Termeléskövetési rendszer az RFID segítségével a VRH-tól
A 2005 végén egy multinacionális ipari cég[1] kereste meg a Vonalkód Rendszerház Kft.-t egy termeléskövetési rendszer kialakításával. Több megbeszélés, egyeztetés, helyszíni tesztet követően a következő feladat, felhasználói igények körvonalazódtak.
A gyártás során az alapanyagot fémkonténerekbe töltik adagológépek segítségével, majd ezt követően a technológia által előírt ideig pihentetik a raktárban. A következő lépésként a gyártási tervnek megfelelően, az alapanyagokat tartalmazó konténereket borítógépek segítségével továbbítják a töltősorok felé. A rendszerrel szembeni elvárások:
A projektben azonosítási rendszerként az UHF RFID technológia került kiválasztásra. Az alkalmazott RFID bélyegek biztosítják a gyors, pontos, automatikus azonosítást, ellenállnak a durva ipari környezetnek (por, pára, mechanikai hatások). A választott bélyegek a szükséges memória kapacitással rendelkeznek az alapanyagok tulajdonságainak tárolásához. Az alkalmazott RFID bélyeg teljes memóriája újraírható, ezért újrafelhasználásuk költséghatékony megoldást biztosít.
2. ábra RFID bélyeg a fémkonténeren
A rendszerben UHF RFID olvasó/író egységgel felszerelt ipari mobil terminálok (PDA) biztosítják az RFID bélyegek olvasását/írását. A PDA-k online és offline módban is képesek működni. Online módban egy szerveralkalmazáshoz kapcsolódnak, mely szerveralkalmazás a PDA-kal történő kommunikáción kívül egy PLC-n keresztül vezérli a borítógépeket, illetve a borítógépekre szerelt kijelző egységet.
3. ábra RFID rendszer tervezéséhez a mérés nélkülözhetetlen
A projekt 2006 januárjában kezdődött, majd 2006. augusztusban zárult, amit az éles üzem indulása követett. 2008 szeptemberében felmerült az igény a rendszer bővítésére fix telepítésű UHF RFID olvasókkal, melyekkel a borítógépek teljesen automatikus ellenőrzése vált lehetővé. Egy 2 hónapos pilotot követően a rendszer kiegészült 8 db nagy teljesítményű fix telepítésű UHF RFID olvasóval, amit a VRH által kifejlesztett Middleware szerver kezel.
4. ábra Nagyteljesítményű, fix telepítésű RFID olvasó
A termelésben előfordul, hogy az alapanyagokat papírdobozokban tárolják, melyek azonosítását vonalkód segítségével végzik[2]. A rendszer bővítése során a dobozokra papíralapú, nyomtatott RFID címke került. Így a rendszer egységesen képes most már kezelni a fémkonténereket, és az időnként előforduló papírdobozokat.
A rendszer a következő komponensekből épül fel:
Szoftver
5. ábra PC-s kliensalkalmazás, monitor ablak
Eszközök
6. ábra Fémkonténer adatai a mobil terminálon
A projekt során a Vonalkód Rendszerház Kft. végezte a teljes rendszer tervezését, majd megvalósítását. Ebben jelentős segítséget jelentett a VRH RFID laborja, ahol a tervezéshez és megvalósításhoz nélkülözhetetlen méréseket, teszteket el lehetett végezni.
Az Intermec eszközbázison felépülő, bővített rendszer 2009 januárjában került átadásra, amit az ügyfél megelégedéssel használ.
A gyártás során az alapanyagot fémkonténerekbe töltik adagológépek segítségével, majd ezt követően a technológia által előírt ideig pihentetik a raktárban. A következő lépésként a gyártási tervnek megfelelően, az alapanyagokat tartalmazó konténereket borítógépek segítségével továbbítják a töltősorok felé. A rendszerrel szembeni elvárások:
- Konténerbe töltésénél az alapanyag típusának regisztrálása, hozzárendelése a konténerhez.
- Téves borítás több milliós kárral jár, ezért kulcsfontosságú a borítás regisztrálása, az alapanyag-borítógép összerendelés ellenőrzése a termelési tervnek megfelelően
- Olyan pontos azonosítási rendszer kidolgozása, mely a durva ipari környezetben megbízhatóan működik.
