Aktuální vydání

celé číslo

07

2019

Řízení dopravy a budov

celé číslo

RFID ve výrobní logistice

Technika RFID hraje v průmyslovém prostředí stále významnější roli. Její uplatnění v průmyslových podnicích pomáhá měnit a zefektivňovat složité výrobní procesy. Vývojové oddělení společnosti HARTING Technology Group v současné době pracuje na vývoji systémů RFID určených speciálně pro výrobní logistiku při výrobě konektorů. Využívá přitom komponenty RFID značky Ha-VIS RFID, které firma Harting sama vyrábí.
 
Ve výrobní logistice je stále co zlepšovat. K tomu, aby bylo možné logistické procesy optimalizovat, je třeba o nich mít přesné a aktuální informace. Jenže data ve výrobní logistice jsou získávána různými systémy a jejich soubory jsou vzájemně nekonzistentní a často i nekompletní. Proto, aby bylo možné procesy výrobní logistiky správně řídit, je nutné získaná data dodatečně doplnit a vzájemně synchronizovat. Systém RFID, skládající se z transpondérů (nosičů dat), čteček a middlewaru, umožňuje eliminovat nedostatky ve sběru dat a uživatelům dovoluje získat v reálném čase potřebné informace ze všech relevantních procesů.
 
Po sérii analýz a provozních testů se ukázalo, že technika RFID ve spojení s tradiční metodou Kanban může hrát významnou roli ve zlepšování procesů automatického odvádění výroby a při řízení skladů. Projekt RFID@Kanban, který firma Harting realizovala ve svém výrobním závodě, zlepšuje řízení výroby pouzder konektorů a výrobního meziskladu.
 

Zmenšování objemu dávek zvyšuje požadavky na odvádění výroby

 
Zmenšováním velikosti výrobních dávek je možné dosáhnout větší flexibility řízení výroby, jenže to s sebou nese více práce při ručním odvádění výroby. Technika RFID je vhodným nástrojem k zefektivnění výrobních dávek. Jestliže jsou přepravní kontejnery opatřeny štítkem RFID, umožní to také elektronicky sledovat pohyb zboží ve skladu.
 
Společnost Harting používá pro zadávání výrobních zakázek k výrobě pouzder konektorů karty Kanban a tzv. výrobní systém Toyota. Každá karta obsahuje údaje o tom, jaký výrobek se má vyrobit a v jakém množství.
 
V rámci podniku jsou polotovary pouzder konektorů dopravovány v přepravních kontejnerech. Do kontejneru se vejde až 3 000 pouzder. Skutečné množství pouzder v kontejneru je dáno požadavkem vyplývajícím z přijatých objednávek. Společně s kontejnery výrobou procházejí i karty Kanban. Naplněné kontejnery s hotovými pouzdry jsou dopravovány vysokozdvižnými vozíky z výrobních prostor do sousedícího výrobního meziskladu. Z něj jsou pouzdra vydávána k finální montáži konektorů.
 
Karty Kanban byly vybaveny štítky RFID Smart Label a kontejnery odolnými průmyslovými transpondéry Ha-VIS RFID, umožňujícími jejich automatickou identifikaci (obr. 1).
 

Množství pouzder v kontejneru

 
Množství pouzder v kontejneru se určuje vážením. Přitom je kontejner identifikován a do systému se uloží údaj o množství pouzder, která jsou v něm obsažena, vypočítaný z celkové hmotnosti kontejneru a údaje o hmotnosti jednoho pouzdra. Kontroluje se, zda množství vyrobených pouzder odpovídá požadované hodnotě.
 
V budoucnu budou při vážení ruční čtečkou přečtena data na kontejneru i na kartě Kanban a tato data budou vzájemně provázána, takže kontejner spolu se svým obsahem bude pro další postup výrobním procesem jednoznačně identifikován. Navíc bude ruční čtečkou načten také údaj o hmotnosti kontejneru a prostřednictvím bezdrátové sítě WLAN bude předán do serveru, kde bude vypočítáno množství pouzder v kontejneru, a to se za několik okamžiků zobrazí na displeji čtečky.
 

Technika RFID na vysokozdvižných vozících pomáhá při automatizaci skladového hospodářství

 
Naplněné kontejnery s pouzdry konektorů jsou tedy vysokozdvižnými vozíky dopravovány do výrobního meziskladu. Současně se přepravují až čtyři kontejnery. Pozice, kam jsou kontejnery ukládány, je zaznamenávána manuálně.
 
