Case study | Optymalizuj eksploatację i zwiększaj przejrzystość procesu dzięki RFID

Nieplanowane przestoje w produkcji spowodowane zużytymi lub nieobsługiwanymi w maszynach formami wtryskowymi mogą przyczyniać się do wzrostu kosztów wytwarzania produktu i są dobrze znanym problemem dla wielu firm. Aby im zapobiec i zoptymalizować wykorzystanie form wtryskowych, szwajcarski producent form do czekolady zainstalował system konserwacji predykcyjnej wykorzystujący przemysłową technologię RFID.

Utrzymanie kontroli nad procesem podczas częstych zmian form z RFID

Do produkcji części zwykle stosuje się skomplikowane i drogie formy wtryskowe. Ze względu na zużycie i zanieczyszczenie wymagają regularnego czyszczenia, pielęgnacji i konserwacji. Systematyczność tych zabiegów często zależy od odręcznych zapisów w dzienniku form, karteczek samoprzylepnych lub od doświadczenia pracowników. W bardziej nowoczesnych firmach do przechowywania tych informacji można wykorzystać bazy danych lub arkusze Excela. Bez względu na metodę, doświadczenie ze świata rzeczywistego pokazuje, że ręcznie prowadzona dokumentacja jest często podatna na błędy. Konserwacja i inspekcja są często przeprowadzane tylko wtedy, gdy forma nie działa prawidłowo, kiedy zwykle jest za późno.

Formy do czekolady, które pracują na liniach produkcyjnych w sposób ciągły, znane są na całym świecie ze swojej perfekcji i trwałości. W większości przypadków są one wytwarzane w stosunkowo małych partiach od 1500 do 2000 sztuk. Z tego powodu formy wtryskowe mają budowę modułową. Podstawą jest forma wzorcowa z wymiennymi wkładkami, co prowadzi do szybkich i częstych cykli wymiany formy. Dodatkowo są pewne elementy, które wymagają zwiększonej konserwacji, takie jak węże doprowadzające materiał, przewody czy elementy łączące, których modyfikacja wymaga usunięcia formy głównej. Dlatego szczególnie ważne jest śledzenie, ile razy użyto matrycy. Aby rozwiązać ten problem, można zainstalować system sterowania wykorzystujący przemysłową technologię RFID.

Modernizacja RFID możliwa do przeprowadzenia na każdej maszynie

Rozwiązanie RFID umożliwia śledzenie użycia form wtryskowych i zapewnia ich optymalne wykorzystanie. Jednym z kluczowych elementów jest znacznik RFID, który jest montowany na każdej formie. Rynek oferuje szeroką gamę modeli zapewniających ten podstawowy komponent pod względem pojemności, kształtów anten, typów instalacji i innych funkcji.

Poszczególne typy znaczników umożliwiają konfigurację idealnie dostosowaną do warunków otoczenia. Aby zmierzyć rzeczywistą liczbę przeprowadzonych procesów wtryskiwania, w odpowiednim miejscu na maszynie zamocowany jest licznik. Może to być czujnik indukcyjny lub optyczny. Korzyści z obu opcji przedstawiono w poniższej tabeli:

	CZUJNIK OPTYCZNY	CZUJNIK INDUKCYJNY
KORZYŚCI	● Zasięg nawet do 100 metrów ● Zabudowy plastikowe i metalowe ● Niezawodna praca ● Różnorodność wyjść i połączeń ●Kompatybilność z siecią	● Ignoruje wodę, olej, brud i cząstki niemetaliczne ● Niewrażliwy na kolor lub wykończenie powierzchni detalu ● Odporny na pył ● Chroniony przed zwarciem ● Wytrzymuje duże wstrząsy i wibracje

Wewnątrz maszyny zainstalowane jest urządzenie do odczytu/zapisu RFID celem nawiązania komunikacji z nośnikami danych na formie. Centralna jednostka RFID z komputerem przemysłowym i oprogramowaniem znajduje się w oddzielnej szafie sterowniczej. Zawiera bramę do sieci firmowej i połączenie dla lampki sygnalizacyjnej, dając operatorowi ciągłe wizualne wskazanie bieżącego stanu formy w odniesieniu do odstępów między kolejnymi kontrolami. Wartości graniczne liczby wtrysków do następnego przeglądu konserwacyjnego oraz liczby wtrysków do wystawienia ostrzeżenia można określić indywidualnie dla każdej formy.

Dzięki zastosowaniu tagów RFID cykle produkcyjne i wszystkie inne istotne dane, w tym unikalny identyfikator formy, są bezpośrednio i wyraźnie powiązane z jedną formą. Do odczytania danych można wykorzystać mobilne urządzenia końcowe. Może to być urządzeniem przenośne lub smartfon z systemem Android z funkcją komunikacji bliskiego zasięgu (NFC – near-field communication) i odpowiednią aplikacją dostawcy systemu. Aplikacja ta zawiera również opcję zabezpieczenia poszczególnych funkcji hasłem.

Większa elastyczność dzięki interfejsowi w postaci usługi sieciowej

Dodatkowy dostęp do systemu RFID może zapewnić interfejs w postaci usługi sieciowej. Umożliwia on integrację z systemami wyższego poziomu (MES, ERP itp.) przez TCP/IP lub Wi-Fi. Dzięki temu wszystkie dane dotyczące form mogą być wykorzystywane w sieci firmowej. Dodatkowo standardowa przeglądarka internetowa zapewnia globalny dostęp do systemu RFID oraz form stosowanych w maszynach.

Podsumowując, zalety systemu RFID:

• Autonomiczny system, który można łatwo zainstalować w mniej niż 3 godziny
• Kompatybilność z każdą maszyną niezależnie od jej producenta, wieku czy położenia w systemie
• Jasne przypisanie wszystkich istotnych danych do jednej formy
• Definiowanie indywidualnych limitów dla każdej formy
• Rozwiązanie typu plug-and-play
• Brak interakcji z systemem sterowania maszyną
• Możliwa instalacja interfejsu usługi sieciowej