電子行業(yè)基于RFID技術(shù)和二維碼的應用

　德國安貝格生產(chǎn)基地被譽(yù)為西門(mén)子集團王冠上的寶石——多年來(lái)，工廠(chǎng)內超過(guò)1000名的員工生產(chǎn)了為數眾多的SIMATIC S7控制器家族的模塊。

　　生產(chǎn)工程師最主要的目標是產(chǎn)品的質(zhì)量。畢竟，SIMATIC系列部件在全世界范圍內被用于工廠(chǎng)內的生產(chǎn)流程控制，設備故障將導致停產(chǎn)及相當可觀(guān)的損失。同時(shí)，安貝格基地必須以最大的效率運行，以在世界范圍內保持競爭力。這在目前SIMATIC為滿(mǎn)足不同應用而衍生出大量不同系列產(chǎn)品的情況下變得更為困難。需要完成的任務(wù)是：在生產(chǎn)產(chǎn)品數量及品種經(jīng)常變化的情況下，也能通過(guò)一種合理的生產(chǎn)流程安排，達到經(jīng)濟生產(chǎn)的目的。解決方案在于生產(chǎn)流程能完全適應產(chǎn)品的變化。

　　柔性化生產(chǎn)線(xiàn)中，每一臺機器及每個(gè)工位都能處理大量不同的產(chǎn)品。前道工序中的電路板組裝設備能針對不同類(lèi)型產(chǎn)品靈活地設定不同步驟。在包裝工位，每個(gè)單獨的產(chǎn)品所包含的附件，比如電纜、說(shuō)明書(shū)、光盤(pán)等，被顯示于監視器中，并且當它們被移出存儲箱時(shí)也會(huì )被檢測。

　　二維碼是實(shí)現柔性生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

　　為了控制如此復雜的系統，在每個(gè)生產(chǎn)步驟中必須識別每個(gè)產(chǎn)品。出于效率原因，識別必須自動(dòng)地執行。為了達到這個(gè)目的，電子生產(chǎn)車(chē)間首先依賴(lài)于光學(xué)讀碼系統。每個(gè)部件，包括半成品和成品，都被賦予一個(gè)獨特的不重復的編碼。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，功能強大的數據庫能實(shí)時(shí)地給每個(gè)單獨的工作站提供所需要的信息。除了實(shí)際的生產(chǎn)信息，例如產(chǎn)品的部件列表等，該數據還包括擴展的測試規格及質(zhì)量數據參考值。編碼數據被噴墨打印機打印在不干膠標簽，貼在物品表面或通過(guò)激光打標設備直接刻印在物品表面。在收貨部門(mén)，每個(gè)從供應商處提供的部件都被分配了一個(gè)工廠(chǎng)內部獨特的編碼。采用內部編碼方式更簡(jiǎn)便，同時(shí)可更方便地達成目標。

　　相比于慣用的一維條碼方案，該規則采用了二維碼（Data Matrix）方式。二維碼具有更高的數據密度、更強的容錯能力及更小的打印面積。舉例而言，對最小的模塊如連接件及電路板，都可實(shí)現打碼。另一個(gè)優(yōu)勢是，由于二維碼比同數據量的一維碼的面積明顯更小，通過(guò)激光打碼實(shí)現的速度可以更快。因此，每個(gè)產(chǎn)品的打標時(shí)間可以降低到2.5秒，這對提高電子產(chǎn)品生產(chǎn)效率意義顯著(zhù)。

　　除了應用于實(shí)際生產(chǎn)控制，每個(gè)產(chǎn)品的大量質(zhì)量數據也能通過(guò)編碼收集。對于每個(gè)出廠(chǎng)的產(chǎn)品，相關(guān)人員都可以獲得諸如供應商部件信息、測量結果及更多相關(guān)信息。這些索引數據信息對安全部件特別重要，在對產(chǎn)品質(zhì)疑時(shí)能夠提供產(chǎn)品無(wú)差錯證明。另外，數據的收集還有助于優(yōu)化質(zhì)量，因為某些錯誤類(lèi)型能在生產(chǎn)的早期被檢測到。

