در محیطهای تولید سنتی، سفر یک ماده از انبار به خط تولید-که از فرآیندهای مختلف برای تبدیل شدن به محصول نهایی میگذرد{1}}اغلب به اسکن دستی، سوابق کاغذی یا ورود دستی دادهها متکی است. ارزش RFID در اتوماسیون این وظایف نهفته است. به عنوان مثال، هنگامی که یک محصول نیمه تمام{4}}از یک ایستگاه کاری خاص عبور می کند، یک خواننده RFID ثابت به طور خودکار شماره EPC برچسب را می گیرد. سپس سیستم از مهر زمانی، مکان خواننده و داده های ایستگاه کاری استفاده می کند تا مشخص کند که ماده وارد مرحله تولید مربوطه شده است. اگر برچسب به شماره دسته، شماره سفارش کاری یا شماره سریال محصول نیز مرتبط باشد، سیستم اجرای تولید (MES) میتواند تاریخچه کامل تولید محصول را ایجاد کند.
توجه به این نکته مهم است که فناوری RFID به تنهایی یک سیستم Industry 4.0 را تشکیل نمی دهد.برچسب های RFIDشناسایی را مدیریت می کند و خوانندگان به جمع آوری داده ها می پردازند. با این حال، این فرآیند معمولاً به محاسبات لبه، شبکههای صنعتی و سیستمهای نرمافزاری{0}}مانند MES، WMS یا ERP-برای تفسیر دادهها و تصمیمگیری عملیاتی نیاز دارد. ارزش واقعی در تبدیل یک "خواندن شناسه" ساده به سیستمی است که دقیقاً می داند کدام ماده در یک مکان خاص، در یک زمان خاص است و فرآیندهای خاصی را پشت سر گذاشته است.
کاربردهای معمولی RFID در تولید هوشمند
یکی از کاربردهای رایج RFID در تولید، ردیابی-در-کار (WIP) است. هر پالت، سطل یا حامل محصول مجهز به یک برچسب RFID منحصربهفرد است که امکان شناسایی خودکار هنگام حرکت مواد در ایستگاههای کاری، مناطق بافر و ایستگاههای بازرسی را فراهم میکند. در مقایسه با ثبت دستی{4}، این روش برای سناریوهایی که شامل گردش کار پیچیده، جابجایی مکرر مواد و نیاز به قابلیت ردیابی جامع تولید میشود، بسیار مناسبتر است.
در مدیریت انبارداری و تدارکات خودکار، UHF RFID شناسایی دسته ای پالت ها، قلاب ها، قفسه های مواد و اقلام فردی را امکان پذیر می کند. در محیطهای چالشبرانگیز-مانند مواردی که شامل تجهیزات فلزی یا قفسهها میشوند-برچسبهای RFID "روی{0}}فلز".باید بر اساس محل نصب انتخاب شود، در حالی که طراحی آنتن، کپسوله کردن برچسب و تنظیمات قدرت خواننده برای بهینه سازی محدوده خواندن و پایداری استفاده می شود. در محیطهای صنعتی، نمیتوان به سادگی به «حداکثر محدوده خواندن» فهرست شده در مشخصات محصول برای تعیین قابلیت حیات یک محلول تکیه کرد، زیرا عواملی مانند فلز، مایعات، موتورها، تسمههای نقاله و ساختار تجهیزات همگی محیط انتشار RF را تغییر میدهند.
RFID همچنین می تواند برای مدیریت ابزار و دارایی های ثابت استفاده شود. اقلامی مانند قالبها، جگها و وسایل، ابزارهای بازرسی و تجهیزات تعمیر و نگهداری را میتوان به هویتهای منحصربهفرد RFID اختصاص داد که امکان ثبت خودکار وضعیت آنها را در حین بررسیهای پرداخت، بازگشت، نگهداری و موجودی فراهم میکند. برای داراییهای صنعتی با ارزش- یا داراییهایی که نیاز به کالیبراسیون دورهای دارند، این روش ایجاد یک رکورد چرخه عمر دارایی جامع را به طور مؤثرتری نسبت به ثبت دستی به تنهایی تسهیل میکند.
رابطه بین RFID، MES، WMS و اینترنت اشیاء صنعتی
نقش RFID در معماری Industry 4.0 را می توان به عنوان یک "دروازه داده از دنیای فیزیکی" درک کرد. هنگامی که یک خواننده شناسه برچسب را در طبقه فروشگاه می گیرد، داده ها معمولاً قبل از انتقال به سیستم عامل های MES، WMS، ERP، یا IoT صنعتی، تحت پردازش میان افزار-شامل فیلتر کردن، حذف مجدد و تجزیه و تحلیل منطق رویداد{3}} قرار می گیرند.
به عنوان مثال، یک خواننده ممکن است یک برچسب را چندین بار در عرض چند ثانیه اسکن کند. نوشتن تمام این داده های خام مستقیماً در MES تعداد زیادی رکورد تکراری بی معنی را ایجاد می کند. در نتیجه، پیادهسازیهای عملی معمولاً به پیکربندی مناطق خواندن، پنجرههای زمانی، آستانههای RSSI یا قوانین رویداد برای ترجمه «تشخیص برچسب» به رویدادهای تجاری معنادار، مانند «ورود مواد به ایستگاه کاری» یا «خروج پالت از انبار» نیاز دارند.
این یک تمایز کلیدی بین پروژههای RFID صنعتی و برنامههای شناسایی ساده را برجسته میکند. اولی فقط بر برچسبها و محدوده خواندن تمرکز نمیکند، بلکه بر دقت دادهها، منطق رویداد، یکپارچهسازی سیستم، و{1}}قابلیت اطمینان سایت تمرکز دارد.
ارزش واقعی RFID در صنعت 4.0
ارزش واقعی RFID صرفاً در «خواندنی» کردن محصولات نیست، بلکه در این است که اشیاء فیزیکی را قادر می سازد تا فعالانه در فرآیند تولید دیجیتال شرکت کنند. هنگامی که سوابق داده های قابل اعتماد به طور خودکار در هر مرحله بحرانی-از مواد خام و پردازش گرفته تا مونتاژ، بازرسی و انبارداری{2}}تولید می شوند، شرکت ها می توانند به قابلیت ردیابی تولید، تجزیه و تحلیل ناهنجاری، مشاهده موجودی و اتوماسیون لجستیک دست یابند. بنابراین، RFID بهعنوان یک جزء جداییناپذیر از زیرساختهای دیجیتال صنعتی بهجای یک دستگاه شناسایی منزوی، به بهترین شکل قرار میگیرد.
از منظر پیادهسازی مهندسی، یک پروژه قابل اعتماد Industry 4.0 RFID نیازمند رویکردی جامع است که برچسبها، آنتنها، خوانندهها، روشهای نصب،{1}محیط RF در سایت، منطق جمعآوری داده و رابطهای MES/WMS را در نظر میگیرد. تنها زمانی که این عناصر به طور یکپارچه با هم کار کنند، میتوانند دادههای جمعآوریشده RFID{3}}بهطور مؤثری تصمیمگیریهای تولید را تعیین کنند و از سطح سطحی صرفاً افزودن تجهیزات خواندن به طبقه فروشگاه فراتر روند.
