Dołącz do czytelników
Brak wyników

Artykuły

12 lipca 2016

Zastosowanie techniki RFID do ewidencji i inwentaryzacji majątku w trudnych warunkach przemysłowych

28
Sposób szybkiego przeprowadzenia inwentaryzacji maszyn, urządzeń i narzędzi za pomocą RFID UHF.

Istotnym elementem w procesie ewidencji i inwentaryzacji majątku przedsiębiorstwa jest maksymalne zautomatyzowanie procesów w taki sposób, aby zredukować udział czynnika ludzkiego oraz zminimalizować ryzyko powstawania błędów.

POLECAMY

Automatyzacja procesu inwentaryzacji i ewidencji w trudnych warunkach przemysłowych jest możliwa dzięki zastosowaniu techniki RFID, która w znaczący sposób pozwala skrócić czas potrzebny do identyfikacji maszyn i urządzeń technicznych.

Technologia RFID a przemysł

RFID (ang. Radio-frequency identification) to inaczej system identyfikacji radiowej wykorzystujący fale radiowe do przesyłania danych pomiędzy anteną a wybranym obiektem (produkt, urządzenie, osoba, dokument) oznaczonym specjalnym tagiem RFID. Całość odbywa się na odległość, bezdotykowo, wystarczy jedynie zbliżenie elementów wchodzących w skład systemu RFID, czyli znacznika (zwanego też tagiem, chipem, krążkiem) i specjalnego czytnika.

Technologia RFID szczególnie przydaje się w trudnych warunkach przemysłowych, gdzie oznakowanie jest nieczytelne, procesy są znacznie utrudnione i wymagają zaangażowania pracowników i długich godzin spędzonych nad dokumentami czy arkuszami. To najszybszy i zarazem najskuteczniejszy sposób, by ewidencję i inwentaryzację w hali fabrycznej czy zakładzie przemysłowym przeprowadzić przy bardzo małym zaangażowaniu zasobów ludzkich i materialnych.

Przykład zastosowania RFID w przemyśle

Przykład zastosowania technologii RFID w przemyśle stanowi wykorzystanie technologii radiowej w celu ewidencji obiektów. Może to dotyczyć zarówno kontenerów, kuwet, palet, jak i wózków widłowych używanych do transportu materiałów, surowców i wyrobów. W związku z ich ciągłym przemieszczaniem pracownicy mogą mieć problem z ich rejestracją i odnalezieniem, a to z kolei spowalnia proces produkcyjny. Dzięki monitorowaniu przepływu obiektó w znane są dokładne stany magazynowe i bieżący etap realizacji produkcji.

Systemy RFID doskonale nadają się jako elementy automatyki przemysłowej. Odporne na zabrudzenia, zapylenia i oleje niezawodnie spełniają swoją funkcję.

Elementy systemu identyfikacji radiowej

Ewidencję i inwentaryzację z wykorzystaniem techniki RFID przeprowadza się za pomocą czytników mobilnych, kolektorów danych, zwanych też inwentaryzatorem. To terminale stacjonarne lub ręczne wyposażone w czytnik RFID UHF, a czasem również w czytnik kodów kreskowych. Nośnikiem danych są specjalne znaczniki, zwane tagami RFID, którymi znakuje się obiekty, a potem odczytuje z nich informacje za pomocą terminala.

W branży przemysłowej proces radiowej identyfikacji wspierany jest przez system informatyczny, co zapewnia szybkie i bezpieczne przetwarzanie danych. Do poprawnego zautomatyzowania procesów potrzeba oprogramowania na komputer PC, który pełnić będzie funkcję bazy danych, lokalizatora środków trwałych, a także wykona całą pracę związaną z inwentaryzacją, tj. wskaże różnice inwentaryzacyjne, wygeneruje odpowiednie raporty i spisy itp.

Wykorzystanie RFID w przemyśle wymaga stosowania czytników z zaimplementowanymi algorytmami antykolizyjnymi, które zabezpieczą transmisję danych przed zakłóceniami pochodzącymi od innych tagó w znajdujących się w polu odczytu.

Wskazane jest ponadto ekranowanie czytników od wpływu innych urządzeń lub linii przesyłowych znajdujących się w polu działania danego czytnika. Zakłócenia te można zminimalizować poprzez wykorzystanie precyzyjnie dobranych anten, które zapewnią optymalny zakres odczytu w różnych punktach.

