物联网技术为工业制造锦上添花

　　为了将来能够提高生产力、并提供高质、独立传输的服务Kunststoffte chnik Bernt GmbH发明并组建了大量完整的电镀设备。来自阿尔高低区的Kunststofftechnik Bernt GmbH 是有竞争力的发展合伙人，并且是可依赖的供应商为了高质量的塑料零件。它的范围从塑料制成的精密技术功能零件的生产制造到电镀表面处理（镀铜工艺和镀锌工艺等等）制成模块。其客户中很有多知名公司，主要有自动化、家用设备和卫生产业。

　　德国Metzka GmbH of Schwanstetten公司利用了国家最先进的过程和自动化技术设计并应用了电镀设备。西门子公司，作为一个家族产业，活跃在电镀产业30多年，此时也担负起咨询的任务。西门子是Metzka在控制技术领域的首选供应商。Metzka主要寻求其在计划阶段的辅助作用，并非RFID技术的普通应用方面，诸如：用来控制、调试和跟踪产品物。       

　　过程透明 效率倍增

　　操作者期望比过去能够更好地管理库存和原料及成品零件。当电镀塑料零件时，即使有最优化的自动化过程控制，也有相当一部分的零件有水泡、毛孔、暗沉斑点和类似的污点，这就是为什么电镀零件需要彻底地检查。不管是成品零件还是未成品零件，其检查结果需要记录下来，并且其库存信息要在仓库计算机上不断地更新。整个过程完成的越快越精确，在电镀过程中就会越少出现差错。这就需要采取更有效的干涉或对策，从而最大限度地减少废料。

　　“如果不增加内部物流的自动化程度，一切将是不可能的，这就是为什么我们一开始就有兴趣去使用一个全面的网络，以及利用RFID技术自动跟踪产品，从而尽可能减少人工输入”， Kunststofftechnik Bernt总经理Ing. Carsten Brockmann博士介绍说。今后，来自考夫博伊伦的Bernt总部的生产订单就能进入新电镀厂的ERP（企业资源规划）系统中，并将高度地自动化应用。通过这样做，生产计划部门就能准确而实时地了解到产品零件具体信息。最终检验和CAQ系统之间的直接联系将使产品零件的库存保持最新状态，并确保由于废料产生物品短缺后能自动生成后续订单。

　　准确识别挂具

　　产品挂具由铜制成，将载有不同产品的挂具，储存于可移动的炉料车中，并在当前的三个装载站上被带入电镀过程。在那里，运输推车或托盘接收产品，并自动地正确浸浴产品。

　　选择西门子公司提供的SIMATIC RF600识别系统的目的就是为了在装载站能识别产品挂具。物流中一直在使用的UHF（超高频）系统现在也越来越多地应用于生产。其一是因为它有较长的读取距离，可达5米（可根据实际要求设定距离），因此，就不再需要有轨道的运输系统，并可自由地安装天线。其二是因为在使用其他的系统像PROFIBUS，PROFINET或以太网时，可便捷地把读/写装置连接到PLC或PC系统。铜制挂具配备了SIMATIC RF630T的RFID标签（螺栓式标签），可直接拧入金属，并成功应用于汽车行业，例如，在发动机装置上他们同样只提供他们的标签的ID。

　　在第一阶段，三个圆形的SIMATIC RF660A天线已经安装在每个装载站上。一个SIMATIC RF630R可以操作至多两个天线的读/写设备；例如计划扩建六个装载站，只需配置一个额外的读卡器。通过安装在装卸区后方的ASM456的PROFIBUS接口模块，实现系统控制器，故障自动监测的SIMATIC S7 - 300（CPU是S7-319F PN / DP）。在实际电镀过程中没有额外的读/写点，通过各种化学淋浴和冲洗槽冲洗，路线存储在控制器中，所有数据的读取工作通过RFID标签来完成。

　　在这一点上，许多的产品输送架，是为每个产品专门定制的，必须要以某种形式或其他形式标记出来。在过去，是利用焊接铭牌来完成，然而，不久之后铭牌将会在活性的电镀浴中溶解或分散。因此，集成不可触摸的、可读的数据，储存于在强制性保护输送架的PVC保护层中的想法迎刃而出。唯一的障碍是PVC保护层在160°C左右时应用，会严重地限制RFID的应用。因此选择合适的RFID标签能承受的高达180°C和足够小得可以融入到产品输送架中，西门子设计了MOBYD系列中的按钮大小的、可移动MDS D160 数据存储卡。对于这一点，Kunststofftechnik Bernt设计了个小型塑料胶囊，连同数据媒介一起，装在输送架的“眼睛”里，并与金属部件保持必要距离。只有独特的标记号码存储在RFID标签里，这个标签能准确无误地识别500个产品输送架中每一个产品。