- Borítógép - alapanyag összerendelés a PC-n, azaz gyártási terv készítése.
- Az üzemi/raktári környezet (alacsony belmagasság, rengeteg fémkonténer) nem teszi lehetővé a folyamatos online adatkapcsolatot, ezért a konténerben levő alapanyag adatait az adathordozóknak is tartalmaznia kell, ezzel biztosítva az offline konténer ellenőrzés lehetőségét.
- Lekérdezési funkció a konténerek adatainak bármikor történő kiolvasására, illetve az adatok megjelenítésére.
- Folyamatos rendszer felügyeleti képernyő biztosítása a borítógépek állapotának megjelenítésére.
- Műszakonként a töltendő alapanyagok meghatározása.
- A rendszer működéséhez szükséges törzsadatok kezelése.
- Készlettel kapcsolatos lekérdezések.
1. ábra Ipari terminál UHF RFID olvasóval ipari környezetben
A projektben azonosítási rendszerként az UHF RFID technológia került kiválasztásra. Az alkalmazott RFID bélyegek biztosítják a gyors, pontos, automatikus azonosítást, ellenállnak a durva ipari környezetnek (por, pára, mechanikai hatások). A választott bélyegek a szükséges memória kapacitással rendelkeznek az alapanyagok tulajdonságainak tárolásához. Az alkalmazott RFID bélyeg teljes memóriája újraírható, ezért újrafelhasználásuk költséghatékony megoldást biztosít.
2. ábra RFID bélyeg a fémkonténeren
A rendszerben UHF RFID olvasó/író egységgel felszerelt ipari mobil terminálok (PDA) biztosítják az RFID bélyegek olvasását/írását. A PDA-k online és offline módban is képesek működni. Online módban egy szerveralkalmazáshoz kapcsolódnak, mely szerveralkalmazás a PDA-kal történő kommunikáción kívül egy PLC-n keresztül vezérli a borítógépeket, illetve a borítógépekre szerelt kijelző egységet.
3. ábra RFID rendszer tervezéséhez a mérés nélkülözhetetlen
A projekt 2006 januárjában kezdődött, majd 2006. augusztusban zárult, amit az éles üzem indulása követett. 2008 szeptemberében felmerült az igény a rendszer bővítésére fix telepítésű UHF RFID olvasókkal, melyekkel a borítógépek teljesen automatikus ellenőrzése vált lehetővé. Egy 2 hónapos pilotot követően a rendszer kiegészült 8 db nagy teljesítményű fix telepítésű UHF RFID olvasóval, amit a VRH által kifejlesztett Middleware szerver kezel.
4. ábra Nagyteljesítményű, fix telepítésű RFID olvasó
A termelésben előfordul, hogy az alapanyagokat papírdobozokban tárolják, melyek azonosítását vonalkód segítségével végzik[2]. A rendszer bővítése során a dobozokra papíralapú, nyomtatott RFID címke került. Így a rendszer egységesen képes most már kezelni a fémkonténereket, és az időnként előforduló papírdobozokat.
A rendszer a következő komponensekből épül fel:
Szoftver
- VRH RFID Middleware szerver
- PC-s kliensalkalmazás
- PDA-s kliensalkalmazás
5. ábra PC-s kliensalkalmazás, monitor ablak
Eszközök
- 3 db ipari mobil terminál UHF RFID olvasó/író egységgel
- 8 db nagyteljesítményű, fix telepítésű UHF RFID olvasó/író
- 8 db mikrokontrolleres vezérlő
- 1 db ipari RFID címkenyomtató
- RFID bélyegek
6. ábra Fémkonténer adatai a mobil terminálon
A projekt során a Vonalkód Rendszerház Kft. végezte a teljes rendszer tervezését, majd megvalósítását. Ebben jelentős segítséget jelentett a VRH RFID laborja, ahol a tervezéshez és megvalósításhoz nélkülözhetetlen méréseket, teszteket el lehetett végezni.
Az Intermec eszközbázison felépülő, bővített rendszer 2009 januárjában került átadásra, amit az ügyfél megelégedéssel használ.
[1] A megrendelő nem járult hozzá nevének közléséhez, ezért a képekről a megrendelőre utaló részek törlésre kerültek.
[2] A PDA-k vonalkódolvasóval is rendelkeznek.