Wciąż przybywa sposobów na wykorzystanie RFID w przemyśle. W artykule pokażemy kilka z nich. Zaczniemy od ?mówiących odpadów?, napiszemy o podkręcaniu temperatury do ponad 200oC, a skończymy na? podróbkach.
Jak na razie głównymi odbiorcami technologii RFID są działy sprzedaży detalicznej, logistyki i magazynowania. Jednak coraz częściej wykorzystuje się je w aplikacjach przemysłowych. Okazuje się, że mamy tu do czynienia z zaskakującą różnorodnością zastosowań. Dzieje się tak, dlatego że do celów identyfikacji wykorzystuje się fale o częstotliwości radiowej. Transport danych realizowany jest bezprzewodowo. Etykiety i czytniki RFID mogą wymieniać informacje wykorzystując przepływ danych tylko w jednym kierunku lub w obu kierunkach. Ponadto mogą być przystosowane jedynie do odczytu lub mieć również funkcje zapisu. Możliwe jest stosowanie rozwiązań wbudowanych lub dodatkowych, które są przystosowane do pracy na jednej częstotliwości lub na wielu częstotliwościach. Spotykane są rozwiązania handlowe lub ?surowe?, standardowe czy dostosowane do wymagań odbiorcy. Systemy bazujące na technologii RFID mogą być zaimplementowane w pierwotnym wyposażeniu wytwórcy, użytkownika końcowego lub integratora systemu.
Sterowane zgniatanie śmieci
Według Tony?ego Romano z Sonrai Systems przedsiębiorcy wykonują dobrą robotę śledząc zużycie elektryczności, wody, gazu i oleju, ale zapominają o piątym elemencie, jakim są śmieci. Sonrai zajmuje się technologiami automatyzacji zarządzaniem odpadami oraz wyposażaniem i serwisowaniem przedsiębiorstw parających się recyklingiem. Zdaniem przedstawicieli tej firmy zarządzanie odpadami zmierza w kierunku wysokich technologii. Ten segment rynku zaczyna korzystać z: automatycznego gromadzenia informacji o śmieciach, bezprzewodowych technologii komórkowych, połączeń ethernetowych, modemowych połączenia komutowanych oraz czytników RFID.
Rozwiązanie firmy Sonrai ? Trash Tracker ? dostarczane przez iQuest, przekształca zwyczajne urządzenie do zgniatania śmieci w inteligentny system zarządzania odpadami. System może: liczyć zasoby, ograniczać kradzież odpadów, segregować niebezpieczne materiały. Aplikacja jest w stanie prewencyjnie wezwać obsługę i na różne sposoby zadbać o uczciwość przewoźników śmieci.
Trash Tracker składa się z: nadzorującego systemu sterowania oraz akwizycji danych (SCADA), sterownika swobodnie programowalnego Siemens S7-200 oraz czytników RFID.
Sterownik zapisuje godzinę, datę i długość czasu otwarcia drzwi zsypowych. Zlicza elementy wchodzące i wychodzące, co jest możliwe dzięki integracji etykiet RFID z workami lub pudłami. Skrupulatnie liczone jest również każde opuszczenie i podniesienie pojemnika na śmieci. Danych jest znacznie więcej i są one archiwizowane.
? Patrząc w przeglądarkę, mogę zobaczyć, że pojemnik był ostatnio serwisowany o 9:52 18-go dnia miesiąca, jakie jest ciśnienie oleju w pompie hydraulicznej, a także ile waży urządzenie zgniatające śmieci ? mówi Tony Romano.
Ekran jest połączony ze sterownikiem pracującym w systemie Trash Tracker klienta. Program Siemens WinCC SCADA pomaga w zdalnym monitoringu i serwisowaniu firmowego taboru zgniataczy śmieci w sposób bezprzewodowy, przy użyciu Ethernetu oraz łącz modemowych.
Zdalna integracja
Integratorem, który zajmuje się wdrażaniem systemu Trash Tracker, jest iQuest. Bob Meads, prezes firmy twierdzi, że możliwe jest zdalne dodanie urządzenia do głosowego przekazywania komunikatów lub czytnika etykiet RFID do urządzenia zgniatającego śmieci. Zaprogramowanie nowych urządzeń odbyłoby się bezpośrednio z siedziby iQuest.
