1.業(yè)務(wù)需求分析
沖壓是汽車生產(chǎn)的龍頭工藝，是汽車生產(chǎn)的開路先鋒，沖壓車間承擔了原材料卷料、板料的存放、卷料的開卷剪切等等功能，其中最為重要的是各種大、中、小型沖壓件的沖壓生產(chǎn)，而沖壓件從下線到入庫到出庫整個流程的運轉(zhuǎn)直接關(guān)系著了整個沖壓車間的生產(chǎn)效率。
RFID射頻識別技術(shù)，是一種基于射頻原理實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)，它利用射頻信息及其控制耦合、傳輸特性，驅(qū)動電子標簽發(fā)送其存儲編碼，對靜止或移動的物體進行自動識別，有效地獲取物體的標識信息。
通過RFID技術(shù)的引用，汽車沖壓車間的RFID庫存管理系統(tǒng)的RFID生產(chǎn)制造建設(shè)，保證車間庫存數(shù)據(jù)的準確性與實時性，提高生產(chǎn)管理效率，減少人力成本方面具有突出意義。
2.硬件設(shè)計功能
材料收入時：將合格材料通過RFID手持設(shè)備掃描來料外包裝上的二維碼及相應(yīng)托盤RFID碼，讀取材料相應(yīng)信息（材料號、捆包號、數(shù)量、加工廠家等），并將此信息在RFID庫存管理系統(tǒng)中與此托盤RFID碼進行綁定，綁定工作完成后，材料視為入庫。
材料上線時：在上料門上安裝RFID讀寫頭及天線，材料通過上料門時讀寫頭讀取相應(yīng)信息，對RFID庫存管理系統(tǒng)中相應(yīng)材料進行出庫處理。
零件下線：線尾部分裝箱臺安裝RFID讀寫頭及天線，讀寫距離應(yīng)控制在一臺臺車，在壓力機生產(chǎn)時，天線接收壓力機生產(chǎn)信息，與RFID庫存管理系統(tǒng)中相應(yīng)零件臺車裝載量進行匹配，對線尾生產(chǎn)臺車按照合格、滿載進行寫入。最終不滿的臺車，由線外通過手持設(shè)備讀取RFID出入庫管理系統(tǒng)進行修改。
零件入庫：在各個入庫門安裝RFID讀寫頭，合格零件入庫時讀寫頭讀取RFID編碼，與在系統(tǒng)中對編碼相應(yīng)的零件進行合格入庫處理。
零件出庫：零件出庫至焊裝物流門上，在焊裝物流門上安裝RFID讀寫頭，零件出庫時由讀寫頭讀取RFID編碼，在RFID庫存管理系統(tǒng)中對編碼相應(yīng)的零件進行出庫處理。臺車再次進入沖壓時，不做數(shù)量變更處理。
3.系統(tǒng)設(shè)計
3.1 系統(tǒng)框架
為實現(xiàn)超高頻RFID庫存管理系統(tǒng)功能，RFID庫存系統(tǒng)設(shè)計的核心思路是在轉(zhuǎn)運零件的臺車上安裝具有唯.一編號的RFID臺車標簽，RFID標簽信息代表臺車物資信息進行關(guān)聯(lián)綁定，在各流程控制節(jié)點安裝RFID讀寫器，通過RFID讀寫對RFID標簽信息的獲取，來達到獲取零件信息，從而實現(xiàn)RFID庫存管理的自動化智能化與信息化管理的目的。
基于超高頻RFID庫存管理系統(tǒng)規(guī)劃框架圖如下：
數(shù)據(jù)中心進行RFID庫存管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的存儲運算，完成業(yè)務(wù)流程的處理。
發(fā)卡器用于RFID標簽信息的初始化。RFID庫存管理系統(tǒng)還具備其他必要的管理功能，包括設(shè)備的管理，報表的處理等等。
固定安裝的RFID讀寫器設(shè)備為RFID固定式讀寫器，在本系統(tǒng)中將在上料點、下線點、入庫及出庫安裝RFID固定式讀寫器。
配備RFID移動式數(shù)據(jù)采集器設(shè)備以便于進行材料收入、不合格零件、尾盤、維修等移動作業(yè)。
在RFID臺車上安裝RFID臺車標簽，使臺車信息電子化，具備自動識別的基礎(chǔ)。且，應(yīng)根據(jù)RFID庫存管理系統(tǒng)的要求及臺車的結(jié)構(gòu)，同一臺車可能安裝多個RFID標簽。