Znakowanie RFID a kody kreskowe

W skład systemu RFID wchodzą czytniki oraz tagi. Tagi to małe elementy przyklejane do maszyn, przedmiotów czy urządzeń, które występują w postaci krążka, paska, nalepki lub etykiety. Są alternatywą dla tradycyjnych kodów kreskowych, które nie mogą być stosowane do znakowania narzędzi, maszyn czy urządzeń ze względu na ich dużą podatność na uszkodzenie lub szybkie zniszczenie w warunkach przemysłowych.

Standardowe tagi RFID składają się z układu elektronicznego (pamięć i mikroprocesor), anteny nadawczo-odbiorczej oraz obudowy (karta, papier, folia, pojemnik itd.). W logistyce i transporcie używa się też bardziej zaawansowanych tagów, które posiadają układy aktywne i niewielką baterię – pozwala to znacznie zwiększyć odległości od czytnika z zachowaniem dokładności odbioru danych, wykonać skomplikowane operacje, jak: zaszyfrować transmisję danych, doczepić na tagu czujniki temperatury czy nawet wprowadzić informacje o cyklu życia produktu.

Zastosowanie tagów RFID odpornych na zabrudzenia, o wiele bardziej wytrzymałych od kodów kreskowych, przekłada się na wieloletnie stosowanie bez ryzyka utraty cennych danych. Dodatkowo znaczniki można dyskretnie przymocować do obiektu, a nawet schować je wewnątrz obudów niemetalowych.

Ponadto tagi radiowe:
• Umożliwiają odczyt bez kontaktu czytnika z tagiem, zatem nie trzeba szukać etykiety, by dokładnie wycelować nią w skaner.
• Gwarantują odczyt nawet 100 przedmiotów na raz w ciągu zaledwie 1 sekundy.
• Są odczytywane również wtedy, gdy są zabrudzone olejem, pyłem lub smarem.
• Nie ulegają uszkodzeniu przez długi czas aktywnego użytkowania.
• Pracują w szerokim zakresie temperatur i są praktycznie niewrażliwe na niesprzyjające czynniki zewnętrzne.
• W przeciwieństwie do kodów kreskowych z powodzeniem mogą być przytwierdzone do narzędzi i urządzeń, jak formy odlewnicze, matryce, uchwyty, elektronarzędzia, i nie ulegają zatarciu czy zniszczeniu.

Warto wspomnieć również o tym, że znaczniki są dokładniejsze, lepiej i szybciej odczytywane od kodów kreskowych, przechowują więcej informacji niż kody kreskowe, a te informacje mogą dodatkowo być wielokrotnie zmieniane celem dopasowania historii i informacji o obiekcie do potrzeb.

Samo wprowadzenie technologii RFID w zakładzie przemysłowym może na początku wydawać się skomplikowane, ale precyzyjne dobranie sprzętu do warunków pracy oraz dokładne testy przy procesie wdrożeniowym pozwolą w późniejszym czasie znacznie przyspieszyć procesy indentyfikacyjne.

Rodzaje tagów stosowanych w przemyśle

Zarówno czytniki, jak i same tagi należy odpowiednio dobrać, ponieważ mogą wystąpić zakłócenia fal elektromagnetycznych pochodzących od linii energetycznych i pracujących maszyn. W przemyśle najczęściej stosuje się tagi RFID UHF przeznaczone do powierzchni metalowych oraz niektórych tworzyw sztucznych o dużej gęstości mających znaczny wpływ na zmniejszenie zasięgu odczytu tagów.

Tagi z przeznaczeniem na powierzchnie metalowe, np. Exo 600, Tag Steel czy Omni-ID Max Label Atex, zapewniają duży zasięg (od 5 do 12 m) na powierzchniach absorbujących fale radiowe. Doskonale sprawdzają się w znakowaniu pojemników wykonanych z metalu, jak kontenery i skrzynie metalowe, sprzętu elektronicznego, pojazdów wolnobieżnych, wózków metalowych. Do powierzchni mocowane są za pomocą podkładu klejącego lub przy pomocy wkrętów czy nitów – tagi posiadają specjalne otwory to umożliwiające. Mogą być stosowane zarówno wewnątrz, jak i zewnątrz pomieszczenia i są przystosowane do ciężkich warunków przemysłowych, a nawet kopalnianych.

