螺丝RFID载码体在发动机制造中的应用

一、应用背景

     汽车与晨控智能合作，在汽车工厂应用晨控智能的高频螺栓RFID标签，用于机加车间缸体线和缸盖线的识别和追溯，本文主要介绍基于螺栓RFID标签在发动机制造（MES系统）中的应用。

     晨控智能的螺栓RFID标签有多种规格，存储容量最高可达112byte，其外观和普通螺栓非常相似，如下图红圈所示：

二、设计方案

     以缸体加工为例，缸体上线时，先将RFID螺栓安装、拧紧、写入工单及序列号信息；当缸体经过关键加工工位时，PLC将关键作业信息如拧紧值、试漏检测结果等写入螺栓RFID；当缸体进入下一工位，PLC读取RFID并检查上道工序结果；缸体下线时，PLC读取RFID数据并同步给发动机制造（MES系统）。

     晨控智能螺栓RFID标签提供IP67等级的防护，可以应用于有润滑剂、金属屑、清洗设备的环境中。

     在一台发动机的完整制造流程中，会使用多个RFID标签，如：

1）缸体机架的螺栓RFID

2）缸盖机架的螺栓RFID

3）内装线的托盘RFID

4）缸盖分装的托盘RFID

5）活塞连杆分装的托盘RFID

6）外装线的托盘RFID

7）卡车发动机的测试线托盘RFID

     当发动机从内装转运到外装时，或者需要离线返修时，由于发动机和托盘分离，这时就需要将RFID数据与MES之间进行备份和恢复，较为繁琐。

     因此，如果能够将缸体上的螺栓RFID标签一直延用到完整的制造过程中，就不存在数据转运的问题，可以大量减少MES和PLC之间的数据交互，但是面临很大的困难。

     由于发动机工位间距小，因此采用了高频而不是超高频RFID技术，这就造成了RFID标签阅读距离短(一般<0.2米)、角度小，因此一般要求阅读器要正对标签、紧贴安装。

     而缸体在经过装配之后，大部分被包裹在发动机内部，如果螺栓RFID安装在内部则难以识别；安装在外部的话，也可能在装配过程中，造成和零件设备的干涉，也难以识别。

     那么假如我们希望做到利用缸体螺栓RFID进行全程跟踪的话，则需要从设计入手，和工艺、控制专家一起制订方案：

     在缸体上设计螺栓RFID专用的工艺安装孔；此孔不会影响发动机的刚性；在装配后也一直暴露在发动机的外侧；在出厂前用普通螺栓或橡胶塞进行封闭。

     螺栓RFID在缸体机加安装后，全程不会和其它零件、设备形成干涉。

     设备和OEM工程师，要根据螺栓RFID的位置和角度，调整各高频RFID工位机的安装位置。

     此方案能够有效地确保数据安全，但是增加了工艺的复杂性，可谓各有利弊。

三、应用设备

     晨控智能（CK）高频圆形螺丝载码体CK-THR1312M-112B，是一款IP67防护等级的工业级 RFID 电子标签，高频13.56mhz，ISO15693电子标签，抗金属、耐高温功能，外观小巧，安装便捷，适用于各类工业和商业环境。