一、應用背景

    汽車與晨控智能合作，在汽車工廠應用晨控智能的高頻螺栓RFID標簽，用于機加車間缸體線和缸蓋線的識別和追溯，本文主要介紹基于螺栓RFID標簽在發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）中的應用。

    晨控智能的螺栓RFID標簽有多種規(guī)格，存儲容量可達112byte，其外觀和普通螺栓非常相似，如下圖紅圈所示：

二、設計方案

    以缸體加工為例，缸體上線時，先將RFID螺栓安裝、擰緊、寫入工單及序列號信息；當缸體經(jīng)過關鍵加工工位時，PLC將關鍵作業(yè)信息如擰緊值、試漏檢測結果等寫入螺栓RFID；當缸體進入下一工位，PLC讀取RFID并檢查上道工序結果；缸體下線時，PLC讀取RFID數(shù)據(jù)并同步給發(fā)動機制造（MES系統(tǒng)）。

    晨控智能螺栓RFID標簽提供IP67等級的防護，可以應用于有潤滑劑、金屬屑、清洗設備的環(huán)境中。

    在一臺發(fā)動機的完整制造流程中，會使用多個RFID標簽，如：

1）缸體機架的螺栓RFID

2）缸蓋機架的螺栓RFID

3）內(nèi)裝線的托盤RFID

4）缸蓋分裝的托盤RFID

5）活塞連桿分裝的托盤RFID

6）外裝線的托盤RFID

7）卡車發(fā)動機的測試線托盤RFID

    當發(fā)動機從內(nèi)裝轉運到外裝時，或者需要離線返修時，由于發(fā)動機和托盤分離，這時就需要將RFID數(shù)據(jù)與MES之間進行備份和恢復，較為繁瑣。

    因此，如果能夠將缸體上的螺栓RFID標簽一直延用到完整的制造過程中，就不存在數(shù)據(jù)轉運的問題，可以大量減少MES和PLC之間的數(shù)據(jù)交互，但是面臨很大的困難。

    由于發(fā)動機工位間距小，因此采用了高頻而不是超高頻RFID技術，這就造成了RFID標簽閱讀距離短(一般<0.2米)、角度小，因此一般要求閱讀器要正對標簽、緊貼安裝。

    而缸體在經(jīng)過裝配之后，大部分被包裹在發(fā)動機內(nèi)部，如果螺栓RFID安裝在內(nèi)部則難以識別；安裝在外部的話，也可能在裝配過程中，造成和零件設備的干涉，也難以識別。

    那么假如我們希望做到利用缸體螺栓RFID進行全程跟蹤的話，則需要從設計入手，和工藝、控制專家一起制訂方案：

    在缸體上設計螺栓RFID的工藝安裝孔；此孔不會影響發(fā)動機的剛性；在裝配后也一直暴露在發(fā)動機的外側；在出廠前用普通螺栓或橡膠塞進行封閉。

    螺栓RFID在缸體機加安裝后，全程不會和其它零件、設備形成干涉。

    設備和OEM工程師，要根據(jù)螺栓RFID的位置和角度，調(diào)整各高頻RFID工位機的安裝位置。

    此方案能夠有效地確保數(shù)據(jù)安全，但是增加了工藝的復雜性，可謂各有利弊。

三、應用設備

    晨控智能（CK）高頻圓形螺絲載碼體CK-THR1312M-112B，是一款IP67防護等級的工業(yè)級 RFID 電子標簽，高頻13.56mhz，ISO15693電子標簽，抗金屬、耐高溫功能，外觀小巧，安裝便捷，適用于各類工業(yè)和商業(yè)環(huán)境。