通過識別系統進行刀具管理

寂靜天花板

對刀具進行有效管理，在實際生產中不僅能夠提高產品生產效率，還能夠節省加工成本。因此，本文就以大眾汽車采用巴魯夫識別系統RFID進行刀具管理為例，來為讀者解讀如何通過這一系統將不同的生產工具達到最經濟化的運用。
產品品牌主要是因其高質量而為人所知。大眾數十年來以其優異的技術及耐用、可靠的汽車做到了這點。在中國上海的變速器廠內， 大眾使用了巴魯夫的工業識別系統RFID，這意味著大眾再次信賴了“德國制造”的質量。自去年起，BIS系統內的RFID部件優化了刀具的使用，做到了無紙化識別，保障了良好的跟蹤追溯。這在降低刀具成本的同時，也保證了變速器的質量。
6 t) F6 A  L& P: |; q+ n1 {準確無誤且充分地使用系統設備
作為大眾在中國的首家動力總成工廠，在2001年成立以來，大眾變速器（上海）已為多款車型生產制造了變速器，如Polo、晶銳、途安、寶來、明銳及高爾夫。到2010年1月，總共生產了100萬臺變速器。由于之后的投資，工廠現在的年產量達到了500,000臺。這滿足了大眾在中國各地的生產廠、大眾波蘭以及長春一汽大眾的需求。總經理Bodo Mehrländer在解釋2010年刀具管理的新發展時說道:“這一需求需要我們將產線進一步自動化，在增加產量的同時保障始終如一的質量。”
以往，用于操控齒輪的多個刀具是通過小型的紙質標簽進行識別的。十個機械加工中心和一個對刀儀。讀/ 寫頭安裝在對刀儀、刀庫、機這些標簽上包含的主要信息有：刀具號、duplo號以及X-, Y-和Z-數據。但因為空間有限，其他數據如供應商和刀具使用壽命則無法記錄。但是“工具信息不全”只是這種標記及識別方法的其中一個缺點。 Mehrländer解釋道：“更糟的是，這些標簽會遺失，混淆甚至上面的信息有誤。”根本無法確保刀具上的信息是相對應且是正確的。此外，核查刀具的使用壽命也成了問題。由于標簽無法顯示刀具使用了多久，因此經常會出現太早或太晚更換或重做刀具。這樣會產生不必要的成本費用，也會導致生產產品的質量缺陷。但是使用巴魯夫RFID 這一電子系統的解決方案能夠免除這一憂慮。
多樣化造就行業標準
" G: A8 C6 }) f! `+ Z* a$ n8 h巴魯夫的識別系統BIS包含了三個必要部件：無源編碼塊，有源讀/ 寫頭以及帶常用總線接口的讀寫設備，這些接口用于與外部設備進行通訊。完整的產品系列包含連接電纜線以及便攜式手持編程器等附件。這些服務及測試設備可使用USB 或WLAN 檢查并修改芯片內的數據。讀/ 寫頭有多種不同的大小與形狀，方便整合，幾乎適合所有應用。
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巴魯夫全球汽車行業管理部銷售總監BerndKlotz 先生說： “ 巴魯夫的識別系統已經成為了行業標準。”這說明了該公司在這 一領域的市場主導地位。識別系統的型號多樣，能在真空吸塵器、 帶冷卻劑及潤滑劑的機床內、甚至在高壓蒸汽殺菌下進行使用。
Klotz先生解釋說：“刀具使用的優化，刀具信息的無紙化，電氣數據的傳輸以及質量的保證，這些要求使得大眾變速器（上海）選擇 了巴魯夫，因為巴魯夫的產品能滿足客戶的所有需求。”中國使用的編碼塊，每塊容量為511字節。從眾多型號內進行選擇時，要考慮存儲容量。Klotz說：“事先定義編碼塊的配置，這點很重要。” 編碼能夠儲存很多信息，包括刀具自身的信息、序列號、供應商及機器型號，刀具使用壽命，生產階段或測試結果。由于刀具生產商已編碼塊固定在刀具支架上，因此若因為數據庫容量不足而要進行更換，產生的代價會很高。
