разнообразие RFID

Тема с обложки: разнообразие решений RFID

Несмотря на стандарты, устройства радиочастотной идентификации (RFID) пока еще далеки от технологии Plug and Play («подключай и работай»). Инженерам по автоматизации приходится самим выполнять проекты с RFID или обращаться к ИТ-персоналу, который занимается поддержкой цепочек поставок. Обилие конструкторских решений позволяет обеспечить эффективное соотношение затрат и технических характеристик.

Настоятельная необходимость использования технологии устройств радиочастотной идентификации (RFID) в цепочках поставок усиливает позиции специалистов в области автоматизации управления, которые давно осознали преимущества этих устройств. В настоящее время во многих приложениях развиваются два подхода.

Считывающее устройство RFID (желтое, на переднем плане) считывает метки, нанесенные на боковые поверхности коробок в компании Universal Leaf. Антенны RFID могут устанавливаться или встраиваться в любые устройства, работающие в любой среде. Некоторые системы могут принимать сигнал на нескольких частотах. Источник: Intermec

Считывающее устройство RFID (желтое, на переднем плане) считывает метки, нанесенные на боковые поверхности коробок в компании Universal Leaf. Антенны RFID могут устанавливаться или встраиваться в любые устройства, работающие в любой среде. Некоторые системы могут принимать сигнал на нескольких частотах

Один из них связан с принципом „slap and ship» (прикрепил и отправил), при котором самые недорогие метки RFID (транс-пондеры) используются для поддержания соответствия требованиям Wal-Mart, Target, Министерства обороны США и некоторых других. При этом происходит увеличение стоимости товаров для этих клиентов. Такие метки RFID часто используются после того, как материалы упакованы, отсканированы, и информация введена в программное обеспечение поддержки цепочки поставок. Эти функции складирования или поставки часто, хотя и не всегда, выполнялись ИТ-персо-налом. В этом случае у производителей нет намерений получения иной прибыли, кроме удовлетворения запросов потребителей.

В рамках производства технология RFID используется, начиная с этапа разработки, продолжается на стадии изготовления, сборки, складского учета и заканчивается стадией поставки. При этом метки прикрепляются к различным компонентам, грузовым платформам и даже к соответствующим инструментам и одежде персонала. Стоимость RFID-меток, которые традиционно используются в производстве (в отличие от процессов транспортировки), также снизилась. Можно дать количественную оценку стоимости жизненного цикла и снизить затраты на использование оборудования. Эти достижения, берущие начало на производстве, распространяются и на область складирования. Такой деятельностью могут заниматься инженеры заводского отдела автоматизации.

Принципы построения проекта RFID диктуют выбор поставщиков, консультантов и системных интеграторов, а также использование данных и ресурсов. Несмотря на всплеск технологии RFID, транспондеры RFID и устройства для считывания применяются на производстве уже более 20 лет (их впервые использовали во время Второймировой войны для идентификации самолетов союзников). Современные тенденции развития включают:

  • большее использование для RFID служб интеграции и системных интеграторов в области автоматизации;
  • универсальные считывающие устройства, которые могут читать метки, изготовленные разными производителями по разным технологиям, и работающие на различных частотах;• Более тесную интеграцию систем слежения за активами в реальном времени на основе RFID и систем управления (для связывания инструментов, материалов и процессов) с целью повышения производительности
    и ускорения рабочих процессов;
  • лучшее понимание особенностей применения активных и пассивных меток RFID на производстве и в процессах поставки;
  • более широкое использование стандартов и соответствующей сертификации, снижение затрат на каждую точку и увеличение
    опыта промышленного применения;
  • снижение цены, повышение надежности и уровня защиты.
Навигационные кнопки с небольшим дисплеем (внизу, справа) обеспечивают пользователю большую гибкость при настройке считывающего устройства Pepperl+Fuchs Ident.

