RFID的技术在模具管理中的应用

时间：2022-09-16

1.项目背景

模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75％的粗加工工业产品零件、50％的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。自2000年以来，我国的模具行业已步入了高速发展时期，但同时，模具一个传统、复杂、充满竞争的行业，企业都是一种面向订单的单件生产型企业，几乎每一套模具订单的生产都是一种新产品的开发，都需要经过分析客户意图，确定模具结构、报价、设计、物料准备、制造、装配、试模、反复修模等过程，直到模具能够加工出合格的产品。传统的采用人工纸质记录的方式已经无法及时有效的对模具资产进行管理，无法及时了解到模具的使用情况以及模具的储存、维修、报废等情况。

而模具的管理影响着制造加工企业产品的品质以及生产排期，所以模具的管理对提升制造企业效率以及资产安全管理尤为重要，引入先进的信息采集手段来替代现有的人工管理方式迫在眉睫。

2.用户需求分析

通过实地调研，分析客户需求，重点集中在：

模具使用统计

模具在机床上进行加工工艺时，整个模具从上机床直至模具出现损坏进行维修工作，使用者无法准确获知模具的使用次数情况。

这种情况造成对于模具的使用情况以及模具的寿命目前无法进行有效监控，如果在生产加工过程中使用了已经产生质量问题的模具，会影响到该模具加工产品的品质。

效率低下

工作人员使用纸质记录每次出入库的情况，记录的效率较低，且有可能出现漏记的情况。

记录保存和检索工作复杂：采用纸质文档进行记录会产生大量的纸质文档，后续文档的归档保存需要专人管理，且如果需要调出某些出入库记录时，翻查调取工作也会增加人员的工作量，影响工作效率。

模具维修数据记录

目前模具在进入到维修车间到完成维修，整个维修流程没有进行数据记录，在后续模具报废需要进行维修记录调阅的时候，无法提供相应的数据，管理人员无法得知模具的维修流程工艺等信息。

针对以上需求以及模具在管理中遇到的问题，在此引入RFID射频识别技术对模具从入厂到报废的全生命周期进行管理。

3.解决方案

3.1系统拓扑

在模具上安装RFID电子标签，实现电子标签与模具信息的绑定，在各冲压环境部署RFID阅读器，建立模具信息跟踪的节点网络，完成对模具每次冲压次数的数据统计，为系统分析模具生命周期提供数据支持。

移动PDA具备RFID功能，可用于模具管理过程中的一些移动作业，包括模具的小批量上下架、移架、盘点、维保信息查询记录等。

机台RFID读头为固定安装的RFID读写器，通常安装于固定的工位，对模具的加工生产信息进行跟踪记录。

3.2系统功能介绍

在模具使用点位和仓库内部署RFID电子标签读写器、在模具上安装RFID电子标签，建立模具跟踪的节点网络，按批次、模块对模具参数进行采集，分析工艺或质量参数的相关性，支撑全厂的物料生产加工跟踪流程。整套系统利用先进的RFID自动识别技术，实时获取现场各个模具生产点的生产数据、库存数据，质检数据和移动数据，通过对生产车间所有生产参数计量信息的收集、整理和分析，完善对物料生产过程所涉及的生产单元、设备、仓库仪表数据采集和录入，为各种生产活动提供物料移动、加工、库存和设备、管理层辅助决策和车间成本核算提供可靠保证。

基于RFID技术的模具管理平台，可提供模具冲压次数统计，工单管理，机台管理，包括上模具、下模具、生产监控等，同时可自动完成模具的出入库管理，具备模具初始化、模具归还、模具入架、模具领用功能，实现对模具状态监测、模具损耗监测、模具正常监测、模具保养监测、模具维修监测，以及模具的数量盘点功能。

3.3系统工作流程

3.3.1模具信息初始化

采用RFID发卡设备，将模具信息写入到电子标签中，然后将电子标签与模具进行一一绑定。

电子标签选用抗金属型，为适合现场恶劣的环境和频繁的振动，采用铆钉或螺丝钉的方式将标签安装到模具表面。

标签采用**高频抗金属标签，每个标签分配一个一ID号，与模具一一对应，将模具信息(模具编号、生产日期、模具位置、模具类型、加工材料、维修、保养等)写入芯片中，上传数据库。

运用RFID技术对每组模具作独立的记录，建立模具生命周期电子档案，记录所有曾做出的改动及状态，例如模具的寿命，模具的状态，包括异常损坏的情形。

3.3.2工位采集

根据不同机床的结构，在不同的位置部署不同的设备，以达到对数据的精确获取，以及较佳的安装方式。

使用小尺寸RFID一体式读写器，安装在机床的背面，不影响设备使用的空旷位置。天线可不一定正对标签，也可将天线安装在靠边位置，使天线有一定角度，朝向标签即可。具体安装位置，应视现场条件和测试结果而定。

通过RFID技术，实时自动抓取模具的位置、状态信息与机台合模次数，并根据总合模次数判断出模具寿命及维修周期。

结合当前网络技术与当前的管理系统（ERP）做到无缝对接，实现数据的实时交换、快速及时查看数据，有效控制作业流程，了解模具的维护和使用情况，有效的对设备进行管理，从而提高工作效率。

将所有的模具统一利用系统进行管理，模具的基本信息与业务数据均有专人负责维护，所有的数据异动均透过系统进行校验与完成，同时产出详细的记录。

3.4系统的优化效益

（一）模具的精细化管理：（1）自动记录模具的进出库时间；（2）准确记录模具所在仓库的具体位置；（3）自动记录模具型号所对应生产的产品型号；（4）准确了解模具所使用的次数

（二）产品的精益化管理：（1）工艺流程关键信息的自动记录；（2）自动批量记录进出库产品信息；（3）产品质量可追溯

（三）人员的高效管理：（1）任务分配、工艺指导；（2）记录每个工位工人的工作时间、产量，量化考核；（3）关联每个工人生产的产品批次型号，质量追溯有**

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词条
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