　　当它们经过时，通过产品输送架和当前的大约100个产品挂具中的一个的连接，生产追踪得以实现。对于没有悬挂的产品、准备进入库存用于订货的产品挂具，更倾向于通过SIMATIC RF310M（集成于当地无线网络的手持式RFID终端）来灵活读取。SIMATIC TP 177 Touch Panel，安装于配置区，陈列了订单的挂具和输送架，并允许它们的数量调整。当配置新的产品输送架时，操作者选择挂具的数量，当RFID标签在各自的输送架上时，把手持读写器（最大距离大约60毫米）靠近标签。读写器检测操作者知道输送架的号码，同时，输送架和产品挂具连起来。借助挂具和架的信息，电镀控制者可以准确的掌握过程步骤：产品必须具有的参数：电流、次数、温度等。

　　附加利益：控制服务寿命

　　在产品输送架中，RFID标签用来自动获得过程运行的数据，以此获得一致的、优化的服务寿命。PVC保护层过期后变得易于渗透，要使电镀质量不受影响，必须时时更新，所以服务寿命有限。此时，如果某一输送架已收到分配好的运行数量，现在操作者可自动接收一条信息，并计划相应维修。操作人员可除去输送架表层的金属 ，为维护零件接收器的精确性，除去金属在每一个电镀过程中都是必须的。为这一或其它功能，另一个SIMATIC TP 177 安装在负载站区。 

　　处于领先地位的过程处理

　　Metzka裁剪可视系统SPSMan (IWAC)以满足操作人员的需要，实现了运行过程可视。它将所用透明电车、产品挂具和电镀淋浴的当前位置和状态描述显示在生产和领班办公室里的屏幕上。 进一步说，西门子的可视系统SIMATIC WinCC，通过PROFINET直接从中央系统控制器中获得数据。基于它，工厂构造器完成温度和整流器的电流或电压特点的趋势分析。

　　补充说明：为在大型车间实现配置和发现并修理故障，Metzka 首次运用便携式、无线通信和有故障自动保险特点的SIMATIC MP 277F IWLANMobile Pane，它有完整的能动键和紧急停止按钮。

　　有效的RFID 工程

　　当涉及到RFID读写器的更新和移动时，车间规划时考虑到了RFID 工程的及时，Metzka 选用了 the SIMATIC RF?Manager 2008——西门子的数据和设备管理软件。 

　　软件促成了

　　● 快速、简单的创新和RFID应用的试运行

　　● 平稳地操作读写设备 (RF300 和 RF600) 

　　● 预处理RFID 数据并将其推入到更高层的EPR系统

　　● RFID 数据和来自SIMATIC S7 controllers的自动数据的连接

　　独特优点：RF-Manager利用.NET界面进入标准ALE界面(Application Level Events)。为此，Metzka 编写了一次性的数据获取层面，  它通过RF-Manager可以进入RFID 读写器。以后，如果新的读写器一旦投入应用，这将避免冗长的界面修复。     

　　“华丽的结果”

　　“从试运行到全面现场应用的过渡过程毫无瑕疵，特别是自动化操作技术可以进行的十分顺利”， 来自Metzka的技术管理公司的Peter Keila说道，“曾在电镀区工作的员工很快就掌握了新的流程，所期待的优点也在日常操作中体现出来了”。 同样，常务董事Dr.-Ing. Carsten Brockmann赞扬了西门子的RFID技术的极大市场潜力，预测了这会使得他公司在其他地方更加透明和高效。

　　1.  外界环境 – 电镀技术:

　　强腐蚀性的电镀淋浴面临了特殊挑战——西门子的用于产品跟踪的RFID系统面临挑战。

　　2. 产品输送架: 

　　这是把移动数据存储单元MDS D160放在产品输送架（在160 °C时应用）的抗酸性PVC保护层下面的原因。 

　　3. 产品输送棒的螺丝型标签：

　　用在产品输送棒的可拧性标签 SIMATIC RF630T能用在超高频范围中，允许更远的读取距离 –因此有轨的输送设备一定大有市场。　　 

　　4.  带有RFID天线的装载台

　　在三个装载台上把塑料零件带入电镀过程。RFID 系统SIMATIC RF600检测每个产品输送机和相应产品，之后 PLC开始进行相应的处理活动。

　　5. 产品输送架上的手持式终端 RF310M: 

　　不同的产品输送架，通过WLAN集成于车间网络中；它们借助可移动的手持式终端SIMATIC RF310M连接到产品输送棒上，而且在过程中的任何地方都能被识别出来。