塑料模具定位管理應用
1 引言
現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中,信息采集的全面性和及時性在生產(chǎn)組織和實施過程中顯得至關重要。
在塑料模具的保管、運輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,如何快速收集和及時處理塑料模具的實時信息是企業(yè)非常關注的問題。本文重點討論物聯(lián)網(wǎng)信息科技在塑料模具定位管理中的應用。
2 概論
隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,各個行業(yè)的市場競爭從單臺先進設備、單種工藝技術等的競爭發(fā)展到綜合生產(chǎn)信息處理能力的競爭,已不單純是競爭樣式、方式的改變,而是競爭形態(tài)的改變,企業(yè)內(nèi)部的信息化程度已成為衡量企業(yè)競爭能力高低的首要標志。
利用先進的物聯(lián)網(wǎng)信息科技,通過把生產(chǎn)現(xiàn)場的塑料模具在保管、運輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各種信息收集和處理,將生產(chǎn)進度把握清楚,將塑料模具使用情況、位置信息、運行狀態(tài)、維修保養(yǎng)情況等信息利用科技手段收集處理,告知相關人員,可以簡化繁雜的作業(yè)流程和大量的統(tǒng)計時間和填寫報表的時間,實現(xiàn)組織信息交流的扁平化,實現(xiàn)以秒為單位的信息時時共享。提高企業(yè)的信息反應速度和辦事效率。
3 原理
3.1 工作原理
利用物聯(lián)網(wǎng)信息科技的 RFID 技術,通過低頻定位器、標識卡及基站等終端設備,可以及時準確的采集有關塑料模具的實時信息。利用 RFID無線通信技術將相關信息傳輸?shù)讲杉掌鳎崿F(xiàn)上層的各種應用。
3.2 RFID 技術介紹
射頻識別技術 RFID(Radio Frequency Identification Technology)是成熟于 20 世紀末21 世紀初的一種非接觸式的自動識別技術,目前正在全世界的各種行業(yè)中得以推廣應用。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)。RFID 是一項易于操控,簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術,其所具備的獨特優(yōu)越性是其它識別技術無法企及的。
識別工作無須人工干預;
它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式,且無需接觸或準確瞄準;
可自由工作在各種惡劣環(huán)境下;
可進行高度的數(shù)據(jù)集成。由于該技術很難被仿冒、侵入,使 RFID 具備了極高的安全防護能力。
射頻識別技術使用的系統(tǒng)終端主要包括低頻定位器、RFID 基站、RFID 標識卡、采集系統(tǒng)。
低頻定位器:主動式發(fā)送器,當標識卡進入低頻信號范圍以后,能夠接收到定位器連續(xù)發(fā)送的 125KHZ 低頻信號,信號包括其自身編號,能夠用于進行不同定位器的區(qū)分與識別,識別范圍為 1-8m。RFID
標識卡:在需要進行監(jiān)控的塑料模具上安裝,具有編號,可主動接受 125KHz 低頻信號,并通過 2.4G 上傳相關信息,能夠?qū)崿F(xiàn)身份認證、定位跟蹤和監(jiān)控等功能。
RFID 基站:主要是作為信息傳輸設備,實現(xiàn)工廠監(jiān)控區(qū)域信號全覆蓋,可接收卡發(fā)送的信息,并將信息上傳到采集服務器。
采集系統(tǒng):對基站上傳的數(shù)據(jù)進行處理,實現(xiàn)上層的各種應用。
4 功能
4.1 概述
把電子標簽安裝在需要進行監(jiān)控的塑料模具或塑料模具運輸工具上,對塑料模具或塑料模具運輸工具的位置、維修保養(yǎng)狀態(tài)、行走路線等信息進行收集管理,當發(fā)生擺放位置錯誤、行走路線異常、配送錯誤等異常情況時,系統(tǒng)會主動彈出報警提示,提醒相關人員跟進處理。
位置信息主要通過標識卡感應預先固定在通道(如門,走廊口)或生產(chǎn)線上的定位器,并將數(shù)據(jù)傳回到基站再以無線或有線方式傳輸?shù)絻?nèi)部 LAN 網(wǎng)絡后至服務器,最終實現(xiàn)實時管理信息。
4.2 應用功能
4.2.1 實時定位跟蹤
通過對需要監(jiān)控的塑料模具或塑料模具運輸工具安裝標識卡,使其具有的身份標識,系統(tǒng)能夠根據(jù)標識卡的射頻信息,實時顯示塑料模具或塑料模具運輸工具的位置及狀態(tài),并且根據(jù)需要可在地圖上進行標注。同時可對指定標識卡進行實時跟蹤,地圖上會動態(tài)顯示被跟蹤物品的移動路線。
4.2.2 區(qū)域管理
可實時顯示工廠內(nèi)各個區(qū)域被監(jiān)控物品的分布情況,實時顯示被監(jiān)控物品的位置及狀態(tài)。顯示區(qū)域信息,實時更新信息。包括區(qū)域歷史信息紀錄查詢。
4.2.3 軌跡記錄和回放
系統(tǒng)可實時記錄每個塑料模具或塑料模具運輸工具的行動軌跡,提供查詢歷史位置記錄數(shù)據(jù)。同時,可回放任意標識卡的軌跡數(shù)據(jù),按時間段在地圖上進行回放(可選擇有軌跡或無軌跡、設置播放速度等)。
4.2.4 信息查詢
