通過(guò)識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行刀具管理

寂靜天花板

對(duì)刀具進(jìn)行有效管理，在實(shí)際生產(chǎn)中不僅能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，還能夠節(jié)省加工成本。因此，本文就以大眾汽車采用巴魯夫識(shí)別系統(tǒng)RFID進(jìn)行刀具管理為例，來(lái)為讀者解讀如何通過(guò)這一系統(tǒng)將不同的生產(chǎn)工具達(dá)到最經(jīng)濟(jì)化的運(yùn)用。
/ x2 K+ m  U: L( R2 g2 _產(chǎn)品品牌主要是因其高質(zhì)量而為人所知。大眾數(shù)十年來(lái)以其優(yōu)異的技術(shù)及耐用、可靠的汽車做到了這點(diǎn)。在中國(guó)上海的變速器廠內(nèi)， 大眾使用了巴魯夫的工業(yè)識(shí)別系統(tǒng)RFID，這意味著大眾再次信賴了“德國(guó)制造”的質(zhì)量。自去年起，BIS系統(tǒng)內(nèi)的RFID部件優(yōu)化了刀具的使用，做到了無(wú)紙化識(shí)別，保障了良好的跟蹤追溯。這在降低刀具成本的同時(shí)，也保證了變速器的質(zhì)量。
2 y7 K; N3 I6 S! s1 Y, @# ]/ v準(zhǔn)確無(wú)誤且充分地使用系統(tǒng)設(shè)備
作為大眾在中國(guó)的首家動(dòng)力總成工廠，在2001年成立以來(lái)，大眾變速器（上海）已為多款車型生產(chǎn)制造了變速器，如Polo、晶銳、途安、寶來(lái)、明銳及高爾夫。到2010年1月，總共生產(chǎn)了100萬(wàn)臺(tái)變速器。由于之后的投資，工廠現(xiàn)在的年產(chǎn)量達(dá)到了500,000臺(tái)。這滿足了大眾在中國(guó)各地的生產(chǎn)廠、大眾波蘭以及長(zhǎng)春一汽大眾的需求。總經(jīng)理Bodo Mehrländer在解釋2010年刀具管理的新發(fā)展時(shí)說(shuō)道:“這一需求需要我們將產(chǎn)線進(jìn)一步自動(dòng)化，在增加產(chǎn)量的同時(shí)保障始終如一的質(zhì)量。”
# ]  H9 ]* h" q9 V0 q# q5 h/ P以往，用于操控齒輪的多個(gè)刀具是通過(guò)小型的紙質(zhì)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別的。十個(gè)機(jī)械加工中心和一個(gè)對(duì)刀儀。讀/ 寫頭安裝在對(duì)刀儀、刀庫(kù)、機(jī)這些標(biāo)簽上包含的主要信息有：刀具號(hào)、duplo號(hào)以及X-, Y-和Z-數(shù)據(jù)。但因?yàn)榭臻g有限，其他數(shù)據(jù)如供應(yīng)商和刀具使用壽命則無(wú)法記錄。但是“工具信息不全”只是這種標(biāo)記及識(shí)別方法的其中一個(gè)缺點(diǎn)。 Mehrländer解釋道：“更糟的是，這些標(biāo)簽會(huì)遺失，混淆甚至上面的信息有誤。”根本無(wú)法確保刀具上的信息是相對(duì)應(yīng)且是正確的。此外，核查刀具的使用壽命也成了問(wèn)題。由于標(biāo)簽無(wú)法顯示刀具使用了多久，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)太早或太晚更換或重做刀具。這樣會(huì)產(chǎn)生不必要的成本費(fèi)用，也會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷。但是使用巴魯夫RFID 這一電子系統(tǒng)的解決方案能夠免除這一憂慮。
多樣化造就行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
