǒng)整合:系統(tǒng)整合包含硬體整合與軟體的整合。硬體整合方面,RFID 讀取器可能需要連接其他的訊號輸入或輸出,如接受 PLC 資料以便進行比對,利用感應(yīng)器觸發(fā)讀取事件,或?qū)⒆x取的結(jié)果透過 Relay 輸出至外接的顯示設(shè)備。規(guī)劃時務(wù)必確認讀取器的 GPIO以及需外接的設(shè)備的通訊介面等規(guī)格,對于各設(shè)備間的訊號流程以及位置也必須妥善規(guī)劃以達到預(yù)期的效果;軟體整合需確認讀取器與后端主機的資料連接方式(有線或無線)、資料過濾或事件的條件以及資料傳輸?shù)拈g隔時間等,在硬體安裝后必須進行實測,確定資料的準確性以及讀取效能符合需求。在某些情況下,讀取的效果會由于程式設(shè)計而有很大的差異。
整體來說,RFID 輸送帶已經(jīng)是成熟的 RFID 應(yīng)用之一,但是在規(guī)劃階段仍必須針對客戶期望的效果、安裝環(huán)境以及基礎(chǔ)設(shè)施的限制、作業(yè)流程以及重要關(guān)系人(專案團隊、現(xiàn)場作業(yè)員、程式開發(fā)人員)的影響以及上述的影響因素做進行整體的考量,就應(yīng)用方式進行適當?shù)臏y試計畫,事先發(fā)現(xiàn)并解決可能的問題,在安裝后持續(xù)追蹤讀取的效果并擬定持續(xù)的改善計畫,必定能讓 RFID 成為自動化應(yīng)用中如虎添翼的最佳伙伴!
在實務(wù)上 RFID 非常適用于與輸送帶的組合,首先由于輸送帶皆為循序一對一的讀取,因此降低了一對多讀取需考慮的堆迭方式或彼此干擾的復雜性;其次由于輸送帶有強制經(jīng)過的特性,因此將物品的動線以及讀取范圍局限在一定的空間中,便于 RFID 的讀??;此外 RFID 大范圍讀取的功能解除了以往使用高速條碼機掃瞄必須限定標簽位置以及 Line-of-sight 的限制,使得自動化的應(yīng)用更具彈性。
目前輸送帶結(jié)合 RFID 的典型應(yīng)用為制造業(yè)的產(chǎn)線自動化以及結(jié)合自動倉儲的自動分流系統(tǒng):
1. 產(chǎn)線自動化:在現(xiàn)實的產(chǎn)線中,為了發(fā)揮設(shè)備最大的產(chǎn)能,生產(chǎn)線往往處于多產(chǎn)線、多工單以及多工作站錯綜復雜的情況,如何追蹤以及監(jiān)控各工單以及各工作站的生產(chǎn)以及備料狀態(tài)并詳實紀錄,使得產(chǎn)線能順利運作便成為重要的課題。RFID 能在生產(chǎn)的過程中即時監(jiān)控工單的生產(chǎn)進度,并記錄生產(chǎn)的時間、機臺狀況、人員等資訊以作為逆物流或未來 EPC 架構(gòu)中的重要資訊。
2. 物流自動化:物流中心里或工廠的出貨端每日有相當多不同來源以及不同目的地的貨品穿流不息的交錯著,RFID 正確的識別貨品的身份以及目的地,并結(jié)合自動倉儲的分流系統(tǒng)讓貨品有條不紊地,以最快的速度配送至正確的位置。
雖然 RFID輸送帶的應(yīng)用有上述種種的優(yōu)點,但也不盡然是完全沒有限制的,當我們在規(guī)劃時仍必須謹記下列可能的影響因素:
1. 讀取速度:由于不同的輸送帶系統(tǒng)有不同的傳輸速度,因此規(guī)劃時必須先了解硬體以及流程對于速度的影響以及限制;此外物件之間的堆迭距離以及標簽相對位置也應(yīng)該一并考量。
2. 貼標方式:雖然 RFID 的讀取限制相對較小,但是仍會因為外箱內(nèi)容物以及貼標位置而有所影響;此外若選用具有方向性的標簽也會影響天線架設(shè)位置以及角度,因此了解標簽貼附的方式的限制以作為天線架設(shè)的參考也是相當重要的課題。若物品的標簽貼附方式無法掌控,設(shè)計特殊的載具以取代貼附在物品本身也是實務(wù)上常用的作法。
3. 干擾因素:輸送帶上主要的干擾因素有三:(一)輸送帶本身(滾輪)以及周遭的金屬環(huán)境:因此在規(guī)劃階段必須先針對預(yù)定的安裝地點進行勘驗;(二)近距離天線間彼此的干擾:選用具防干擾功能的讀取器或指向性的天線限制電波范圍,并妥善規(guī)劃天線的方向以減低天線的相互干擾;(三)機臺以及其他無線環(huán)境的干擾:除了事先了解使用現(xiàn)場的無線環(huán)境以及應(yīng)用限制外,實務(wù)上常使用隧道(Tunnel)來增加 RFID 的讀取效果并阻絕與外界的干擾。
4. 系統(tǒng)整合:系統(tǒng)整合包含硬體整合與軟體的整合。硬體整合方面,RFID 讀取器可能需要連接其他的訊號輸入或輸出,如接受 PLC 資料以便進行比對,利用感應(yīng)器觸發(fā)讀取事件,或?qū)⒆x取的結(jié)果透過 Relay 輸出至外接的顯示設(shè)備。規(guī)劃時務(wù)必確認讀取器的 GPIO以及需外接的設(shè)備的通訊介面等規(guī)格,對于各設(shè)備間的訊號流程以及位置也必須妥善規(guī)劃以達到預(yù)期的效果;軟體整合需確認讀取器與后端主機的資料連接方式(有線或無線)、資料過濾或事件的條件以及資料傳輸?shù)拈g隔時間等,在硬體安裝后必須進行實測,確定資料的準確性以及讀取效能符合需求。在某些情況下,讀取的效果會由于程式設(shè)計而有很大的差異。
整體來說,RFID 輸送帶已經(jīng)是成熟的 RFID 應(yīng)用之一,但是在規(guī)劃階段仍必須針對客戶期望的效果、安裝環(huán)境以及基礎(chǔ)設(shè)施的限制、作業(yè)流程以及重要關(guān)系人(專案團隊、現(xiàn)場作業(yè)員、程式開發(fā)人員)的影響以及上述的影響因素做進行整體的考量,就應(yīng)用方式進行適當?shù)臏y試計畫,事先發(fā)現(xiàn)并解決可能的問題,在安裝后持續(xù)追蹤讀取的效果并擬定持續(xù)的改善計畫,必定能讓 RFID 成為自動化應(yīng)用中如虎添翼的最佳伙伴!