Навигационные кнопки с небольшим дисплеем (внизу, справа) обеспечивают пользователю большую гибкость при настройке считывающего устройства Pepperl+Fuchs Ident

Предлагая технологии на рынке, некоторые поставщики устройств RFID стремятся сосредоточиться на информационных технологиях, которые нацелены на розничную торговлю с ее разомкнутым (в отношении оборота RFID) циклом работы. Другие лучше разбираются в приложениях для производства, в которых метки (обычно более объемные и дорогостоящие) могут служить мобильным хранилищем данных и несут информацию об элементе, снабженном меткой, на протяжении всех стадий производства. В этом случае метка больше похожа на интеллектуальный датчик в технологическом процессе с замкнутым циклом. Алекс Штюблер, коммерческий директор RFID в Siemens Energy & Automation, говорит, что Siemens продвигается в обоих направлениях и может удовлетворять разнообразные потребности мирового рынка, объемы продаж которого на ближайший год приблизятся к миллиардам меток и десяткам тысяч считывающих устройств.

При таком рыночном спросе продукция, услуги, аппаратное и программное обеспечение RFID применяются во всех направлениях. Штюблер отмечает, что полная структура этой технологии распространяется подобно хорошо известному программному обеспечению или сетевым технологиям, начиная с полевого датчика и далее по всему предприятию и по соответствующим цепочкам поставок. По словам Штюблера технология RFID с самого верхнего до самого нижнего уровня поддерживает:

  • глобальную интеграцию электронного кода продукта (EPC) и баз данных;
  • планирование ресурсов предприятия (ERP) с межплатформенным ПО управления цепочками поставок;
  • уровень управления с помощью устройств RFID и управление данными;
  • сбор данных;
  • уровень датчиков. Метки на этом уровне могут передавать (только чтение) или передавать и принимать (чтение и запись) информацию. Они могут использоваться не только в пределах прямой видимости, и в общем случае более надежны, чем штрих-код, для целей обмена информацией во многих приложениях.

 

Сдвиг от аппаратных средств к услугам

Turck совместно с Balogh предлагает системы RFID. Передатчик, подключенный к контроллеру, поддерживает связь с меткой на расстоянии более 0,5 м.

Turck совместно с Balogh предлагает системы RFID. Передатчик, подключенный к контроллеру, поддерживает связь с меткой на расстоянии более 0,5 м.

За последние годы было решено большинство проблем, связанных с аппаратными средствами RFID, утверждает Майк Виллз, вице-президент компании Intermec. „Долговременная выгода, рентабельность инвестиций и общая стоимость владения для систем RFID существенно зависят от технологической подготовки производства и решений по реализации», — говорит Виллз.

Даже при существующих стандартах, по мнению Виллза, устройства RFID далеки от технологии Plug and Play. Он рекомендует уделять особое внимание планированию инфраструктуры системы, определению степени коммуникации и интеграции, которые необходимы для хост-систем, поддержке существующих процессов или разработке новых, приемлемых критериев для успешного функционирования системы, применению наиболее эффективных считывающих устройств, антенн, меток и стандартов и обеспечению оптимальной скорости работы всего оборудования.

„Включение профессионального поставщика услуг на самой ранней стадии повышает шансы на успех и помогает избежать задержек в реализации, которые могутзначительно снизитьрента-бельность инвестиций»,- отмечает Виллз. „Большая информированность компаний и знакомство с данной технологией приведут, скорее всего, к тому, что обучение персонала, техническое обслуживание и поддержки будут осуществляться силами самих компаний. Тем не менее, компании будут привлекать внешних подрядчиков для решения задач интеграции и установки», — утверждает Виллз, ссылаясь на отчет „Профессиональные услуги в области RFID» по итогам исследования рынка, проведенного Venture Development Corp. в октябре 2006 г.