, F" S* B8 R+ O6 f# H- Q) n巴魯夫提供針對不同外殼材質及不同安裝方式的讀寫設備。市場上提供的都是標準式接口包括常用的總線連接。Klotz在總結產品的簡易安裝時說道：“使用Profibus接口，我們能輕易的將讀寫設備與大眾變速器（上海）現有的控制器連接。”甚至可以將多個讀/ 寫頭與處理器連接，讓系統適合今后多變的需求。與讀寫設備一起配置的還有十個機械加工中心和一個對刀儀。讀/ 寫頭安裝在對刀儀、刀庫、機床及使用期限檢測站內，這在機械加工過程的各環節中保障了信息交流的透明度。
# w" h: ?! J, B, F& Z刀具及其數據組成一個單元部件
7 y0 j7 |/ p( ^  C6 `! v" x“使用巴魯夫的識別系統大大改善了我們的加工過程，使之更為可靠，”Mehrländer先生滿意的說道：“最重要的是我們現在能保證刀具與其數據清晰且永久的相對應。”根據規定，刀具供應商在發貨前會將編碼塊安裝在刀具支架上，這樣能防止模塊遺失或混淆。當然，模塊也能在后續操作中進行安裝固定。無論是全新的還是重做后的， 每把刀具都要先經過對刀儀，經過精確測量后，相應的數值會通過非接觸式的方式直接載入編碼塊。電氣識別的方式可以讓機器接受每把刀具的容差。因為控制器能將容差信息傳送至加工機器，機器便能精準的調整自身的位置，這增強了生產上的精確度。
對刀后，刀具便放入刀庫。刀具內的數據完整、無差錯、可隨時讀取。這意味著刀具隨時候命，能得到最佳的使用。刀具管理流程的下一步是機床。十個機械加工中心前都各有一個帶讀/ 寫頭的取刀站，讀取刀具數據后，將信息通過Profibus發送至控制器。機加工中心內的刀庫會自動調整位置，讓刀具能直接放入標記處。在刀庫內可靠、無誤的存放加上刀具中心自動讀取刀具內數據的功能大大增加了機器的使 用率。同時還能防止數據的錯誤錄入或遺失。
( @3 W) z3 T7 L( r; ]8 x增加刀具使用壽命，減少設置次數
在說起刀具庫存降低的情況時，Mehrländer 先生解釋道：“對刀具的使用壽命進行監控大大提升了我們的效率，因為現在我們能追溯 加工過程中的每把刀具，只有在必要時才會更換或重做刀具，刀具的使用得到了很大程度的提升。”由于刀具支架上的數據儲存，刀具的壽命在某些情況下可延長，從而降低庫存量。如果刀具到了假定的使用壽命，但仍能多使用幾次，這些刀具不會像先前那樣進入刀具刃磨室，而會返回庫存或機加工中心。這優化了刀具的使用，也保障了最大的刀具安全性。Mehrländer 先生總結了其中的經濟優勢：“使用巴魯夫的工業RFID 系統，憑借加工過程的優化，我們每年可節省30,000 歐元。此外，該系統還具備免維修的優勢。”
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, D3 J1 P7 U2 B8 t  y& s/ M對于使用不同刀具的機器，巴魯夫的識別系統能將不同的生產工具達到最經濟化的使用。這一系統能在生產過程中準備刀具的更換，創造最佳的更換條件，達到最短的更換時間。與手動操作刀具不同，刀具的更換集成為加工流程的一部分，這大幅度提升OEE（整體設備效率）。此外，更換與加工的同步增進了機器使用率，減少了后續加工中出現的停機時間，優化了產品的生產流程。
除了已經使用巴魯夫識別系統的機器外，大眾變速器（上海）有意在其他機器上安裝用于電氣數據傳輸的系統，用以減少啟動時間， 同時盡可能延長刀具使用壽命。Bobo Mehrländer 先生在總結雙方的成功合作時說道：“我們對巴魯夫的系統相當滿意，尤其是編碼塊的應用，我們雙方一直保持著緊密的聯系。
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