RTLS i technologia RFID – jak działa i co może wnieść do systemu firmy wytwarzającej bloki węglowe? Globalna firma wytwarzająca wysokiej jakości wielkogabarytowe produkty węglowe i grafitowe dla przemysłu hutniczego. W katalogu produktów znajdują się głownie grafitowe bloki katodowe i elektrody węglowe do wytopu aluminium. Katody i elektrody mogą ważyć nawet po kilka ton. Produkcja katod i elektrod węglowych jest bardzo ważna dla przemysłu aluminium.
Z CZYM SIĘ MIERZYMY:
Brak technologii identyfikacji produktów
Proces produkcji katod i elektrod składa się z kilku etapów. W pierwszej kolejności zasypywanie, a następnie wypalanie i obróbka mechaniczna.
Po każdym etapie półprodukty składowane są w specjalnym miejscu na magazynie. Tam oczekują na przejście do następnego etapu produkcji. Półprodukty znakowane są nalepkami papierowymi. Są one wymieniane po każdym etapie produkcji na nowe.
Firma poszukiwała systemu, który pozwoliłby na łatwą i szybką identyfikację półwyrobów. Wyszukiwanie powinno być możliwe pod kątem miejsca składowania, partii, ilości i innych wytycznych. Dodatkowym atutem byłaby łatwa obsługa poprzez czytnik danych lub podobny system.
CZEGO POTRZEBUJEMY:
Systemu odczytywania danych dopasowanego do indywidualnych potrzeb klienta
Firma otworzyła projekt badawczy w jednym z zakładów produkcyjnych w Polsce. Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie rozwiązania, które pozwoli na łatwą i szybką identyfikację półwyrobów. Identyfikacja musi uwzględniać miejsce składowania, partię, ilość i inne dane liczbowe. Do zautomatyzowania namierzania miejsca składowania półwyrobów były brane pod uwagę dwie technologie radiowe:
Na początku warto odpowiedzieć sobie na pytanie: z czego składa się RFID i RTLS i na czym polega ta technologia?
RFID to skrót od angielskiego Radio Frequency Identification. Oznacza to po prostu identyfikację za pomocą fali radiowej. W przypadku RFID najważniejszym elementem jest czytnik. Odczytuje on dane z tagu RFID i przekazuje je do systemu informatycznego. Tagi RFID natomiast to małe, elektroniczne nośniki danych, które można umieścić na przedmiocie lub osobie. Dane mogą być wpisywane i odczytywane bez ingerencji człowieka. Sprawia to, że jest to bardzo wygodna technologia.
Podobnie jak technologia RFID, system RTLS umożliwia lokalizację, identyfikację i kontrolę w czasie rzeczywistym obiektów z dokładnością do 30 centymetrów. Wykorzystuje jednak impulsy szerokopasmowe (Ultra Wide Band – UWB). oprócz lokalizacji UWB, RTLS może zapewniać tzw. lokalizację strefową (pokazuje tylko obecność obiektu) oraz możliwość generowania tzw. zdarzeń przestrzennych, gdzie pojawienie się śledzonego obiektu w wyznaczonej strefie generuje określoną reakcję w platformie zarządzającej oraz tak zwany tracking – gdzie rejestrowana jest oraz prezentowana droga którą przebył śledzony obiekt.
Testy technologicznego systemów RFID i RTLS
Firma Sietom przeprowadziła w jednym z zakładów produkcyjnych firmy w Polsce testy. Zastosowano w nich technologię RFID.
Testy wykazały, że 100% odczytu danych jest możliwe zaledwie z odległości ok 25 cm. Odczyty tzw. niepewne były czasami możliwe z większej odległości. Jednak ze względu na duże zagęszczenie elektrod/katod na małej powierzchni występował odczyt kilku znaczników jednocześnie. Mogą się zdarzyć sytuacje w których sygnały odbite z bardziej oddalonego Taga RFID znajdującego się z boku lub nawet z tyłu będą silniejsze. W takiej sytuacji operator nie będzie w stanie określić które Tagi RFID zostały zeskanowane za pomocą czytnika. Doświadczenia firmy SIETOM z technologią RFID wskazują jednoznacznie, że faktycznie zdarzają się sytuacje w których następuje odczyt kilku znaczników zamiast jednego. Są one źródłem wielu błędów przy interpretacji odczytów przez operatorów terminali.
Utylizacja zużytych materiałów celem uniknięcia zakłóceń
Dodatkowo należałoby wprowadzić procedury utylizacji zużytych znaczników RFID. Powinno to wyeliminować ich przypadkowe pojawienie się w polu odczytu anten RFID. Jest to podyktowane faktem, że na każdym kolejnym etapie produkcji następuje wymiana znaczników na nowe. W ten sposób zużyte znaczniki mogą powodować zakłócenia.
W takich sytuacjach zastosowanie technologii RFID może powodować pogorszenie pozyskania danych.
JAK TO ROZWIĄZALIŚMY:
Kiedy system RFID jest niewystarczający, czas na UWB RTLS
Sietom opracował koncepcję zastosowania technologii UWB RTLS.
Firma Sietom wykonała badania. Miały one określić wpływ pyłu węglowego osadzającego się na kotwicach radiowych systemu RTLS, które odbierały sygnały z tagów RTLS. Okazało się, że procesy technologiczne w firmie klienta nie pozwalają na bezpośrednie śledzenie położenia konkretnych katod i elektrod. Istniało wysokie ryzyko zniszczenia fizycznego Tagów RTLS umieszczonych na półwyrobach. Przewidziano więc inne rozwiązanie.
Zamiast bezpośredniego monitoringu katod i elektrod zaprojektowano śledzenie położenia obiektów i osób. Były to:
- chwytaki suwnic,
- operatorzy,
- wózki widłowe.
Definiowanie obszarów UWB RTLS
Następnie wprowadzono kojarzenie położenia z odczytanymi informacjami o produkcie.
Dodatkowo zastosowano zdefiniowane obszary w systemie RTLS (na cyfrowym planie hali). Obszary określa się w prosty sposób. Wystarczy narysować kontury obszaru na cyfrowym planie hali/placu, dodatkowo oznaczając obszar nazwą i kolorem.
Pojawienie się Taga RTLS w takim obszarze jest natychmiast rozpoznawane przez system i wprowadzane do systemu.
Dzięki wprowadzeniu rozwiązania jakim są systemy RTLS i RFID, firma zyskała możliwość śledzenia obiektów w czasie rzeczywistym. Rozwiązania te usprawniły pracę i umożliwiły bieżący monitoring lokalizacji półproduktów. Firma mogła zwiększyć swoje obroty poprzez mniej chaotyczne funkcjonowanie i optymalizację czasu pracy swoich pracowników.
