生产内物流中的RFID智能叉车解决方案

• 关键词：图尔克,物流,RFID
• 摘要：智能制造水平的不断提升，对制造企业在生产、仓储、内物流等诸多环节的操作自动化和数据可用性提出了非常严苛的要求。

现状

智能制造水平的不断提升，对制造企业在生产、仓储、内物流等诸多环节的操作自动化和数据可用性提出了非常严苛的要求。

汽车制造是典型的离散制造企业，存在着部件种类多、制造链条长、多品种混线生产的特点。目前汽车零部件内物流的各个环节多使用纸质看板卡管理，采用人工记录流转节点的方式。较低的自动化水平很大程度限制了生产节拍的进一步提升。此外，现场的生产和物流数据无法实时同步至WMS/MES/ERP等信息管理系统，缺少数字化的生产操作在一定程度上产生了管理盲区，这不利于上下游制造环节的协同。人工记账过程中的不确定性和不规范性导致零部件库存精度低、部件配送准时性差，这也成为汽车制造管理中的主要痛点之一。

客户需求

本客户为某领军日系品牌汽车在中国的合资整车制造工厂。客户冲压车间成品零件下线后，需要人工扫描和打印部品卡，零件出库和入库过程需要人工扫码记账，流程繁琐且存在库存精度低和自动化程度低等问题。

客户希望通过导入冲压零件的物流管理系统，实现容器和零件信息的数字化。通过现场设备升级，实现成品零件装箱、下线、入库、存储、出库过程的自动化检测。同时希望通过信息系统的引入，对操作人员进行实时作业引导，简化作业过程，提升作业效率，减少操作错误，降低人工成本。

RFID方案简述

图尔克中国智能制造事业部的工程师仔细梳理了客户的完整业务流程，为客户量身定制了整体UHF-RFID解决方案。在该系统中，使用具有唯一EPC编码的UHF无源电子标签对成品零件容器进行标记。并以该容器为载体对实现对成品零件物流过程的跟踪与追溯。

成品零件生产下线环节，是通过机器人和人工两种方式将零件放置入容器内。此过程中嵌入了Vilant Engine 的Q300-LNX读写器将识别容器ID并创建装箱事件，实现产品与容器的绑定。装箱完毕后，由搭载Vilant Client的Turck智能叉车将容器搬运入仓库。过程中智能叉车上的UHF天线自动识别容器ID，并在WMS系统中更新容器和产品位置为已入库。

当根据生产计划，收到来自焊装车间的产品配送订单时，RFID叉车将前往对应的储位叉取所需产品的容器。叉车上的Turck Vilant Client 识别当前叉取的容器，并在车载PC界面中显示当前产品的物料信息，作业员可以轻松校验是否与来自焊装车间的订单货物一致，从而防止错误的作业。校验无误的订单，应按照车载PC界面上的指示，配送至对应的要货工位。

具有地标检测功能的RFID智能叉车将相应的物料通过多个通道运送至焊装车间对应的工位。在交通通道的出库/入库位置，布置有地面位置标签用于生成产品出库和空容器返回事件。同时，作业员也可以通过车载PC界面对产品进行不同的操作，例如合半箱、返修等。

整个系统通过对容器进行RFID标记，并在不同的环节设置不同的RFID检测设备，以物联网的理念，打通了下层内物流操作与上层信息化系统之间的桥梁。既提高了操作端的效率和准确性，也实现了管理层对现场数据的实时监测和调度。

Turck Vilant智能叉车

本系统中最关键的应用就是Turck Vilant智能叉车。产成品容器入库，产品的库内存放，以及产品和容器在冲压车间（库房）与焊装车间之间的流转，均是以叉车为搬运工具展开的。叉车工作的可靠性和准确性是实现系统功能的最重要一环。Turck Vilant 智能叉车的优势成为本项目成功实施的重要保证：

-串读移除功能保证准确的货物识别；

-地标检测功能可识别叉车运动方向；

-标准数据接口便捷后台系统对接；

UHF-RFID具有远距离识别，多标签检测的特点，但是由于RFID智能叉车会在产品密集存放的仓库区域内作业，很多情况下甚至需要穿梭于由容器形成的巷道内。这就使得周围容器成为了严重的信息干扰源。如果我们不能保证RFID智能叉车只检测到当前正在搬运的货物，那么作业员将无法执行正确的入库和配送操作，同时也会导致后台信息系统的库存数据混乱。Turck Vilant智能叉车的串读移除功能是可靠作业的关键。

客户评价

该项目由图尔克中国智能制造事业部作为系统集成商向最终用户交付。本项目的负责人孙振军表示：“通过UHF-RFID系统的导入，我们为用户创建了全流程的数字化操作和信息化监控，实现了资产流转监测的自动化。整个系统建设过程中，Turck RFID 产品和Vilant 解决方案表现出了强大的技术优势。特别是搭载了Turck Vilant Client的RFID智能叉车是我们成功实现该项目的关键。智能叉车的地标检测功能可以识别叉车搬运货物的出库/入库方向，使得用户无需建设RFID物流门即可自动化的记录资产出库/入库事件，大幅降低了系统建设成本。而智能叉车的串读移除功能则真正地保证了货物的精准识别。在密集仓储区域内，精准地检测当前操作的物品，这对UHF-RFID系统应用是非常巨大的挑战。因为我们知道UHF-RFID的磁场范围是远距离且不规则的。极端情况下，将有十几枚、甚至是几十枚电子标签同时出现在RFID智能叉车的磁场内。如果智能叉车不能精准地定位到目标物品，那将会造成操作指引信息错误，大量的出库/入库错误事件，并使库存数据变得一片混乱。这对用户来讲是不可接受的。Turck Vilant 智能叉车解决方案很好的完成了这个艰巨的任务，它独特的串读移除功能使操作员可以放心地驾驶RFID叉车作业于各种复杂的环境下。”

总结

随着智能制造理念的逐渐落地，包括汽车制造在内的各种离散制造行业都有着更加迫切的内物流智能化升级需求。对于平库、生产物流等场景，如何提高周转效率、降低人力成本、同时提高数据的可靠性和可追溯性，已经成为了行业里的重点关切。Turck Vilant 物联网系统解决方案专注于应用超高频RFID技术来解决和优化客户在供应链管理、智能制造、以及资产管理中的问题，对客户在原料供应、产品制造及成品仓储等环节提供完整的解决方案。

Turck Vilant RFID物流门、RFID叉车、E-KANBAN、SVS运单校验站等设备，均可连接至统一的Turck Vilant Visibility Manager 物联网平台下。Visibility manager连通了物流现场与企业管理体系。作为OT与IT之间的桥梁，它为企业物流数据的透明性和可用性提供了基础的保证。