1 d9 g6 @; ]5 H8 k1 D1 I- @$ }巴魯夫的識(shí)別系統(tǒng)BIS包含了三個(gè)必要部件：無(wú)源編碼塊，有源讀/ 寫頭以及帶常用總線接口的讀寫設(shè)備，這些接口用于與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。完整的產(chǎn)品系列包含連接電纜線以及便攜式手持編程器等附件。這些服務(wù)及測(cè)試設(shè)備可使用USB 或WLAN 檢查并修改芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)。讀/ 寫頭有多種不同的大小與形狀，方便整合，幾乎適合所有應(yīng)用。

& J$ H+ K4 r) q+ z巴魯夫全球汽車行業(yè)管理部銷售總監(jiān)BerndKlotz 先生說(shuō)： “ 巴魯夫的識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”這說(shuō)明了該公司在這 一領(lǐng)域的市場(chǎng)主導(dǎo)地位。識(shí)別系統(tǒng)的型號(hào)多樣，能在真空吸塵器、 帶冷卻劑及潤(rùn)滑劑的機(jī)床內(nèi)、甚至在高壓蒸汽殺菌下進(jìn)行使用。
- p7 D: L& [6 M: BKlotz先生解釋說(shuō)：“刀具使用的優(yōu)化，刀具信息的無(wú)紙化，電氣數(shù)據(jù)的傳輸以及質(zhì)量的保證，這些要求使得大眾變速器（上海）選擇 了巴魯夫，因?yàn)榘汪敺虻漠a(chǎn)品能滿足客戶的所有需求。”中國(guó)使用的編碼塊，每塊容量為511字節(jié)。從眾多型號(hào)內(nèi)進(jìn)行選擇時(shí)，要考慮存儲(chǔ)容量。Klotz說(shuō)：“事先定義編碼塊的配置，這點(diǎn)很重要。” 編碼能夠儲(chǔ)存很多信息，包括刀具自身的信息、序列號(hào)、供應(yīng)商及機(jī)器型號(hào)，刀具使用壽命，生產(chǎn)階段或測(cè)試結(jié)果。由于刀具生產(chǎn)商已編碼塊固定在刀具支架上，因此若因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)容量不足而要進(jìn)行更換，產(chǎn)生的代價(jià)會(huì)很高。
- s+ x# f: Q9 C" Z/ I8 |巴魯夫提供針對(duì)不同外殼材質(zhì)及不同安裝方式的讀寫設(shè)備。市場(chǎng)上提供的都是標(biāo)準(zhǔn)式接口包括常用的總線連接。Klotz在總結(jié)產(chǎn)品的簡(jiǎn)易安裝時(shí)說(shuō)道：“使用Profibus接口，我們能輕易的將讀寫設(shè)備與大眾變速器（上海）現(xiàn)有的控制器連接。”甚至可以將多個(gè)讀/ 寫頭與處理器連接，讓系統(tǒng)適合今后多變的需求。與讀寫設(shè)備一起配置的還有十個(gè)機(jī)械加工中心和一個(gè)對(duì)刀儀。讀/ 寫頭安裝在對(duì)刀儀、刀庫(kù)、機(jī)床及使用期限檢測(cè)站內(nèi)，這在機(jī)械加工過(guò)程的各環(huán)節(jié)中保障了信息交流的透明度。
刀具及其數(shù)據(jù)組成一個(gè)單元部件
/ I) z* M) F+ A0 s( s) A“使用巴魯夫的識(shí)別系統(tǒng)大大改善了我們的加工過(guò)程，使之更為可靠，”Mehrländer先生滿意的說(shuō)道：“最重要的是我們現(xiàn)在能保證刀具與其數(shù)據(jù)清晰且永久的相對(duì)應(yīng)。”根據(jù)規(guī)定，刀具供應(yīng)商在發(fā)貨前會(huì)將編碼塊安裝在刀具支架上，這樣能防止模塊遺失或混淆。當(dāng)然，模塊也能在后續(xù)操作中進(jìn)行安裝固定。無(wú)論是全新的還是重做后的， 每把刀具都要先經(jīng)過(guò)對(duì)刀儀，經(jīng)過(guò)精確測(cè)量后，相應(yīng)的數(shù)值會(huì)通過(guò)非接觸式的方式直接載入編碼塊。電氣識(shí)別的方式可以讓機(jī)器接受每把刀具的容差。因?yàn)榭刂破髂軐⑷莶钚畔魉椭良庸C(jī)器，機(jī)器便能精準(zhǔn)的調(diào)整自身的位置，這增強(qiáng)了生產(chǎn)上的精確度。
