UWB-確保生產(chǎn)質(zhì)量的室內(nèi)跟蹤系統(tǒng)

Indoor Tracking System for Ensuring Production Quality

n  背景-30 多年積累的涂料專業(yè)知識

NovoPlan GmbH 是一家總部位于德國的公司，專注于表面技術(shù)。NovoPlan 擁有 30 年與歐洲、亞洲和南美客戶合作的經(jīng)驗，成為塑料加工商、機器、工具和模具制造商的涂料專家。該公司還開發(fā)了自己的涂層技術(shù) PlanoTek?，為所有行業(yè)的塑料加工領(lǐng)域的公司提供幫助，主要是汽車、包裝、醫(yī)療技術(shù)和文具垂直行業(yè)。

n  目標(biāo)-實時定位數(shù)據(jù)保障生產(chǎn)質(zhì)量

加強質(zhì)量管理和數(shù)字化生產(chǎn)流程是使用實時本地化系統(tǒng)加速工廠創(chuàng)新的兩個主要驅(qū)動力。

NovoPlan 希望將整個生產(chǎn)流程數(shù)字化，從準(zhǔn)備區(qū)域開始到生產(chǎn)區(qū)域，然后再次完成準(zhǔn)備區(qū)域中的活動/步驟。為了加強質(zhì)量管理控制，位置數(shù)據(jù)提供了關(guān)于每個產(chǎn)品是否以正確的方式完成生產(chǎn)過程以及是否花費了每個步驟所需的涂層時間的準(zhǔn)確信息，從而確保了質(zhì)量的一致性。

該系統(tǒng)需要滿足以下要求：

l  獲得實時流程可見性以驗證和記錄當(dāng)前流程

l  由于工藝步驟的幾何形狀以及手動和機器支持步驟的組合，提供準(zhǔn)確的 3D 定位數(shù)據(jù)

l  測量進程的時間

l  將所有職位和時間發(fā)送至內(nèi)部開發(fā)的 ERP 系統(tǒng)

l  提供選定時間段內(nèi)運動和工作量的直觀摘要

n  挑戰(zhàn)-惡劣環(huán)境下精度達 30 厘米

實現(xiàn)安裝的一個非常苛刻的要求是每個樣本的定位精度要求小于 30 厘米。這也是將機器放置在生產(chǎn)區(qū)域的結(jié)果，那里的空間和生產(chǎn)流程都得到了高度優(yōu)化。

該場景包含混凝土和金屬墻的組合。再加上生產(chǎn)機器的大量金屬反射器以及由于不同的化學(xué)過程而產(chǎn)生的腐蝕性氣氛，它創(chuàng)造了一個非?？量痰沫h(huán)境。

天花板下移動的起重機給該項目帶來了進一步的挑戰(zhàn)。一方面，需要確保進一步的全運動能力，以免妨礙生產(chǎn)過程，另一方面，這也可能成為影響系統(tǒng)可靠性的障礙。該起重機還減少了錨安裝的自由走廊以及由此產(chǎn)生的錨內(nèi)同步通信。

必須定位的物體連接到運輸框架上，并通過手動和起重機移動?？蚣艿淖罱K運動完全不同，提高了分析要求。

n  解決方案-兩種定位方法合并為一個安裝

總定位面積共700 m 2，分為準(zhǔn)備區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。這兩個領(lǐng)域不同的定位要求導(dǎo)致了不同的做法。由于僅需要 2D 定位，因此準(zhǔn)備區(qū)域配備了 Anchor，生產(chǎn)區(qū)域覆蓋有帶有定向天線和氣壓計的錨，以實現(xiàn)3D 定位。為了獲得最 佳的高度信息，在標(biāo)簽進入生產(chǎn)區(qū)域的新周期之前進行校準(zhǔn)。刷新率設(shè)置為100毫秒，以確保精 確計時，同時滿足所需的電池壽命。

憑借詳細的規(guī)劃和獲得專利的定向錨技術(shù)，Qualigon 在金屬起重機與附著物體一起移動或標(biāo)簽可見度降低的情況下也能夠確保高精度。作為 RTLS 安裝一部分的廣泛測試階段表明，50% 的情況下水平和垂直平面偏差小于 10 厘米。

安裝錨點和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)后，QUALIGON 專家花了不到一周的時間開始優(yōu)化系統(tǒng)以及廣泛的驗證階段。

通過使用開放的 Sewio API，可以輕松、順利地訪問 RTLS 數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)絻?nèi)部 ERP 系統(tǒng)，并且是作為 NovoPlan 和 QUALIGON 的聯(lián)合項目進行的。

n  結(jié)果-用于改進質(zhì)量管理的數(shù)字孿生

RTLS 不僅滿足定義的要求，而且還通過引入以下列出的更多優(yōu)勢超越了這些要求。生產(chǎn)和管理團隊現(xiàn)在可以獲得流程的完整實時視圖。對象流是可見的，并且可以比以前更快、更容易地識別瓶頸。這提供了創(chuàng)建工廠數(shù)字孿生并基于真實數(shù)據(jù)執(zhí)行模擬和預(yù)測的可能性。

另一個主要好處是質(zhì)量管理水平的高度提高以及對每種加工產(chǎn)品進行記錄的可能性。這通過向客戶提供新獲得的信息來增進客戶關(guān)系，并且也供優(yōu)化和質(zhì)量部門內(nèi)部使用。

生產(chǎn)過程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型讓人感覺現(xiàn)在的生產(chǎn)狀態(tài)是基于長期的專業(yè)知識進行的。反過來，這現(xiàn)在也可以表示為可量化的關(guān)鍵績效指標(biāo)。

使用 Sewio 的 RTLS，NovoPlan 能夠增強和數(shù)字化其流程并引入智能生產(chǎn)。所有這一切都是通過維持對機器的投資和保持完善的流程來實現(xiàn)的。再加上從舊方法到新的 RTLS 驅(qū)動的數(shù)字化的平穩(wěn)過渡，與“全新”方法相比，這可以節(jié)省大量成本。

隨著已安裝的 RTLS 就位，可以非常輕松地應(yīng)用新用例，而無需額外成本，例如，通過使用地理圍欄或在 ERP 系統(tǒng)中引入物料流和處理來提高員工安全。除此之外，NovoPlan 還計劃在更多生產(chǎn)區(qū)域安裝 RTLS，這同樣不需要對當(dāng)前系統(tǒng)進行任何重新配置，只需要額外的錨點即可覆蓋更多區(qū)域。