　　西門(mén)子固定式讀碼器MV420/MV440

　　為了讀取編碼， 生產(chǎn)廠(chǎng)使用了S I M AT I C MV440/420系列固定式讀碼系統。SIMATIC系列讀碼器設計緊湊，使得讀碼器能安裝在狹小的空間，緊靠輸送設備。同時(shí)具有強大的解碼能力，并且集成了多種工業(yè)標準數據接口，能和SIMATIC控制器無(wú)縫集成的特性使讀碼器部署簡(jiǎn)便快速。

　　MV440/MV420技術(shù)及功能特性如下：

　　IP67的高防護等級及防震動(dòng)、耐沖擊適用于各種嚴酷的工業(yè)環(huán)境；
每秒80畫(huà)面的高速解碼，適于高速應用；
配合外部照明達到3米的遠距離可靠解碼；
無(wú)需特殊軟件，基于網(wǎng)絡(luò )的各種診斷功能；
使用SIMATIC WinCC flexible/ WinCC方便地創(chuàng )建客戶(hù)界面；
包含以太網(wǎng)、PROFIBUS DP、PROFINET、RS232、數字輸入輸出等各類(lèi)工業(yè)通訊總線(xiàn)。

　　RFID在供應鏈管理中的應用

　　在普遍使用了光學(xué)讀碼的基礎上，RFID（無(wú)線(xiàn)射頻識別）技術(shù)在安貝格工廠(chǎng)日益得到應用。RFID技術(shù)應用在循環(huán)使用的物品上，如加工件托盤(pán)或焊料框等的識別上。使用RFID的優(yōu)勢在于：數據載體（標簽）中的值可以按需更新，無(wú)線(xiàn)射頻芯片能被重復使用，幾乎沒(méi)有次數限制。

　　例如，在最終模塊組裝步驟中，部件列表被寫(xiě)入加工件托盤(pán)上的RFID標簽，在每個(gè)組裝工位，該數據能被自動(dòng)讀取。最終設備編號采用二維碼的形式通過(guò)激光打標刻印在產(chǎn)品外殼上。

　　RFID也被使用在有多種模塊可選的焊接設備上。每個(gè)生產(chǎn)中需要用到的工裝夾具，都被安裝了RF300的標簽。在夾具裝入的過(guò)程中，RFID讀寫(xiě)器識別工裝夾具，將獲得的數據與生產(chǎn)程序中的數據做比較，用于避免使用錯誤的工裝夾具。

　　在這里，特定的RFID數據標簽具有耐高溫特性和防護等級，這保證了它在高溫環(huán)境及有清潔劑環(huán)境中可靠使用。目前，檢測設備只有少量的RFID應用，但類(lèi)似應用也是質(zhì)量保證體系重要的組成部分。

　　RFID技術(shù)在電子行業(yè)的工廠(chǎng)中還有很大的應用潛力，尤其是供應鏈的自動(dòng)化管理，它代表了制造業(yè)的先進(jìn)方向。例如，利用RFID技術(shù)賦予工件唯一的身份，可以保證在制造和物流環(huán)節清楚地追蹤。位于德國萊比錫的西門(mén)子電話(huà)制造工廠(chǎng)已經(jīng)利用RFID技術(shù)實(shí)現了產(chǎn)品的追蹤。在制造工藝過(guò)程中，電子OEM廠(chǎng)商對收集數據和提供物料可追溯性的需求不斷增長(cháng)，從記錄每批單板上的少數關(guān)鍵器件的批次代碼信息，到保證完整的物料和工藝可追溯性，如記錄每個(gè)單板或組件所涉及的所有元器件、化學(xué)品、工裝夾具等信息。RFID 技術(shù)必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。