RFID řešení pro sběr dat při výrobě statorů

S rychlým nárůstem popularity elektromobilů v posledních letech prošel automobilový průmysl významnou proměnou. Elektromobily stále častěji nahrazují vozidla poháněná výhradně spalovacími motory a slibují ekologičtější, tišší a méně náročný zážitek z jízdy. Klíčovou součástí těchto vozidel je elektromotor, který se skládá ze statoru a rotoru. Montáž statoru vyžaduje nejvyšší úroveň přesnosti, zejména při navíjení a při připojování kabelů. Použité materiály a komponenty musí být zaznamenávány v průběhu celého výrobního procesu a musí být kdykoli sledovatelné. To umožňuje ověřit, zda jsou při výrobě používány správné materiály.

Čínský výrobce automobilů proto pověřil svého systémového integrátora, aby zaznamenával tato data z výroby statorů motorů, a tím zajistil kvalitu motorů během výroby a dlouhodobě dokumentoval použití správných materiálů. Bylo zapotřebí řešení pro automatickou identifikaci, které by zaručilo plynulé sledování a dokumentaci všech výrobních kroků.

Ideální řešení: digitální nosiče obrobků 

Po pečlivém zhodnocení různých technologií a jejich porovnání s optickou identifikací pomocí čárových kódů se systémový integrátor nakonec rozhodl pro řešení RFID, které umožňuje zaznamenávat data v průběhu celého výrobního procesu. Za tímto účelem jsou nosiče obrobků vybaveny RFID štítky, díky čemuž je možné je digitálně zaznamenávat.

Ideálním řešením se ukázaly být digitalizované nosiče obrobků s integrovanými RFID štítky. Umožňují jednoznačnou identifikaci materiálu na nosné desce, protože je lze bezkontaktně a spolehlivě číst i zapisovat – a to i v náročných podmínkách. RFID štítky navíc dokážou uložit větší množství dat a jsou odolnější vůči znečištění než čárové kódy.

To zajišťuje flexibilní výrobu na složitých linkách s různými modely, protože informace o každém materiálu a každém statoru jsou uloženy přímo na RFID štítku příslušného nosiče obrobku. Tyto výrobní údaje zjednodušují řídicí logiku systému pro správu informací tím, že umožňují průběžné a přesné sledování a přizpůsobování výrobního procesu.

Zlepšená sledovatelnost a produktivita

Na začátku montážní linky se příslušné údaje zapíší do RFID štítku na paletě. K tomuto účelu se používá čtecí a zapisovací hlava Q80 HF s rozšířeným dosahem čtení. Jakmile je stator umístěn na paletu, systém zapíše na RFID štítek širokou škálu informací – včetně identifikátoru produktu – z podnikového řídicího systému (EMS). Jelikož se jedná o aplikaci s uzavřeným okruhem, ve které se nosiče obrobků v rámci systému opakovaně používají, není nutné dlouhodobé ukládání RFID dat.

Pro efektivní a spolehlivý sběr dat zvolil systémový integrátor rozhraní TBEN-S-RFID, které – jako multiprotokolové zařízení společnosti TURCK – podporuje také PROFINET a poskytuje datový buffer o velikosti 16 kB na každý kanál pro rychlé operace čtení. Podpora sítě PROFINET umožňuje hladkou integraci a vysokorychlostní přenos dat v rámci výrobního prostředí. Modul nabízí režim, ve kterém automaticky odesílá data do řídicího systému, jakmile se štítek dostane do detekčního rozsahu čtecí/zapisovací hlavy. Tato funkce automatického odesílání dat zjednodušuje programování PLC a snižuje zatížení jak řídicího systému, tak sítě během provozu.

Čtecí/zapisovací hlava Q80 HF s rozšířeným dosahem čtení, která se v systému používá, zajišťuje spolehlivý provoz systému RFID, a to i v případě, že se štítek nenachází přesně ve středu čtecí zóny. Pro čip vybral systémový integrátor čip FRAM typu TW-R30-K2, který podporuje až 10 miliard zapisovacích cyklů. Jeho paměťová kapacita 2 kB je pro daný proces dostačující.

Díky zavedení systému RFID od společnosti TURCK se systémovému integrátorovi podařilo zajistit spolehlivou sledovatelnost materiálů v průběhu celé montáže statoru. Zaznamenaná výrobní data rovněž poskytují pevný základ pro identifikaci úzkých míst a příčin vad, což umožňuje neustálé zlepšování výrobních procesů. Díky robustní technologii RFID s krytím IP67 společnost TURCK zajišťuje, že nosiče lze spolehlivě číst i v náročných provozních podmínkách – což zvyšuje celkovou produktivitu výrobní linky a vede k významnému zvýšení provozní efektivity.