В профессиональной группе Aim Global (Ассоциация автоматической идентификации и мобильности) утверждают, что метки RFID могут быть считаны достаточно быстро даже при наиболее неблагоприятных условиях. Обычно это занимает не более 100 миллисекунд. Возможности чтения и записи активных RFID предоставляют преимущества для интерактивных приложений (для слежения за выполняемой работой или техническим обслуживанием).

В Aim Global также утверждают, что низкочастотные (30-500 кГц) системы имеют короткое время считывания и более низкие системные затраты (для обеспечения безопасного доступа, отслеживания активов и идентификации животных). Высокочастотные (850-950 МГц и 2,4-2,5 ГГц) системы работают на более длинных расстояниях (>30 м) и обеспечивают высокие скорости считывания (при отслеживании железнодорожных вагонов и автоматическом сборе оплаты). Высокочастотные системы имеют более высокие технические характеристики и более высокую стоимость, отмечают представители Aim Global.

Стандарты (фактические и официальные) помогли ускорить процесс внедрения технологии, заявляют в другой профессиональной организации EPCglobal. По ее сведениям на декабрь 2006 г. более 1000 компаний по всему миру из 12 основных отраслей и 51 отраслевого сегмента использовали технологию электронного кода продукта RFID от EPCglobal. В прошлом году EPCglobal сертифицировала 45 аппаратных и программных продуктов RFID и одобрила семь международных стандартов, включая протокол радиоинтерфейса в области ультравысоких частот (УВЧ) 2-го поколения, утвержденный Международной организацией по стандартизации (ISO 18000-6 часть C). Для расширения логики и технологии стандарта УВЧ на область высоких частот, а также для разработки безопасных расширений нанесения меток на изделия были сформированы рабочие группы.

„В компании Procter & Gamble технология EPC/RFID используется для отслеживания движения товара от момента производства до момента продажи», — говорит Дик Кэнтуэлл, руководитель группы EPC в Procter & Gamble, и председатель совета управляющих EPCglobal. Технология RFID, „позволяет нам прослеживать каждый шаг на отрезке, соединяющем две этих точки. Это ведет к организации более точной, безопасной и надежной цепочки поставок», — заявляет Кэнтуэлл.

 

Более быстрое объединение

«Дискуссии вокруг технологии RFID должны помочь адаптировать соответствующие системы к решению конкретных задач», — говорит Габи Дэниэли, вице-президент отдела стратегического маркетинга AeroScout. «В рамках промышленного производства, — заявляет Дэниэли, — с помощью активных меток RFID (с питанием от батареи, а не пассивных меток без подвода питания) можно легко проследить за активами (механическим оборудованием, инструментарием и незавершенным производством). С помощью слежения за активами в реальном времени можно вводить информацию в системы управления с целью повышения производительности и объема выпускаемой продукции».

Можно повысить рентабельность инвестиций, выгодно используя уже существующие компоненты сетевой инфраструктуры, такие как точки ввода, оборудованные беспроводными считывателями RFID Wi-Fi (IEEE 802.11b). С помощью одной инфраструктуры можно передавать данные, голос и предоставлять услуги RFID, что „упрощает интеграцию и снижает расходы на реализацию», — заявляет Дэниэли. Использование батарей способствует увеличению дальности связи до 30 м даже при наличии множества металлических предметов и без применения ручного «сканирующего» считывателя. «Метки также могут содержать датчики и могут быть запрограммированы на отправку упреждающих сигналов об опасности» при определенных температурах», — говорит Дэниэли.

В компании Боинг для ускорения производственных процессов сборки авиалайнеров используется технология активных RFID на основе Wi-Fi, разработанная AeroScout. Раньше инженеры тратили много времени на поиск определенных деталей и инструментов на предприятии, которое имеет площадь около 40 га. Наиболее ценные компоненты авиалайнеров и оборудование сейчас снабжены метками. Применение беспроводных сетей Cisco и программного обеспечения Mobile View, разработанного AeroScout, ускоряет сборочный процесс.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *