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Visione e sistemi RFID: scenari e casi applicativi

• Sinergia: le tecnologie RFID e visione artificiale coesistono ed operano in simbiosi nella catena di tracciabilità
• Integrazione: operano come un unico sistema fornendo una raccolta dati omogenea e completa
• Intelligenza: sinonimo di aumento produttività e efficienza

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcT Visione e Tracciabilità - Verona ottobre 2016 Tecnologie di visione e sistemi RFID nell’industria digitalizzata: scenari e casi applicativi

Pubblicato
da Alessia De Giosa
mcT Visione e Tracciabilità - Verona 2016Segui aziendaSegui




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Veronafiere 20 ottobre 2016 Gli atti dei convegni e più di 7.000 contenuti su www.verticale.net mcT Visione e Tracciabilità - Verona, 20 ottobre 2016 Visione e sistemi RFID: scenari e
casi applicativi Giorgio Alberto Marcon
Gruppo RFID di ANIE Automazione Federazione ANIE
Federazione Nazionale Imprese Elettrotecniche ed Elettroniche  13 Associazioni
 Oltre 1.200 Aziende
 Membro permanente di Confindustria Il settore elettrotecnico ed elettronico
Fatturato: 54 Mld di '
Esportazioni: 39 Mld di '
Addetti: 410.000
Incidenza della spesa in R&S intra-muros sul fatturato: 4%

Il settore dell''automazione manifatturiera e di processo
Fatturato: 4,1 Mld di '
Esportazioni: 1,2 Mld di ' ANIE Automazione ANIE Automazione rappresenta i
fornitori di componenti e sistemi
per l''automazione industriale
manifatturiera, di processo e delle
reti. PRODOTTO CONTROLLO DI PROCESSO AZIONAMENTI ELETTRICI COMPONENTI E TECNOLOGIE PER LA MISURA E IL CONTROLLO (WG Encoder, Networking, RFID, Safety, Visione, Wireless) HMI-IPC-SCADA PLC-I/O UPS SISTEMA MECCATRONICA SOFTWARE INDUSTRIALE TELECONTROLLO SUPERVISIONE E AUTOMAZIONE DELLE RETI TELEMATICA APPLICATA A TRAFFICO E TRASPORTI I Gruppi operanti in ANIE
Automazione lavorano su due
aree principali: Prodotto e
Sistema.
Il WG RFID Le aziende Gli obiettivi
' Diffondere informazioni chiarificatrici su
caratteristiche e applicabilità della
tecnologia Rfid in ambito industriale ' Promuovere la tecnologia tra gli
utilizzatori ' Condividere e supportare sviluppi della
normativa del settore ' Quantificare e studiare il mercato Le azioni ' Pubblicazione di articoli tecnologici sulla stampa
specializzata ' Realizzazione di guide esplicative ' Partecipazione a fiere/eventi di settore con iniziative
dedicate ' Promozione di giornate di studio e di
approfondimento tecnologico ' Attività di lobby e monitoraggio dei lavori normativi
nelle sedi competenti ' Indagini statistiche e analisi di mercato Il WG RFID La pubblicazione integrale è disponibile su: www.anieautomazione.it Industria 4.0 1.0
Industrial
Revolution
2.0
Industrial
Revolution
3.0
Industrial
Revolution
4.0
Industrial
(R)Evolution
Basata
sull''introduzione
della produzione
meccanizzata tramite
energia idraulica e
vapore

Basata sulla
produzione di massa
tramite suddivisone
del lavoro e l' uso di
energia elettrica
(electrification) Basato sull'uso
del 'elettronica e dell''
IT per automatizzare
la produzione
(automation) Integrazione totale e
una maggiore
flessibilità
(digitalizzazione) 1784: Il primo telaio
meccanico 1870: Il primo nastro
trasportatore,
mattatoio di
Cincinnati
1908: Ford Modello
T 1969: Il primo
controllore
programmabile
(PLC)
Modicon 084, 1800 1900 2000 Time 2025 Caratteristiche ' L''uomo, i dispositivi e i sistemi sono interconnessi
lungo l' intera catena del
valore ' Tutte le informazioni utili sono disponibili in tempo
reale - tra fornitori,
produttori e clienti ' Le parti della catena del valore possono essere
costantemente ottimizzate
in relazione a diversi criteri ,
ad esempio , i costi , le
risorse, le esigenze dei
clienti Digitalizzazione trasversale Digital
Manufacturing
Integrazione dei sistemi reali e
virtuali, Robotica Digital Engineering
Digitalizzazione del prodotto '' Gemello digitale,
Simulazione, Modello
intelligente Digital Service
Remote Service Engineering,
invio e analisi dati massiva RFID: principio di funzionamento Dispositivo di
lettura/scrittura Tag Energy/Power Data PC
PLC Modulo di interfaccia Supporto dati (digitali e trasversali) ovvero RFID digitalizzazione trasversale Tecnologia dati aperta e integrata 1 4 Press Shop Powertrain 7 Supplier 2 Body Shop 5 Assembly 3 Paint Shop 6 Internal &
External Logistic RFID e Visione per la tracciabilità L''identificazione in ambito industriale viene realizzata mediante diversi tipi di codici
1D, 2D, caratteri, trasponder RFID. I sistemi di visione permettono la
lettura di codici ottici (1D, 2D, OCR) Possibile utilizzo combinato di diverse
tipologie.
Es. Standard GS1 per barcode,
datamatrix e RFID UHF Visione per la tracciabilità Ampia gamma di sistemi visione per coprire diverse le esigenze applicative.
Dalla tracciabilità dei componenti elettronici ai sistemi di smistamento pacchi Visione per la qualità I sistemi di visione permettono controlli qualità in linea di produzione. Nell''ottica dell''Industria 4.0 il controllo qualità svolge un''importante ruolo per
garantire la flessibilità della produzione e l''accessibilità delle informazioni in
tempo reale
Sistemi di visione artificiale: applicazioni tipiche
Presenza / Assenza Qualità Posizione & Orientamento Controlli dimensionali Conformità lotti di produzione Etichettatura Decodifica 1D / 2D OCR & Tracciatura Guida robot Sinergia, integrazione, intelligenza
Sistemi di visione artificiale: applicazioni