3.2系統(tǒng)部署
根據(jù)本RFID庫存管理系統(tǒng)項目功能需求，RFID庫存管理系統(tǒng)可分為材料收入、材料上線、零件下線、零件入庫、零件出庫五個子系統(tǒng)。
1）
材料收入子系統(tǒng)主要是將合格材料完成入庫的作業(yè)。在本環(huán)節(jié)中，根據(jù)現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程特點，RFID入庫系統(tǒng)設(shè)計方式為，通過手持設(shè)備掃描來料外包裝上的二維碼及相應(yīng)托盤RFID碼，讀取材料相應(yīng)信息（材料號、捆包號、數(shù)量、加工廠家等），并將此信息在庫存管理系統(tǒng)中與此托盤RFID碼進行綁定，綁定工作完成后，則材料視為入庫。
因此，在本環(huán)節(jié)中，關(guān)鍵設(shè)計點在于托盤RFID碼的設(shè)計安裝。
在原料托盤的合適位置安裝RFID碼。RFID碼安裝以后，可利用托盤本身的結(jié)構(gòu)對RFID碼進行必要的保護，使托盤在這個物流使用過程中，不會造成對RFID碼的損壞，保證RFID碼的長久可靠使用。
同時，考慮到原料托盤的無方向性使用，為最大程度較少工作人員尋找標簽的時間，RFID托盤碼應(yīng)安裝兩個。
該環(huán)節(jié)的應(yīng)用流程為：
通過RFID手持機，掃描原料二維碼，掃描托盤RFID碼，完成原料入庫。
2）材料上線子系統(tǒng)
在上料門上安裝RFID讀寫頭及天線，材料通過上料門時讀寫頭讀取相應(yīng)信息，對RFID出庫系統(tǒng)中相應(yīng)材料進行出庫處理。
在壓力機兩側(cè)安裝RFID天線，當原料托盤放置到機臺上，RFID讀寫器將可以讀取到托盤上的RFID碼，系統(tǒng)即可對原料庫存進行去減，完成原料的出庫。
在本環(huán)節(jié)中，因為托盤為單個依次進入機臺，且經(jīng)實地考察，機臺兩側(cè)具備安裝條件，因此，方案設(shè)計中，只需在機臺兩側(cè)各安裝1個RFID天線即可，可在保證識別率的前提下，最優(yōu)化硬件配比。
3）零件下線子系統(tǒng)
本子系統(tǒng)主要是完成零件下線時，零件信息與臺車信息的自動關(guān)聯(lián)綁定。系統(tǒng)設(shè)計方案如下：
將RFID天線安裝與零件裝箱點下方位置。在此位置下，RFID天線與臺車標簽有最近的直線讀取距離，利于讀取，且可最大化降低誤讀的可能性。
RFID標簽在臺車上的安裝應(yīng)注意利用臺車的結(jié)構(gòu)進行保護，同時為利于零件入庫的讀取，應(yīng)考慮安裝輔助結(jié)構(gòu)件，已保證零件入庫時，天線與標簽具有最好的讀取方向。
4）零件入庫子系統(tǒng)
在各個入庫門安裝RFID讀寫頭，合格零件入庫時讀寫頭讀取RFID編碼，與在系統(tǒng)中對編碼相應(yīng)的零件進行合格入庫處理。
因為臺車可以疊加入庫，因此，垂直方向存在多個臺車的可能，為保證臺車標簽的識別率，故因在入庫方向兩側(cè)，按上、下方向各部署一個天線，實現(xiàn)最大范圍的讀取。
5）零件出庫子系統(tǒng)
零件出庫至焊裝物流門上，在焊裝物流門上安裝RFID讀寫頭，零件出庫時由讀寫頭讀取RFID編碼，在系統(tǒng)中對編碼相應(yīng)的零件進行出庫處理。
零件在出庫環(huán)節(jié)，是由牽引車牽引臺車依次進入焊接車間，不存在疊加的情況。因此，此環(huán)節(jié)只需在焊接車間門左右兩側(cè)各安裝一個天線即可。
同時，因為相比于入庫，零件臺車在該環(huán)節(jié)有一個90°的變換，在入庫環(huán)節(jié)利于讀取的標簽，在此環(huán)節(jié)將變成最不易讀取的方向，且存在被零件直接遮擋的情況。因此，為保證零件的出庫準確性，此環(huán)節(jié)需再單獨安裝一個標簽。