? Zdalne programowanie pozwala na zwiększenie wydajności i bardziej elastyczną pracę ? mówi Bob Meads. ? Nasza siedziba znajduje się w Atlancie, zaś biuro Sonrai w Chicago. Podróże w obie strony za każdym razem, kiedy występuje potrzeba wprowadzenia zmiany lub usprawnienia, byłyby męczące i długotrwałe.
Trash Tracker, który umożliwia zastosowanie technologii RFID, może nieustannie wykrywać niebezpieczne lub potencjalnie szkodliwe odpadki. To szczególnie korzystne miedzy innymi dla szpitali, które muszą liczyć się z odpowiedzialnością za umieszczenie w publicznych śmieciach zabójczych odpadów. Czytnik etykiet Simatic RF600, zamontowany na zsypie urządzenia zgniatającego, skanuje oznaczone identyfikatorami odpady i decyduje,
czy można je przepuścić, czy też należy zatrzymać proces i skierować je z powrotem.
Informacja z etykiety umieszczonej na torbie z niebezpiecznymi odpadami jest natychmiast przesyłana do systemu Trash Tracker, który alarmuje sterownik. Następuje automatyczne zatrzymanie urządzenia zgniatającego śmieci.
? RFID to niezwykła technologia, która łatwo łączy system SCADA z systemem sterowania bazującym na PLC ? mówi Bob Meads.
Prezes iQuest podkreśla przy tym znaczącą rolę WinCC w przechowywaniu archiwalnych odczytów z etykiet i powiadamianiu obsługi szpitala w przypadku naruszenia bezpieczeństwa odpadów medycznych.
? Natychmiastowy alarm za pomocą poczty elektronicznej lub telefonu komórkowego może zostać przesłany w momencie wykrycia problemu przez czytnik ? tłumaczy Tony Romano. ? Jednocześnie z głośnika umieszczonego w maszynie padnie komunikat nakazujący wyjęcie worka z odpadami medycznymi z urządzenia zgniatającego śmieci.
System Trash Tracker bazujący na RFID jest też między innymi używany przez sprzedawców detalicznych w wielkich sklepach wyprzedażowych. Służy do śledzenia spisu towarów w ogromnych wielopoziomowych składach.
Urządzenie do zgniatania śmieci z funkcją odczytywania etykiet RFID służy takżejako detektyw. Redukuje kradzieże ?tylnymi drzwiami? organizowane przez pracowników. Zdarza się, że pracownik rzuca pudło z przedmiotami do urządzenia zgniatającego śmieci i planuje wyciągnięcie go po godzinach pracy. W takiej sytuacji przedmiot zostanie zidentyfikowany, system odnotuje datę i czas zdarzenia i poinformuje zarządzających o zaistniałej sytuacji.
Etykiety przejmują ciepło
Mimo że technologia RFID może być użyta w aplikacjach przemysłowych w różnorodnych zastosowaniach, to wiele procesów przemysłowych wydaje się dla niej po prostu zbyt trudnych. Wymagające procesy i środowiska mogą zniszczyć komponenty używane do identyfikacji części. Nie zawsze stanowi to jednak barierę nie do przejścia. Przykład: klient chce używać etykiet RFID do identyfikacji samochodów przesuwających się wzdłuż taśmy produkcyjnej. Etykiety mają być przymocowane do mobilnej platformy i przekazywać (oraz zapisywać) dane w czasie rzeczywistym. Chodzi między innymi o numer modelu, kolor i ewentualne specjalne wyposażenie danego pojazdu. Ze względu na miejsce mocowania etykiety muszą znosić ciężkie warunki występujące podczas procesu produkcyjnego. Najbardziej uciążliwe jest malowanie karoserii, gdy temperatura przekracza 200°C. To zbyt wiele dla większości etykiet RFID.
Turck stworzył więc etykiety charakteryzujące się następującymi atrybutami:
- etykiety cylindryczne 22 mm na 135 mm; zapewniają bezpieczny montaż na poprzednio zaprojektowanej platformie; umożliwiają zastępowanie nowszą wersją systemu śledzącego bez wymiany innego wyposażenia produkcyjnego;
- etykiety są przystosowane do wysokiej temperatury; mogą natychmiast zapisywać i odczytywać dane po zakończeniu procesu malowania; mogą być fizycznie zamalowywane bez zakłócenia działania;
- na końcu cyklu produkcyjnego dane pomiarowe są wydobywane z etykiet, które pozostawiane są na platformie, w celu ponownego użycia przy następnym pojeździe.
