RFID技術和二維碼在電子行業(yè)的應用

　　德國安貝格生產基地被譽為西門子集團王冠上的寶石——多年來，工廠內超過1000名的員工生產了為數(shù)眾多的SIMATIC S7控制器家族的模塊。 

　　生產工程師最主要的目標是產品的質量。畢竟，SIMATIC系列部件在全世界范圍內被用于工廠內的生產流程控制，設備故障將導致停產及相當可觀的損失。同時，安貝格基地必須以最大的效率運行，以在世界范圍內保持競爭力。這在目前SIMATIC為滿足不同應用而衍生出大量不同系列產品的情況下變得更為困難。需要完成的任務是：在生產產品數(shù)量及品種經常變化的情況下，也能通過一種合理的生產流程安排，達到經濟生產的目的。解決方案在于生產流程能完全適應產品的變化。 

　　柔性化生產線中，每一臺機器及每個工位都能處理大量不同的產品。前道工序中的電路板組裝設備能針對不同類型產品靈活地設定不同步驟。在包裝工位，每個單獨的產品所包含的附件，比如電纜、說明書、光盤等，被顯示于監(jiān)視器中，并且當它們被移出存儲箱時也會被檢測。 

　　二維碼是實現(xiàn)柔性生產的關鍵技術 

　　為了控制如此復雜的系統(tǒng)，在每個生產步驟中必須識別每個產品。出于效率原因，識別必須自動地執(zhí)行。為了達到這個目的，電子生產車間首先依賴于光學讀碼系統(tǒng)。每個部件，包括半成品和成品，都被賦予一個獨特的不重復的編碼。通過網絡服務器，功能強大的數(shù)據(jù)庫能實時地給每個單獨的工作站提供所需要的信息。除了實際的生產信息，例如產品的部件列表等，該數(shù)據(jù)還包括擴展的測試規(guī)格及質量數(shù)據(jù)參考值。編碼數(shù)據(jù)被噴墨打印機打印在不干膠標簽，貼在物品表面或通過激光打標設備直接刻印在物品表面。在收貨部門，每個從供應商處提供的部件都被分配了一個工廠內部獨特的編碼。采用內部編碼方式更簡便，同時可更方便地達成目標。 

　　相比于慣用的一維條碼方案，該規(guī)則采用了二維碼（Data Matrix）方式。二維碼具有更高的數(shù)據(jù)密度、更強的容錯能力及更小的打印面積。舉例而言，對最小的模塊如連接件及電路板，都可實現(xiàn)打碼。另一個優(yōu)勢是，由于二維碼比同數(shù)據(jù)量的一維碼的面積明顯更小，通過激光打碼實現(xiàn)的速度可以更快。因此，每個產品的打標時間可以降低到2.5秒，這對提高電子產品生產效率意義顯著。 

　　除了應用于實際生產控制，每個產品的大量質量數(shù)據(jù)也能通過編碼收集。對于每個出廠的產品，相關人員都可以獲得諸如供應商部件信息、測量結果及更多相關信息。這些索引數(shù)據(jù)信息對安全部件特別重要，在對產品質疑時能夠提供產品無差錯證明。另外，數(shù)據(jù)的收集還有助于優(yōu)化質量，因為某些錯誤類型能在生產的早期被檢測到。 

　　西門子固定式讀碼器MV420/MV440 

　　為了讀取編碼， 生產廠使用了S I M AT I C MV440/420系列固定式讀碼系統(tǒng)。SIMATIC系列讀碼器設計緊湊，使得讀碼器能安裝在狹小的空間，緊靠輸送設備。同時具有強大的解碼能力，并且集成了多種工業(yè)標準數(shù)據(jù)接口，能和SIMATIC控制器無縫集成的特性使讀碼器部署簡便快速。 

　　MV440/MV420技術及功能特性如下： 

　　IP67的高防護等級及防震動、耐沖擊適用于各種嚴酷的工業(yè)環(huán)境； 
　　每秒80畫面的高速解碼，適于高速應用； 
　　配合外部照明達到3米的遠距離可靠解碼； 
　　無需特殊軟件，基于網絡的各種診斷功能； 
　　使用SIMATIC WinCC flexible/ WinCC方便地創(chuàng)建客戶界面； 
　　包含以太網、PROFIBUS DP、PROFINET、RS232、數(shù)字輸入輸出等各類工業(yè)通訊總線。 

　　RFID在供應鏈管理中的應用 

　　在普遍使用了光學讀碼的基礎上，RFID（無線射頻識別）技術在安貝格工廠日益得到應用。RFID技術應用在循環(huán)使用的物品上，如加工件托盤或焊料框等的識別上。使用RFID的優(yōu)勢在于：數(shù)據(jù)載體（標簽）中的值可以按需更新，無線射頻芯片能被重復使用，幾乎沒有次數(shù)限制。 

　　例如，在最終模塊組裝步驟中，部件列表被寫入加工件托盤上的RFID標簽，在每個組裝工位，該數(shù)據(jù)能被自動讀取。最終設備編號采用二維碼的形式通過激光打標刻印在產品外殼上。 

　　RFID也被使用在有多種模塊可選的焊接設備上。每個生產中需要用到的工裝夾具，都被安裝了RF300的標簽。在夾具裝入的過程中，RFID讀寫器識別工裝夾具，將獲得的數(shù)據(jù)與生產程序中的數(shù)據(jù)做比較，用于避免使用錯誤的工裝夾具。

　　在這里，特定的RFID數(shù)據(jù)標簽具有耐高溫特性和防護等級，這保證了它在高溫環(huán)境及有清潔劑環(huán)境中可靠使用。目前，檢測設備只有少量的RFID應用，但類似應用也是質量保證體系重要的組成部分。 

　　RFID技術在電子行業(yè)的工廠中還有很大的應用潛力，尤其是供應鏈的自動化管理，它代表了制造業(yè)的先進方向。例如，利用RFID技術賦予工件唯一的身份，可以保證在制造和物流環(huán)節(jié)清楚地追蹤。位于德國萊比錫的西門子電話制造工廠已經利用RFID技術實現(xiàn)了產品的追蹤。在制造工藝過程中，電子OEM廠商對收集數(shù)據(jù)和提供物料可追溯性的需求不斷增長，從記錄每批單板上的少數(shù)關鍵器件的批次代碼信息，到保證完整的物料和工藝可追溯性，如記錄每個單板或組件所涉及的所有元器件、化學品、工裝夾具等信息。RFID 技術必將發(fā)揮越來越重要的作用。