4.關(guān)鍵設(shè)備選型
系統(tǒng)運用國際最新自動識別技術(shù)——無線射頻識別RFID，結(jié)合現(xiàn)代計算機、自動控制等多個跨領(lǐng)域綜合技術(shù)，運用超高頻RFID全球知名品牌ThingMagic M6E-A模組集成RFID固定式讀寫器，利用其強大的性能，高速的信息讀取和處理能力，性能穩(wěn)定可靠的工業(yè)級設(shè)計，實現(xiàn)汽車沖壓車間自動化、信息化和智能化管理。
產(chǎn)品特點：
支持 EPC Gen2 & ISO18000-6B& 18000-6C&IP-X（18000-6D）多種UHF RFID協(xié)議（ISO18000-6B&6D，需要獲得授權(quán)才可使用）；并支持多協(xié)議自動識別和模式切換。
依照EMC IEC61000-4標準設(shè)計，滿足工業(yè)級寬電壓輸入模式，電源輸入及信號均采用隔離，隔離電壓為2KV，寬電壓輸入和工業(yè)級寬溫工作溫度，滿足超長穩(wěn)定工作時間；工業(yè)級串口\網(wǎng)口輸出，滿足高速自動實時數(shù)據(jù)傳輸。
充分發(fā)揮了ThingMagic RFID模組算法優(yōu)勢，其優(yōu)異的標簽芯片兼容性，支持Alien H3 、Impinj M系列、NXP G2x* & G2i*系列 、ID Cool Log標簽芯片，標簽兼容性行業(yè)唯一性。支持多協(xié)議包括EPC Gen2 &ISO 18000-6C、EPC ISO 18000-6B、IP-X 多種RFID協(xié)議標準。
全面支持ThingMagic Mercury API 嵌入式操作系統(tǒng)，提供.NET和Java 的SDK ，可以輕松的自定義接口，從而對閱讀器進行所需要的控制。
支持通過網(wǎng)絡(luò)和串口進行固件升級，并支持二次開發(fā)。
4.2 RFID標簽
銓順宏 抗金屬RFID標簽作為信息載體，在整個RFID識別系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的作用，特別是對于汽車沖壓車間這類工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)場。TAG-915M01 超高頻RFID標簽專門為金屬等復雜環(huán)境設(shè)計的一款抗金屬RFID標簽，具有閱讀距離遠，靈敏度高，物理特性優(yōu)良的特點， 可方便地應(yīng)用于沖壓車間金屬件的管理。
深圳市銓順宏科技作為專.業(yè)的RFID物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)服務(wù)提供商--ThingMagic代理商，在向各大運營商、集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時，公司也一直以專.業(yè)的技術(shù)團隊，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，優(yōu)惠的價格，為廣大客戶提供世界—流的RFID設(shè)備解決方案和高質(zhì)量的售后服務(wù)。公司配合各大運營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設(shè)備，運用在倉儲物流、檔案信息化、航空航運、服裝零售、智慧醫(yī).療、生產(chǎn)制造、智慧洗滌、資產(chǎn)管理、防偽溯源 等多個領(lǐng)域各種應(yīng)用中。從產(chǎn)品選型，到方案設(shè)計和系統(tǒng)平臺支持，為用戶提供易于操作且穩(wěn)定性高，具差異化、具創(chuàng)新的綜合性技術(shù)服務(wù)。
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