Czytniki RFID

Czytniki to urządzenia stacjonarne lub mobilne wyposażone w moduł transmisji radiowej ultrawysokiej częstotliwości wysyłający lub odbierający dane do tagów i od nich. Jego zadaniem jest komunikacja z tagami, które są aktywowane do przesłania niezbędnych danych, np. w celu identyfikacji i zlokalizowania oznakowanego obiektu.

Pracownik z odległości identyfikuje obiekt i od razu otrzymuje niezbędne dane. Czytnik nie wymaga przyłożenia do tagu RFID.

Działa to w ten sposób, że wbudowana w czytnik antena zamienia prąd elektryczny na fale elektromagnetyczne, które są emitowane w przestrzeń i odbierane przez tagi na obiektach. Tagi wychwytują emitowany sygnał i uaktywniają się, wysyłając w odpowiedzi swój identyfikator posługując się otrzymaną energią elektryczną – mowa tutaj o tagu pasywnym. Stosowane są również tagi aktywne, wykorzystujące do transmisji posiadaną niewielką baterię.

Jak wygląda inwentaryzacja RFID w przemyśle?

Inwentaryzacja majątku w przemyśle różni się od spisu z natury w innych branżach koniecznością posiadania przez komisję inwentaryzacyjną dużych kompetencji w zakresie identyfikacji i klasyfikacji maszyn i urządzeń podlegających spisowi. Dodatkowe stoi przed nią wyzwanie identyfikacji zaró wno dużych, zajmujących czasem kilkadziesiąt metró w instalacji, jak i małych, drogich i precyzyjnych przyrządów pomiarowych i narzędzi. Wymusza to już przy samym znakowaniu zastosowanie ró żnorodnego sposobu znakowania wieloma rodzajami znaczników RFID.

Dzięki zastosowaniu urządzeń technicznych wspomagających pracę komisji spisowej i uwalniającej ją od żmudnego poszukiwania i odczytywania numerów inwentarzowych cały proces ulega znacznemu skróceniu, nawet o 80%. Dodatkowo eliminuje pomyłki związane z mylnym odczytem zabrudzonej smarami i pyłem tabliczki znamionowej. Praca z takim wspomaganiem nie męczy tak pracowników, a krótszy czas inwentaryzacji nie odciąga na dłuższy czas od wykonywania ich podstawowych obowiązków. Dlatego też coraz więcej firm jest zainteresowanych takim sposobem zliczania swoich środków trwałych i wyposażenie, co się przekłada na dużą liczbę otrzymywanych przez nas zapytań ofertowych.

Co ważne, technologia RFID dalekiego zasięgu przeżywa obecnie bardzo duży rozwój, oceniany przez analityków na 22% w skali rocznej. Ma to bezpośredni wpływ nie tylko na zwiększenie dostępności urządzeń i specjalistycznych tagów RFID, ale i na szybie obniżanie ceny końcowej.

Gotowy zestaw do inwentaryzacji Szybka Inwentaryzacja składa się z oprogramowania, czytnika kodu RFID, etykiet i tagów RFID. Inwentaryzację przeprowadza się za pomocą czytników mobilnych, czyli kolektorów danych RFID, które dodatkowo mogą być wyposażone w czytnik kodów kreskowych. Podręczny terminal zapewnia dużą mobilność oraz wygodę w użytkowaniu, co przekłada się na znaczące przyspieszenie procesu inwentaryzacyjnego.

Zainstalowane na kolektorze danych specjalistyczne oprogramowanie Mobilny Magazynier RFID odpowiedzialne jest za przeprowadzenie całego spisu z natury. Operator skanuje kolejno wszystkie urządzenia i maszyny znajdujące się w danej lokalizacji i przesyła dane na serwer SQL z oprogramowaniem Szybka Inwentaryzacja lub Programem Narzędziownia.

