ระบบแอปพลิเคชันการจัดการเครื่องมืออัจฉริยะ RFID

เครื่องมือกล CNC ได้กลายเป็นอุปกรณ์หลักในเวิร์กช็อปการประมวลผลทางกล โดยทั่วไปแล้ว โรงงานแปรรูป CNC ขนาดเล็กจะมีเครื่องมือตัดจำนวนหลายพันชิ้น รวมทั้งชิ้นส่วนรองรับ จำนวนรวมเป็นหมื่นชิ้น และมีหลายร้อยชนิด เนื่องจากจำนวนและประเภทของเครื่องมือตัดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เครื่องมือตัดแบบมาตรฐานและไม่ได้มาตรฐานประเภทและข้อกำหนดต่างๆ จึงอยู่ร่วมกันในเวิร์กช็อปการผลิต และเครื่องมือตัดจำนวนมากมักมีการไหลและแลกเปลี่ยนระหว่างคลังเครื่องมือ เครื่องมือกล และอุปกรณ์เครื่องมือกล

ปัจจุบัน โรงงานแปรรูปในประเทศส่วนใหญ่อาศัยวิธีการแบบแมนนวลและบาร์โค้ดกระดาษในการจัดการเครื่องมือ บาร์โค้ดกระดาษเปื้อนได้ง่ายในสภาพแวดล้อมที่มีมัน และอายุการใช้งานของเครื่องมือตัดสินได้จากประสบการณ์เท่านั้น เนื่องจากขาดเครื่องมือ กระบวนการตัดเฉือนจำนวนมากจึงหยุดลง และผู้ควบคุมเครื่องมือกลจึงใช้เวลาส่วนใหญ่ในการค้นหาเครื่องมือ เนื่องจากประเภทของเครื่องมือกล CNC และผลิตภัณฑ์ใหม่เพิ่มมากขึ้น โซลูชันการจัดการเครื่องมือที่มีอยู่จึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อีกต่อไป

ด้วยเหตุนี้ ระบบการจัดการข้อมูลเครื่องมือจึงได้รับการพัฒนาโดยใช้ RFID มีการติดตั้งชิป RFID ไว้ที่ด้ามจับเครื่องมือเพื่อให้ทราบถึงการรวบรวมและการจัดการข้อมูลเครื่องมือ และลดต้นทุนการผลิตโดยรวม

1. สถานะปัจจุบันและความต้องการของอุตสาหกรรมการจัดการเครื่องมือ

ผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยการจัดการเครื่องมือทั้งในและต่างประเทศได้พัฒนาซอฟต์แวร์การจัดการเครื่องมือจำนวนมาก แต่ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับการจัดการเครื่องมือได้ การจัดการเครื่องมือที่มีอยู่มีปัญหาดังต่อไปนี้:

1 เป็นไปไม่ได้ที่จะวิเคราะห์บันทึกและข้อมูลตลอดวงจรชีวิตของเครื่องมือ โดยจะรวบรวมและติดตามข้อมูลเครื่องมือ ณ ช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น และไม่สามารถรับข้อมูลที่ยังไม่ได้ประมวลผลได้

2 การจัดการเครื่องมือแบบดั้งเดิมขาดการโต้ตอบข้อมูล M2M (Machine to Machine) และไม่สามารถบรรลุการจัดการแบบบูรณาการได้

3 โซลูชันการจัดการเครื่องมือที่มีอยู่ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิต และไม่คำนึงถึงต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของเครื่องมือ

เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาข้างต้นและบรรลุเป้าหมายของระบบอัตโนมัติที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นในอุตสาหกรรมการผลิต ระบบการจัดการข้อมูลเครื่องมือ RFID จะจัดการการใช้เครื่องมือในเครื่องมือกลอย่างชาญฉลาด ถ่ายโอนพารามิเตอร์ของเครื่องมือไปยังเครื่องมือกล และเพิ่มเครื่องมือลงใน นิตยสารเครื่องมือกลสำหรับขั้นตอนการประมวลผล โอนย้าย. เมื่อการประมวลผลเครื่องมือเสร็จสิ้น เวลาในการผลิตเครื่องมือจะถูกเขียนลงในชิป RFID ของเครื่องมือเพื่อให้ทราบถึงฟังก์ชันต่างๆ เช่น การรวบรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์ของเครื่องมือและการติดตามสถานะของเครื่องมือ

2. การรวบรวมและการตั้งค่าพารามิเตอร์ระบบการจัดการข้อมูลเครื่องมือ

ระบบการจัดการข้อมูลเครื่องมือ RFID หมายถึงการใช้เทคโนโลยีความถี่วิทยุไร้สาย เครื่องอ่านและเขียน CNC และ RFID เพื่อนำเทคโนโลยีการสื่อสารแบบอนุกรมมาใช้บนพื้นฐานของการสื่อสารระหว่างเครื่องจักรและอุปกรณ์ (เช่น เครื่องมือเครื่อง CNC เครื่องตั้งค่าเครื่องมือ ฯลฯ ) และ เครื่องอ่าน RFID ในหน่วยการผลิต เพื่อให้ทราบถึงการตรวจสอบข้อมูลและการจัดการการจัดเก็บข้อมูลของเครื่องมือตลอดวงจรชีวิต โดยทั่วไปวงจรชีวิตของเครื่องมือทั้งหมดประกอบด้วยการวางแผน การจัดซื้อ การทำเครื่องหมาย คลังสินค้า การให้ยืม การประกอบ การใช้ การส่งคืน การลับคม การตัดทิ้ง ฯลฯ

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการจัดการเครื่องมือกลคือเครื่องมือต่างๆ ได้รับการจัดกลุ่มและสอบเทียบด้วยเครื่องมือตั้งค่าเครื่องมือ เพื่อให้ทราบถึงฟังก์ชันที่สอดคล้องกันของเครื่องมือ เครื่องมือกลจำเป็นต้องเริ่มต้นแมกกาซีนเครื่องมือและเขียนเวลาการประมวลผลของเครื่องมือลงใน RFID ของตัวจับยึดเครื่องมือ เนื่องจากระยะการอ่านและการเขียนของ RFID ความถี่สูงค่อนข้างสั้น เมื่ออ่านและเขียน RFID ของที่จับเครื่องมือ เสาอากาศจะต้องอยู่ใกล้กับแท็ก RFID ผ่านอุปกรณ์นิวแมติก

(1) การเริ่มต้นนิตยสารเครื่องมือกล

เพื่อให้ทราบถึงการส่งข้อมูลเครื่องมือ CNC อย่างชาญฉลาด เราต้องพึ่งพาเครื่องมือเครื่อง CNC ก่อน เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือจะเข้าสู่แม็กกาซีนเครื่องมือโดยอัตโนมัติเมื่อโหลดเข้าไปในเครื่องมือกล และพารามิเตอร์ของเครื่องมือถูกอ่านจากแท็ก RFID ลงในแม็กกาซีนเครื่องมือกล จำเป็นต้องเริ่มต้นแม็กกาซีนเครื่องมือกล กระบวนการเฉพาะมีดังนี้:

1 เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเครื่องมือในเครื่องมือกล เครื่องมือกลจำเป็นต้องควบคุมหัวตัดให้หมุนหนึ่งครั้ง (ดูรูปที่ 2) และเริ่มต้นเครื่องมือทั้งหมดใหม่ไปที่แม็กกาซีนเครื่องมือกล

