電鍍自動化:藉助基於定位的解決方案提高產品控制效率

Mar 4, 2024

數位變革正發展得如火如荼。這不足為奇:自動化流程結構可為手動程序帶來極大好處,其不僅意味著大幅節約成本,而且還能夠提高生產效率,改善透明度。這種前景對於在不同行業中活躍的諸多企業而言極富吸引力——JentnerGroup即是其中之一。這家企業希望找到一種辦法,既實現工作流的自動化,同時還能追蹤與之相關的各項程序。最終其決定採用SICK推出的Tag-LOC System,此系統專門為物料、載貨架及工業卡車的及時定位與追蹤而研發。

An automated process structure saves costs, increases productivity and improves transparency.
An automated process structure saves costs, increases productivity and improves transparency.

第一步是採用RFID技術

JentnerGroup總部位於德國普福茨海姆,是電鍍與金屬表面處理領域的領先服務提供商。為保持其自身在行業中的領先優勢,這家企業在電鍍精加工方面另辟蹊徑。作為實現全面自動化的先期步驟之一,2019年夏,企業在已有的BDE(運作資料採集)系統中增加了RFID技術(Radio Frequency Identification,射頻識別)——從而樹立了第一座里程碑。

 

超寬帶技術是符合邏輯的下一步

盡管此項改動已經帶來了不少收益,企業仍希望增加一項功能:在整臺設備上進行及時定位,並且定位準確度達到分米級別。但是RFID技術無法實現這一效果,因此2022年,企業引進了SICK Tag-LOC System,轉而採用超寬帶(UWB)感測器技術。

 

The Tag-LOC system from SICK is used by the JentnerGroup.
The Tag-LOC system from SICK is used by the JentnerGroup.

Tag-LOC System與Asset Analytics巧妙協作

JentnerGroup先是將SICK的這個系統用於轉筒滾鍍。位於電鍍生產線上方的天線負責接收電鍍筒管上標籤發出的信號。時間標記傳輸至Asset Analytics軟體平台,從而能夠自動化識別所有生產的部件,以及計算並追蹤其在劃分為多個階段的整個電鍍流程中所處的位置。此外,利用Asset Analytics,還可以透過整合RFID或條碼系統採集基於感測器的資料,並將其再加工為與流程相關的資訊。

Engineering Tools
用於車間資產數位化的軟體
Asset Analytics
定位系統
精確定位、追蹤與管理資產
Tag-LOC System
Tag-LOC sends an event message to the Jentner Smart Plating System (JSPS) when certain processes are recognized.

由此,JentnerGroup可基於一款不受所用技術限制的軟體獲取關於材料處理流程的各項資料,並透過中央操作介面獲悉一切。具體而言:一旦貼有可明確識別的超寬帶標籤的筒管或貨架進入或離開電解池或酸洗池上方區域,Tag-LOC System便可依據位置資料辨識出此程序,並向公司自主研發的JSPS系統(Jentner Smart Plating System,原稱BDE)發送相應的事件訊息。視表面與所需層厚而定,可由此智慧型系統計算出相應產品的具體設定值,並傳輸至整流器,從而自動化啟動電鍍流程。此時不再需要人工介入,還將儲存並處理所有重要資料以便後續可能的分析。此外,將Asset Analytics連接至JSPS系統,也不需要任何開發工作,因為這些皆由可個人化配置的JSON Webhook輕松控制。由此,可以在任何一臺具有http性能的目標裝置上發送和接收進出事件的客製化資訊。

在此項專案中擔任顧問的SICK定位解決方案產品經理Robert Schröder總結道:「客戶隨時可以知曉貨物的某個部件在工作流內部所處的位置,從而實現預測性加工,並始終對供貨量與時間點有最新的預測。」

 

一家製造商——諸多用途

由此奠定了更加高效的產品管理的基石。各個電鍍步驟的所有品質相關資訊與規範均傳輸至一份數位化生產檔案中。與之前的系統相比,除了量測準確度與檢測範圍外,靈活程度也有改善,同時不會再像從前那樣,不僅能耗量高,還會與其他無線電系統發生干擾。此外,SICK提供的方案還包括能夠用於收貨、中轉倉庫、配貨等其他領域的其他產品。這樣的機會JentnerGroup自然不會放過,除了Tag-LOC System外,還採用了SICK提供的另外幾項解決方案:利用3D快照攝影機Visionary-T可在物流領域進行查詢,以檢查貨物是否到達、是否位於拖板上指定的位置。相應的資訊同樣發送至Asset Analytics,並與位置資料一道進行再加工及視覺化呈現,以使工作人員隨時瞭解最新情況。此外,還可以利用Webhook,從多個渠道發送關於待處理的收貨任務的自定義訊息(如採用電子郵件或Teams)。此外,在Prometheus專案中,為實現在檢測單元中藉助協作型機器人自動化搬運醫療器械,還使用2D視覺攝影機InspectorP63x,以確定帶有塗層的醫療器具是否存在異常。

 

機器視覺
多功能視覺感測器,附靈活光學元件與堅固外殼
InspectorP63x
3D機器視覺變得前所未有的簡單
Visionary-T Mini
The JentnerGroup integrated the Tac-LOG system, the Visionary-T 3D snapshot camera and the InspectorP63x 2D vision camera.
The JentnerGroup integrated the Tac-LOG system, the Visionary-T 3D snapshot camera and the InspectorP63x 2D vision camera.

後續步驟

作為其數位轉型的一部分,JentnerGroup與SICK攜手,在其最近剛剛投入運作的新生產基地同樣實施了此項數位化方案。在4,000平方米高品質純手工電鍍生產車間內,採用了先進的數位整流器技術。其中,Tag-LOC System解決方案包含了26條天線,可監控104個電鍍池、兩臺烘乾機、八個裝配工位及四個原材料與生產資料臨時倉儲區。

JentnerGroup技術總監Marcel Scheidig一針見血地指出:「在我們的新生產車間中,Tag-LOC System將充分發揮它豐富的用途,再加上SICK提供的用於自動化收貨檢測的3D視覺攝影機、以及為我們的協作型機器人配置的人工智慧攝影機,將使我們做好充分的準備。我們已經實現了資料流的全部聯網,因此對於每一個由手工作業塗上塗層的工件,都可以為客戶提供一份全面而透明的數位化生產檔案,其中包括所有重要的影響參數,此外還可以將塗層產生的二氧化碳足跡告知客戶。」

Marcel Scheidig, Head of Technology at the JentnerGroup.
JentnerGroup技術總監Marcel Scheidig
Marcel Scheidig, Head of Technology at the JentnerGroup.
JentnerGroup技術總監Marcel Scheidig

 

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