' Sinergia: le tecnologie RFID e visione artificiale coesistono ed operano in simbiosi nella catena di tracciabilità ' Integrazione: operano come un unico sistema fornendo una raccolta dati omogenea e completa ' Intelligenza: sinonimo di aumento produttività
e efficienza Applicazione tipica: controllo conformità e tracciatura componenti
su un pallet identificato da TAG
Referenza applicativa RFID UHF Richieste del cliente Impianto di sterilizzazione prodotti medicali avente diverse celle di
sterilizzazione e zone di stoccaggio, evidenti difficoltà ad operare in quanto ambienti
estremamente pericolosi per l''uomo. Il cliente impone quindi un sistema di
identificazione automatico, robusto e affidabile per la tracciabilità e rintracciabilità
dei prodotti lungo tutta la filiera di produzione. Le merci prima di essere inviate a destinazione sono oggetto di sterilizzazione, un
sistema di smistamento automatico le indirizza verso la cella di permanenza
disponibile, terminato il ciclo permangono in un''area di stoccaggio e ''riposo forzato'
a completamento della sequenza prima di essere definitivamente spediti.
Benefici per il cliente Soluzione robusta e affidabile. La tecnologia RFID si è dimostrata più
stabile che non quella basata su barcode. Perchè RFID Inizialmente il cliente era indirizzato
verso la soluzione con codici a barre,
come in passato già realizzato. Alcuni
problemi di lettura hanno spostato la
sua attenzione su altre tecnologie per
l''identificazione e la RFID si è
dimostrata più ''robusta' e
affidabile.
Soluzione proposta Etichette basate su RFID stampabili
anche in chiaro, diversi Reader UHF
rilevano il codice del prodotto e lo
smistano opportunamente. Antenne
polarizzate
contribuiscono a effettuare
un''operazione di prefiltro
contestualmente la risposta del segnale
proveniente dal etichetta RFID ne
determina la corretta associazione. Richieste del cliente Impianto produttivo di caffè, strutturato su diverse linee, attrezzate con relative
macine. Il processo richiede la tracciabilità e la quantificazione del caffè di scarto, in
quanto, la produzione prevede il raggiungimento di standard qualitativi molto elevati
(controllo livelli di granulometria del caffè). Il prodotto finito che non raggiunge questi
standard elevati viene tracciato, quantificato e destinato ad altri utilizzi. Il caffè viene
monitorato grazie all'identificazione di contenitori in acciaio inox, attrezzati con label
"on metal" e movimentati manualmente da operatori. Il prodotto una volta registrato
(con relativa macina di origine e timing) viene pesato e immagazzinato sotto azoto.
Viene monitorata anche la produttività di ogni singola macina. Benefici per il cliente Monitoraggio della produzione
identificando la qualità del lavoro di ogni
singola macina, quindi gestione della
manutenzione controllata. Gestione del dato relativo a tipologie di
caffè per secondi utilizzi (quantità,
produzione, plant, etc.) Perchè RFID Il processo non doveva subire alcun
tipo di variazione operativa in fase di
raccolta dello scarto sulle macine. Ecco
perché l'esclusione del Barcode. Potenziamento della raccolta e
gestione del dato dello scarto finora
non gestito con software supervisore. Soluzione proposta Sistema UHF a singola antenna con
comunicazione in Ethernet TCP/IP
per l'interfacciamento con ERP del
cliente. Reader con un angolo elevato
di apertura del cono di irradiamento per
favorire il posizionamento manuale del
tank senza particolari attenzioni da
parte dell'operatore. Label on metal. Referenza applicativa RFID UHF Richieste del cliente Con la fornitura di impianti per la rettifica di mandrini utilizzati nelle cartiere, il
cliente aveva la necessità di fornire anche un servizio di identificazione univoca dei
diversi mandrini di acciaio rettificati, attraverso una tecnologia che potesse risultare
semplice, robusta ed affidabile e che, nello stesso tempo, consentisse anche una
scrittura di dati relativi al mandrino rettificato.
L''identificazione univoca del mandrino doveva essere permanente, cioè doveva
essere per l''intera vita operativa del mandrino stesso. I dati di manutenzione del
mandrino dovevano risiedere direttamente sull''oggetto identificato e dunque scritti e
aggiornati periodicamente. Benefici per il cliente Soluzione robusta e affidabile. Gestione automatica dei mandrini
rettificati, con aggiornamento costante dei
dati di manutenzione. Perchè RFID Perché ha consentito l''identificazione
con lettura/scrittura a distanza dei
dati di identificazione e di manutenzione . Soluzione proposta Tag RFID UHF compatto e adatto a
lavorare in presenza di metallo
, installato
sul mandrino e resinato all''interno di una cavità opportunamente sagomata. Il
Reader, con collegata un''antenna direzionale esterna installata direttamente
sul carroponte di movimentazione dei
mandrini, comunica con il PC di
supervisione
per la gestione dei comandi