2 มีดแต่ละอันจำเป็นต้องมีการดำเนินการต่อไปนี้: CNC ขับเคลื่อนกระบอกสูบเพื่อยกหัวอ่าน RFID ตามคำแนะนำ ท้ายเรือเมื่อกระบอกสูบอยู่ในตำแหน่ง CNC จะได้รับสถานะของสวิตช์เซ็นเซอร์และเริ่มการทำงานของเครื่องอ่าน RFID สถานะของกระบอกสูบจะคงอยู่เป็นเวลา 500 มิลลิวินาที และ CNC จะขับเคลื่อนหัวอ่าน RFID ผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม ผู้เขียนอ่านชิป RFID ของที่วางเครื่องมือ ดึงกระบอกสูบกลับ และหลังจากที่ CNC ตรวจพบว่ามีสวิตช์เหนี่ยวนำแม่เหล็กของกระบอกสูบอยู่ในตำแหน่ง เครื่องมือยังคงทำงานต่อไป

3 ฟังก์ชั่นที่ต้องควบคุม: เพิ่มปุ่มไปยังอินเทอร์เฟซการทำงานของ CNC ทุกครั้งที่กดปุ่ม หัวตัดจะหมุนหนึ่งวงกลมโดยอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถหมุนได้หนึ่งวงกลมทุกครั้งที่เปลี่ยนเครื่องมือ และเริ่มต้นแมกกาซีนเครื่องมือกล ไม่อนุญาตให้ติดตั้งเครื่องมือลงในเครื่องมือกลโดยตรง ที่จับห้องสมุด

คำอธิบายโดยละเอียดของการวิจัยเกี่ยวกับการจัดการข้อมูลเครื่องมืออัจฉริยะที่ใช้เทคโนโลยีความถี่วิทยุไร้สาย และการติดตั้งชิป RFID บนด้ามจับเครื่องมือ

(2) บันทึกเวลาการผลิตเครื่องมือ

เมื่อทำการขนถ่าย (การจัดกลุ่ม) เครื่องมือ ปริมาณการผลิต (เวลาดำเนินการ) ของเครื่องมือจะถูกเขียนลงในระบบการจัดการเครื่องมือ กระบวนการเขียนเวลาการประมวลผลของเครื่องมือกลลงใน RFID ของที่จับเครื่องมือมีดังต่อไปนี้:

1 ก่อนที่จะขนถ่ายเครื่องมือกลหรือหลังจากประกอบเครื่องมือแล้ว เครื่องมือกลจะบันทึกเครื่องมือที่ใช้ หมุนหัวตัด และเขียนเวลาการประมวลผลของเครื่องมือทีละรายการ

2) สถานะของกระบอกสูบจะคงอยู่เป็นเวลา 500 มิลลิวินาที และ CNC จะขับเคลื่อนเครื่องอ่านและตัวเขียน RFID ผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม และเขียนไปยังชิป RFID ของตัวยึดเครื่องมือ

3. ถอยกระบอกสูบ และหลังจากที่ CNC ตรวจพบว่ามีสวิตช์เหนี่ยวนำแม่เหล็กของกระบอกสูบอยู่ในตำแหน่ง หัวตัดยังคงหมุนต่อไป

เพื่อให้การทำงานที่ราบรื่นของโซลูชันข้างต้น จำเป็นต้องเพิ่มปุ่มลงในอินเทอร์เฟซการทำงานของ CNC ก่อนขนถ่ายเครื่องมือหรือหลังจากตั้งค่าเครื่องมือ ให้กดปุ่มหนึ่งครั้งเพื่อให้เครื่องมือกลหมุนหนึ่งครั้ง และเขียนเวลาการใช้งานเครื่องมือ และสุดท้ายจะควบคุมอายุการใช้งานของเครื่องมือได้ เมื่อใช้งานกระบวนการของโปรแกรม คุณควรใส่ใจกับข้อกำหนดการใช้งาน

คำอธิบายโดยละเอียดของงานวิจัยเกี่ยวกับการจัดการข้อมูลเครื่องมืออัจฉริยะที่ใช้เทคโนโลยีความถี่วิทยุไร้สาย และการติดตั้งชิป RFID บนด้ามจับเครื่องมือ