Zintegrowane zarządzanie
Lyonnell Chemical poszukiwał drogi do przechwytywania, śledzenia i integracji informacji z danego obszaru z informacjami pochodzącymi z innych źródeł. Celem było inteligentne zintegrowane zarządzanie podczas wprowadzania unowocześnień w należącej do nich Korpus Christi, fabryce olefiny.
Projekt polegał na:
- wymianie istniejących urządzeń odczytujących papierowe karty na nowe elektroniczne arkusze kalkulacyjne,
- dodaniu danych statycznych do istniejących arkuszy kalkulacyjnych zawierających informacje z rozproszonego systemu sterowania (DCS),
- dostarczaniu w razie potrzeby zewnętrznych procedur operacyjnych,
- budowaniu stron pomocy dla operatorów,
- zainstalowaniu etykiet RFID na wszystkich znaczących częściach wyposażenia.
Lyondell zdecydował się na wdrożenie systemu IntelaTrack PKS firmy Honeywell. Umożliwia ona integrację informacji pochodzących z poszczególnych obszarów zakładu z informacjami pochodzącymi z innych źródeł, takich jak: produkcja, sterowanie procesem i praca systemu zarządzającego. Zintegrowane, mobilne narzędzia sprzętowe i programowe dają operatorom obszarów zdolność do odpowiedniego przechwytywania, zbierania, analizowania i użycia danych krytycznych ? z komputerów przemysłowych, etykiet RFID i innych urządzeń peryferyjnych. Do tych ostatnich zaliczają się: urządzenia do pomiaru temperatury, próbniki wibracji i urządzenia do testów.
Nowy system integruje także informacje pochodzące z wielu źródeł, włączając w to produkcję oraz sterowanie procesem. Dzięki temu możliwe jest podjęcie bardziej aktywnych decyzji i polepszenie integralności danych pobieranych z poszczególnych obszarów zakładu. Ponadto RFID pomaga przechwytywać krytyczne dane z obszarów i datować je dla poprawy precyzji. Czas weryfikacji danych został zredukowany z 4 godzin do 20 minut. Powiązane z tym ilościowe oszczędności związane z operacjami wyniosły 1 milion USD.
Kolejną kwestią jest? walka z podróbkami. Przemysł jest wrażliwy na części zamienne niskiej jakości lub podróbki. Fatalnym skutkom z tym związanym mogą zapobiec etykiety RFID.
? Fałszerstwa kosztują przedsiębiorstwa miliony dolarów rocznie, czemu mogą zapobiec etykiety wbudowane w urządzenia i podzespoły ? mówi Martin Payne, przedstawiciel SkyeTek.
Według niego sprawdzanie autentyczności za pomocą RFID chroni reputację przedsiębiorców i oszczędza dochody tracone na fałszerstwach. Payne podkreśla, że marka, typ i wiek części lub produktu są istotne dla niezawodności i osiągów maszyn.
Mark T. Hoske
Artykuł pod redakcją Krzysztofa Jaroszewskiego, adiunkta w Instytucie Automatyki Przemysłowej na Wydziale Elektrycznym Zachodniopomorskiego
Uniwersytetu Technologicznego
Integracja zwalczy błędy
Przemysław Czujowski, konsultant RFID, SATO
Zainteresowanie technologią RFID jest wśród firm przemysłowych spore. Niestety, ich zarządom trudno podjąć decyzję o poniesieniu kosztów inwestycji. Obecnie etykiety typu RFID stanowią uzupełnienie, nie zaś konkurencję dla znakowania produktów kodami kreskowymi. Przyszłości RFID na polskim rynku można dopatrywać się w połączeniu automatycznego znakowania produktów z modułami drukującymi RFID. Znakowanie będzie przebiegać za pomocą tagów wraz z automatycznym kodowaniem, drukowaniem etykiety i naklejaniem jej na opakowanie. W ten sposób oznaczane produkty mogą być następnie automatycznie rozdzielane do odpowiednich obszarów logistycznych. Nowoczesne systemy RFID pozwolą wyeliminować wiele błędów, na przykład w przygotowaniu wysyłek.