di lettura e scrittura de tag. Cavità per la tag RFID Referenza applicativa RFID UHF Richieste del cliente Produzione in bobine di tessuti tessili tecnici aventi diversi formati e tipologie
che devono poter essere identificate lungo il percorso produttivo e per la successiva
gestione nei magazzini. Il cliente richiede un sistema di identificazione automatico,
in alternativa al sistema di codici a barre in uso, con maggior affidabilità e
robustezza lungo tutto il processo di produzione delle bobine tessili e per la loro
gestione logistica. A partire dalla fase di realizzazione del tessuto si garantisce la tracciabilità fino al
completamento del ciclo produttivo con un unico tag UHF in formato etichetta
adesiva. Il materiale viene poi stoccato e facilmente rilevato per poi essere inviato in
successivi centri di lavoro. Benefici per il cliente Soluzione Robusta ed affidabile, sia nelle
operazioni di lettura dei tag RFID, sia per
la loro maggior robustezza rispetto ai
Barcode.
Operazioni di Lettura e Scrittura dei tag
RFID comportano un miglioramento sui
cicli produttivi.
Maggior rapidità nelle operazione di
Logistica (stoccaggio, inventario,
spedizioni). Perchè RFID Cliente già usa un sistema basilare con
tecnologia a codici a barre ma con
l''integrazione del sistema RFID si è
garantito una miglior efficienza in ogni
condizione, oltre all''aggiunta della fase
di scrittura nel ciclo di produzione che
garantisce una maggiore tracciabilità
del prodotto stesso. Soluzione proposta Vengono utilizzate opportune etichette
adesive
con chip RFID in frequenza
UHF, per il quale le teste di Lettura e
Scrittura, disposte lungo tutto il ciclo di
produzione e di stoccaggio, sono in
grado di poter rilevare il prodotto e di
fornire ulteriori informazioni al prodotto
stesso (fase di produzione), e per lo
smistamento verso la fase di Logistica
(stoccaggio e spedizione).
Referenza applicativa RFID UHF Richieste del cliente Identificazione delle bobine di materiale sulle macchine di lavorazione
gomma.
Tracciabilità dei materiali per l''industria degli pneumatici che vengono trasportati in
bobine dalla struttura metallica. Ogni bobina deve essere identificata e deve
permettere alla macchina di lavorazione di verificarne la correttezza di adattare i
propri parametri in funzione del tipo di materiale in lavorazione. Benefici per il cliente Soluzione robusta e affidabile. La tecnologia RFID permette la
memorizzazione di informazioni
aggiuntive direttamente sul tag
consentendo una tracciabilità costante del
materiale e l''adeguamento del ciclo
produttivo sulle macchine stesse. Perchè RFID La tecnologia RFID permette la lettura
affidabile del codice della bobina in
condizioni ambientali difficili
(es.
sporco).
E'' possibile inoltre aggiornare le
informazioni sul tag (es. metri di
materiale residui) con operazioni di
scrittura del tag direttamente in linea. Soluzione proposta Lettori RFID UHF montati sulle
macchine nella postazione di carico
della bobine. Tag UHF on-metal di robustezza
industriale, applicati direttamente sulla
bobina. Referenza applicativa RFID UHF Richieste del cliente La necessità di un''automazione completa della linea di assemblaggio di paraurti
nasce da svariate esigenze: minimizzazione dei tempi di produzione; riduzione di
errori e quindi di riprese lungo la linea; ottimizzazione del flusso di
approvvigionamento con relativo abbattimento di costi; possibilità di rendere flessibili
gli impianti adattandoli a produzioni di diversi tipi di prodotti finiti. Velocità di messa a punto del sistema sulla linea nella fase di start up e rispetto
delle strette tempistiche per l''avvio della produzione completa della vettura. Benefici per il cliente Semplicità e versatilità d''uso. Inserimento del sistema RFID in una rete
Profinet pre-esistente.
Tempo di reazione più elevato; miglior
sezionamento e cablaggio del ''impianto. Riduzione dei fermi macchina e degli scarti. Rispetto delle tempistiche di messa a punto
del sistema . Perchè RFID Soluzione robusta, affidabile, permette di
usare antenne HF o UHF su diverse
stazioni della linea. Il trigger per la
segnalazione luminosa o il segnale di
chiusura di un sensore è connesso
direttamente al sistema. I segnali spuri
sono filtrati da un software specifico. A fine ciclo montaggio il tag RFID controlla
la macchina tramite OPC server, mostra il
prossimo step produttivo, la configurazione
del paraurti e carica i programmi per
operazioni di saldatura. Soluzione proposta Tecnologia RFID legata al sistema
gestionale SAP
. Tag attaccato sul paraurti in uscita dallo
stampo della macchina a iniezione plastica. Nel magazzino verticale di stoccaggio dei
paraurti ogni cella è controllata da
un''antenna UHF. Nella fase di montaggio, le stazioni di
lettura/scrittura RFID sono posizionate
all''ingresso e uscita del e celle di
lavorazione. Referenza applicativa RFID UHF


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