可在系統(tǒng)設定查詢區(qū)域,當模具或模具包裝盒進入指定區(qū)域時,系統(tǒng)自動顯示模具身份信息。工作人員可快速判斷模具是否異常、是否在規(guī)定時間入庫、模具位置是否異常等。
4.2.5 報警管理
系統(tǒng)可以對模具進行實時定位和異常報警。一般的報警有以下分類:
路線錯誤報警
系統(tǒng)可設定模具配送線路、到達區(qū)域及未在規(guī)定時間內(nèi)到達指定位置報警提示,相關人員可及時進行確認,避免模具未及時到達生產(chǎn)線影響生產(chǎn)。
擺放位置異常報警
對于不同的模具,均有指定的擺放位置,系統(tǒng)能自動識別模具擺放在哪個區(qū)域,使工作人員能用最少的時間找到所需的模具。并且當模具回收擺放位置錯誤時,系統(tǒng)彈出報警。
越界、超時報警
對于相關的模具,均有一定的停留區(qū)域,如模具非法離開了生產(chǎn)車間,系統(tǒng)可實時彈出報警;模具未在規(guī)定時間內(nèi)回收,系統(tǒng)會彈出報警提示。
設備故障報警
主要是標識卡、基站等設備的故障進行報警,如信號消失、信號中斷、設備電池電量不足等,提醒相關人員進行檢查。
4.3 拓展功能
4.3.1 視頻聯(lián)動管理
視頻聯(lián)動功能是通過將基站與視頻監(jiān)控設備綁定,當發(fā)生報警后,系統(tǒng)會及時調(diào)用視頻監(jiān)控設備朝向事件發(fā)生場所,記錄報警地點視頻信息,反之亦然,即當監(jiān)控設備發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)有可疑情況發(fā)生時,系統(tǒng)會及時調(diào)用智能管理系統(tǒng),對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人員進行定位分析記錄等功能。
系統(tǒng)可直接利用工廠內(nèi)現(xiàn)有視頻設備,無需額外采購新視頻設備實現(xiàn)視頻聯(lián)動功能,減少建設成本
5 總體設計
5.1 總體布點設計
通過在工廠內(nèi)的生產(chǎn)車間、樓層、倉庫、通道等地方,按照客戶要求布置定位器,實現(xiàn)人員定位,布設基站實現(xiàn)信號覆蓋,對所需監(jiān)控的模具配發(fā)相應的電子標簽,從而實現(xiàn)智能監(jiān)控和管理。
布點情況說明:
定位器:主動式發(fā)送器,當標識卡進入低頻信號范圍以后,能夠接收到定位器連續(xù)發(fā)送的 125KHZ 低頻信號,分為四路天線和兩路天線兩種,每路天線信號包括其自身編號,能夠用于進行不同定位器號的區(qū)分與識別,可以結(jié)合工廠現(xiàn)有建筑環(huán)境定位到生產(chǎn)車間、生產(chǎn)線,實際環(huán)境下信號范圍為 1-8m。
室外基站:用于覆蓋工廠內(nèi)非建筑所有空曠環(huán)境信號接收。
室內(nèi)基站:用于完全覆蓋所有建筑物內(nèi)部信號的接收。
5.2 總體架構(gòu)
總體結(jié)構(gòu)主要包括:前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理服務系統(tǒng)以及Web 上層應用系統(tǒng)四大部分。
前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為 RFID 無線傳輸系統(tǒng),主要由無線射頻標識卡、低頻定位器、RFID基站、現(xiàn)場總線/局域網(wǎng)組成。其主要作用是以無線方式采集標識卡發(fā)送的目標位置數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集計算機、數(shù)據(jù)服務器和上傳專線組成,主要作用是將采集的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心進行存儲處理。
數(shù)據(jù)處理服務系統(tǒng)主要包括 GIS 系統(tǒng)、應用服務器、系統(tǒng)管理工作站等。該系統(tǒng)設在監(jiān)控中心,其主要作用是對數(shù)據(jù)進行分析處理,并為上層應用系統(tǒng)提供各種數(shù)據(jù)服務。
Web 上層應用系統(tǒng)主要是將采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)通過軟件平臺,實現(xiàn)各種業(yè)務功能顯示,給工廠管理方以直觀的效果顯示,并實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計管理。
綜上所述,現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中,在塑料模具的保管、運輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,利用先進的物聯(lián)網(wǎng)信息科技,通過把生產(chǎn)現(xiàn)場的塑料模具在保管、運輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各種信息收集和處理,將生產(chǎn)進度把握清楚,將塑料模具使用情況、位置信息、運行狀態(tài)、維修保養(yǎng)情況等信息利用科技手段收集處理,告知相關人員,可以簡化繁雜的作業(yè)流程和大量的統(tǒng)計時間和填寫報表的時間,實現(xiàn)組織信息交流的扁平化,實現(xiàn)以秒為單位的信息時時共享。極大的提高企業(yè)的信息反應速度和辦事效率。