對(duì)刀后，刀具便放入刀庫(kù)。刀具內(nèi)的數(shù)據(jù)完整、無(wú)差錯(cuò)、可隨時(shí)讀取。這意味著刀具隨時(shí)候命，能得到最佳的使用。刀具管理流程的下一步是機(jī)床。十個(gè)機(jī)械加工中心前都各有一個(gè)帶讀/ 寫頭的取刀站，讀取刀具數(shù)據(jù)后，將信息通過(guò)Profibus發(fā)送至控制器。機(jī)加工中心內(nèi)的刀庫(kù)會(huì)自動(dòng)調(diào)整位置，讓刀具能直接放入標(biāo)記處。在刀庫(kù)內(nèi)可靠、無(wú)誤的存放加上刀具中心自動(dòng)讀取刀具內(nèi)數(shù)據(jù)的功能大大增加了機(jī)器的使 用率。同時(shí)還能防止數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤錄入或遺失。
增加刀具使用壽命，減少設(shè)置次數(shù)
在說(shuō)起刀具庫(kù)存降低的情況時(shí)，Mehrländer 先生解釋道：“對(duì)刀具的使用壽命進(jìn)行監(jiān)控大大提升了我們的效率，因?yàn)楝F(xiàn)在我們能追溯 加工過(guò)程中的每把刀具，只有在必要時(shí)才會(huì)更換或重做刀具，刀具的使用得到了很大程度的提升。”由于刀具支架上的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，刀具的壽命在某些情況下可延長(zhǎng)，從而降低庫(kù)存量。如果刀具到了假定的使用壽命，但仍能多使用幾次，這些刀具不會(huì)像先前那樣進(jìn)入刀具刃磨室，而會(huì)返回庫(kù)存或機(jī)加工中心。這優(yōu)化了刀具的使用，也保障了最大的刀具安全性。Mehrländer 先生總結(jié)了其中的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)：“使用巴魯夫的工業(yè)RFID 系統(tǒng)，憑借加工過(guò)程的優(yōu)化，我們每年可節(jié)省30,000 歐元。此外，該系統(tǒng)還具備免維修的優(yōu)勢(shì)。”

1 G* [1 E/ y, w0 ]對(duì)于使用不同刀具的機(jī)器，巴魯夫的識(shí)別系統(tǒng)能將不同的生產(chǎn)工具達(dá)到最經(jīng)濟(jì)化的使用。這一系統(tǒng)能在生產(chǎn)過(guò)程中準(zhǔn)備刀具的更換，創(chuàng)造最佳的更換條件，達(dá)到最短的更換時(shí)間。與手動(dòng)操作刀具不同，刀具的更換集成為加工流程的一部分，這大幅度提升OEE（整體設(shè)備效率）。此外，更換與加工的同步增進(jìn)了機(jī)器使用率，減少了后續(xù)加工中出現(xiàn)的停機(jī)時(shí)間，優(yōu)化了產(chǎn)品的生產(chǎn)流程。
' O2 s8 y" q8 u除了已經(jīng)使用巴魯夫識(shí)別系統(tǒng)的機(jī)器外，大眾變速器（上海）有意在其他機(jī)器上安裝用于電氣數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，用以減少啟動(dòng)時(shí)間， 同時(shí)盡可能延長(zhǎng)刀具使用壽命。Bobo Mehrländer 先生在總結(jié)雙方的成功合作時(shí)說(shuō)道：“我們對(duì)巴魯夫的系統(tǒng)相當(dāng)滿意，尤其是編碼塊的應(yīng)用，我們雙方一直保持著緊密的聯(lián)系。