(3) การจัดเก็บข้อมูลเครื่องมือในชิป RFID

รหัสเครื่องมือเป็นข้อมูลสำคัญในการพิจารณาความเป็นเอกลักษณ์ของเครื่องมือ เขียนลงใน RFID และจัดการแต่ละเครื่องมือผ่านรหัสเครื่องมือ เมื่อเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง สามารถกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ ความยาวระบุ และโปรแกรมที่เกี่ยวข้องของเครื่องมือได้ตามข้อกำหนดและรุ่นของเครื่องมือ จากนั้นจึงให้การชดเชยเส้นผ่านศูนย์กลางและการชดเชยความยาวที่สอดคล้องกันตามสถานการณ์จริง เนื่องจากสามารถติดตั้งเครื่องมือเดียวกันบนเครื่องมือกลที่แตกต่างกันได้ และเครื่องมือกลเดียวกันยังสามารถประมวลผลผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันได้ สภาพที่ผิดปกติจึงอาจเกิดขึ้นเมื่อประมวลผลผลิตภัณฑ์ ดังนั้นข้อมูลการประมวลผลข้างต้นจึงต้องแสดงในระหว่างการประมวลผล ด้วยการควบคุมโปรแกรม รายงานสามารถแสดงแบบไดนามิกในระหว่างกระบวนการประมวลผลเพื่อแสดงรหัสเครื่องมือ ผลิตภัณฑ์แปรรูป ปริมาณผลิตภัณฑ์ ข้อมูลที่ผิดปกติ ฯลฯ รวมถึงรหัสเครื่องมือ อายุการใช้งานเครื่องมือ เวลาการใช้งานเครื่องมือ และข้อมูลอื่น ๆ ใน บันทึก RFID

3. องค์ประกอบระบบฮาร์ดแวร์และการพัฒนาซอฟต์แวร์

ฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยแท็กอิเล็กทรอนิกส์ (RFID) เสาอากาศ เครื่องอ่าน และอินเทอร์เฟซข้อมูลที่เกี่ยวข้อง แท็ก RFID เป็นตัวพาข้อมูล ซึ่งประกอบด้วยชิปและส่วนประกอบข้อต่อ แท็ก RFID แต่ละแท็กมีรหัสอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ซ้ำกัน เสาอากาศแท็ก RFID คือเสาอากาศช่องสัญญาณของแท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID ซึ่งส่งความถี่วิทยุระหว่างแท็กและตัวควบคุมผ่านการเหนี่ยวนำการสื่อสาร สัญญาณ เครื่องอ่าน/ตัวเขียนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านหรือเขียนข้อมูลแท็ก RFID

สรุป

ด้วยการติดตั้งแท็ก RFID บนเครื่องมือสำหรับการระบุอายุการใช้งานและการอ่านและเขียนข้อมูลตลอดวงจรชีวิตของเครื่องมือ เครื่องอ่านและผู้เขียนจะได้รับการติดตั้งบนโฮสต์อุปกรณ์ เช่น เครื่องมือเครื่อง CNC เพื่อเป็นอินเทอร์เฟซการโต้ตอบข้อมูลระหว่างแท็ก RFID และระบบควบคุมหลัก แท็ก RFID ถูกใช้เป็นตัวส่งข้อมูลจะรับรู้ถึงปฏิสัมพันธ์ของข้อมูลระหว่างเครื่องมือกับโฮสต์ และโฮสต์และโฮสต์ เพื่อให้คาดการณ์อายุการใช้งานของเครื่องมือได้ ระบบการจัดการข้อมูลเครื่องมือ RFID สามารถจัดการเครื่องมือได้ตลอดอายุการใช้งาน ลดสินค้าคงคลังของเครื่องมือลง 20% ลดต้นทุนเครื่องมือลง 10% ลดเวลาในการเตรียมการลง 15%ปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ 10% ลดเวลาการส่งมอบลง 10% และลดต้นทุนโดยรวมมากกว่า 15%