Tento manuální systém nedovoluje proces zefektivňovat. Aby bylo zefektivnění možné, počítá se v budoucnu s tím, že každý vysokozdvižný vozík bude vybaven dvěma čtečkami Ha-VIS RFID. Dvě pohyblivé antény budou nasměrovány tak, aby spolehlivě identifikovaly všechny kontejnery naložené na vysokozdvižném vozíku. Pro to, aby čtečky nebyly v činnosti neustále a nepokoušely se omylem číst data z kontejnerů v okolí vozíku, bude čtení spouštěno signálem z ultrazvukových snímačů přiblížení namontovaných na vidlici vozíku (obr. 2). Anténa tak bude zapnuta jen v okamžiku, kdy se na vozík nakládají kontejnery. Jakmile budou kontejnery naloženy, přečtou se z jejich transpondérů data, ta budou předzpracována a uložena do terminálu vozíku. Jakmile vozík dojede na prázdnou pozici v meziskladu a kontejnery zde složí, budou data prostřednictvím WLAN odeslána do serveru. Zde se příjem kontejnerů zaznamená do databáze skladu.
 
Pozice a směr pohybu vysokozdvižného vozíku mohou být také určovány pomocí RFID. Čtečky na vstupní bráně skladu zaznamenají každý průjezd vozíku. Tím je možné odfiltrovat chybně odeslaná data, vzniklá např. nesprávným postupem při odvádění výroby. Data o příjmu položky do skladu a jejím výdeji budou serverem přijata jen tehdy, když zboží skutečně projede bránou skladu dovnitř nebo ven.
 

Závěrem

 
Po roce provozu bylo získáno mnoho zkušeností a odpovědní pracovníci jsou s průběhem projektu spokojeni. Techniku RFID, kterou společnost Harting (viz text na rastru) sama vyrábí, si tak firma otestovala z pozice systémového integrátora i zákazníka. Získané poznatky budou použity při dalším vývoji jejích produktů.
 
Transpondéry (nosiče dat), čtečky i middleware – Harting nabízí vše pro vytvoření kompletního systému RFID. V tomto článku na webových stránkách časopisu Automa najdou zájemci odkaz na krátký film popisující zde uvedený projekt.
 
Thomas Hartmann,
Market and Applications Manager
RFID Systems,
HARTING Electric
 
Obr. 1. Odolné transpondéry RFID jsou namontovány přímo na kovových kontejnerech
Obr. 2. Čtečky RFID na vysokozdvižném vozíku (2) jsou aktivovány snímačem přiblížení (1); proto jsou transpondéry na kontejnerech čteny jen v okamžiku nakládání

Ha-VIS RFID

Ha-VIS RFID je skupina produktů, které významně zjednodušují realizaci projektů využívajících rádiovou identifikaci. Základním prvkem jsou čtečky, které umožňují data nejen přečíst, ale přímo v místě sběru dat i předzpracovat. To vede k menšímu zatížení podnikové komunikační sítě využívané k přenosu dat z čtečky do serveru a současně zrychluje práci systému; to je důležité např. v třídicích linkách poštovních zásilek, zavazadel na letištích apod. Čtečky mohou pracovat v pásmu UHF i HF, a přečtou proto téměř všechny nosiče dat používané v průmyslu.
 
Ke čtečkám se dodává sada softwaru Ha-VIS RFID Suite, middleware umožňující snadno vytvořit projekt s jednou čtečkou stejně jako projekt s mnoha místy sběru dat rozmístěnými na různých místech podniku. Ha-VIS RFID Suite spravuje rozhraní čtecích zařízení RFID, tiskáren, ale také čteček čárového kódu, snímačů a akčních členů. Software je založen na platformě .NET (Microsoft) a architektuře SOA. Díky tomu je možné data získaná čtečkami a dalšími komponentami systému integrovat současně do různých podnikových systémů.
 
Vývojáři a systémoví integrátoři ocení sadu vývojových nástrojů, možnost centralizovaně spravovat systém a využívat uživatelsky přívětivé grafické rozhraní.
 
Také sortiment transpondérů dodávaných firmou Harting je široký. Jsou to především zařízení určená do průmyslových podmínek, včetně těch, která mohou být umístěna i na kovových površích.