Skorzystanie z techniki RFID przy inwentaryzacji zapewnia szybkie otrzymanie wyników pozbawionych pomyłek. Błyskawicznie uzyskane informacje pozwalają zaoszczędzić sporo czasu i zebrać niezbędne dla pracy przedsiębiorstwa dane. Na ich podstawie oprogramowanie sporządza wydruk różnic inwentaryzacyjnych czy raport aktualnych stanów inwentarzowych. Dodatkowo, dzięki integracji systemów, wszystkie dane mogą być przekazane do oprogramowania FK lub ERP.

Proces inwentaryzacji przebiega w następujący sposób:
1. Przygotowanie danych w systemie ERP dotyczących wszystkich składników majątku.
2. Import danych do systemu Szybka Inwentaryzacja eliminujący żmudną pracę człowieka.
3. Przesłanie danych do mobilnego czytnika RFID UHF.
4. Praca komisji spisowej – skanowanie każdego składnika majątku, weryfikacja prawidłowości oznaczenia i przypisania do lokalizacji.
5. Uzupełnienie brakujących pozycji w kartotece inwentarzowej, kodowanie dodatkowych chipów RFID.
6. Eksport spisu z natury z czytnika mobilnego do programu Szybka Inwentaryzacja.
7. Raportowanie, uzgodnienia, rejestr różnic inwentaryzacyjnych, stanu po inwentaryzacji.
8. Przekazanie aktualnych danych do systemu ERP lub EAM.

Jak widać, cały wielostopniowy proces jest maksymalnie zautomatyzowany, ograniczając pracę człowieka do jednego zadania – rozpoznania i skanowania. Efekt – w jednej średnich rozmiarów firmie produkcyjnej przemysłu metalowego inwentaryzacja maszyn i narzędzi zajmująca zwykle miesiąc i angażująca kilka zespołów spisowych została wykonana w tydzień.

Zalety stosowania technologii RFID

Dzięki technologii RFID możliwe jest zaoszczędzenie czasu aż o 80% w stosunku do inwentaryzacji przeprowadzanej w sposób manualny metodą tradycyjną. Wynika to przede wszystkim z faktu, że o wiele sprawniej zarządza się w przemyśle urządzeniami, maszynami i pozostałym majątkiem firmy, jeśli są one w odpowiedni sposób oznakowane tagami, które nie dość, że umożliwiają zapis i odczyt informacji z odległości, to również są znacznie trwalsze od tradycyjnych kodów kreskowych czy etykiet z naniesionym numerem inwentarzowym – szacuje się, że odczyt danych z tagów możliwy jest nawet przez 50 lat.

Główne zalety ze stosowania techniki RFID w przemyśle to m.in.:
• Spora oszczędność finansowa, ponieważ przejmuje czynności, które wymagałyby dużego nakładu czasu i zaangażowania personelu, jak szukanie i odczytywanie numerów ewidencyjnych.
• Technika zbliżeniowa, która wyklucza konieczność szukania na przedmiocie etykiety czy tagu – czytnik kieruje się po prostu w stronę przedmiotu, a dane są automatycznie wysyłane do bazy centralnej.
• Eliminuje konieczność zmian w funkcjonowaniu firmy na czas inwentaryzacji, jak zamknięcie jednostki, skrócenie godzin pracy, zaangażowanie kilku pracowników i odciągnięcie ich od codziennych obowiązków.

Identyfikacja radiowa to nie tylko nowoczesna i dynamicznie rozwijająca się technika automatycznej identyfikacji, ale przede wszystkim efektywny sposób na sprawne zarządzanie procesami i majątkiem przedsiębiorstwa w utrudnionych warunkach. Ze względu na niezwykłą dokładność odczytu i zapisu danych oraz fakt, że działa niezawodnie nawet przy sporym zanieczyszczeniu i zapylaniu, doskonale sprawdza się w ciężkich warunkach przemysłowych.

O technologii RFID więcej można przeczytać na stronie www.rfidpolska.pl.

Autor artykułu: Jacek Krywult, www.pwsk.pl

Adres biura:
PWSK
ul. Toszecka 102
44-117 Gliwice
Telefony kontaktowe:
Biuro: +48 32 279-17-83
Właściciel: +48 502 345 656
Programy: +48 500 532 109
RFID: +48 501 468 196
Dział techniczny: +48 780 105 755
Adres e-mail: biuro@pwsk.p

Przypisy