UWB-确保生产质量的室内跟踪系统

Indoor Tracking System for Ensuring Production Quality

n  背景-30 多年积累的涂料专业知识

NovoPlan GmbH 是一家总部位于德国的公司，专注于表面技术。NovoPlan 拥有 30 年与欧洲、亚洲和南美客户合作的经验，成为塑料加工商、机器、工具和模具制造商的涂料专家。该公司还开发了自己的涂层技术 PlanoTek®，为所有行业的塑料加工领域的公司提供帮助，主要是汽车、包装、医疗技术和文具垂直行业。

n  目标-实时定位数据保障生产质量

加强质量管理和数字化生产流程是使用实时本地化系统加速工厂创新的两个主要驱动力。

NovoPlan 希望将整个生产流程数字化，从准备区域开始到生产区域，然后再次完成准备区域中的活动/步骤。为了加强质量管理控制，位置数据提供了关于每个产品是否以正确的方式完成生产过程以及是否花费了每个步骤所需的涂层时间的准确信息，从而确保了质量的一致性。

该系统需要满足以下要求：

l  获得实时流程可见性以验证和记录当前流程

l  由于工艺步骤的几何形状以及手动和机器支持步骤的组合，提供准确的 3D 定位数据

l  测量进程的时间

l  将所有职位和时间发送至内部开发的 ERP 系统

l  提供选定时间段内运动和工作量的直观摘要

n  挑战-恶劣环境下精度达 30 厘米

实现安装的一个非常苛刻的要求是每个样本的定位精度要求小于 30 厘米。这也是将机器放置在生产区域的结果，那里的空间和生产流程都得到了高度优化。

该场景包含混凝土和金属墙的组合。再加上生产机器的大量金属反射器以及由于不同的化学过程而产生的腐蚀性气氛，它创造了一个非常苛刻的环境。

天花板下移动的起重机给该项目带来了进一步的挑战。一方面，需要确保进一步的全运动能力，以免妨碍生产过程，另一方面，这也可能成为影响系统可靠性的障碍。该起重机还减少了锚安装的自由走廊以及由此产生的锚内同步通信。

必须定位的物体连接到运输框架上，并通过手动和起重机移动。框架的最终运动完全不同，提高了分析要求。

n  解决方案-两种定位方法合并为一个安装

总定位面积共700 m 2，分为准备区和生产区。这两个领域不同的定位要求导致了不同的做法。由于仅需要 2D 定位，因此准备区域配备了 Anchor，生产区域覆盖有带有定向天线和气压计的锚，以实现3D 定位。为了获得最 佳的高度信息，在标签进入生产区域的新周期之前进行校准。刷新率设置为100毫秒，以确保精 确计时，同时满足所需的电池寿命。

凭借详细的规划和获得专利的定向锚技术，Qualigon 在金属起重机与附着物体一起移动或标签可见度降低的情况下也能够确保高精度。作为 RTLS 安装一部分的广泛测试阶段表明，50% 的情况下水平和垂直平面偏差小于 10 厘米。

安装锚点和设置网络后，QUALIGON 专家花了不到一周的时间开始优化系统以及广泛的验证阶段。

通过使用开放的 Sewio API，可以轻松、顺利地访问 RTLS 数据并将其传输到内部 ERP 系统，并且是作为 NovoPlan 和 QUALIGON 的联合项目进行的。

n  结果-用于改进质量管理的数字孪生

RTLS 不仅满足定义的要求，而且还通过引入以下列出的更多优势超越了这些要求。生产和管理团队现在可以获得流程的完整实时视图。对象流是可见的，并且可以比以前更快、更容易地识别瓶颈。这提供了创建工厂数字孪生并基于真实数据执行模拟和预测的可能性。

另一个主要好处是质量管理水平的高度提高以及对每种加工产品进行记录的可能性。这通过向客户提供新获得的信息来增进客户关系，并且也供优化和质量部门内部使用。

生产过程的数字化转型让人感觉现在的生产状态是基于长期的专业知识进行的。反过来，这现在也可以表示为可量化的关键绩效指标。

使用 Sewio 的 RTLS，NovoPlan 能够增强和数字化其流程并引入智能生产。所有这一切都是通过维持对机器的投资和保持完善的流程来实现的。再加上从旧方法到新的 RTLS 驱动的数字化的平稳过渡，与“全新”方法相比，这可以节省大量成本。

随着已安装的 RTLS 就位，可以非常轻松地应用新用例，而无需额外成本，例如，通过使用地理围栏或在 ERP 系统中引入物料流和处理来提高员工安全。除此之外，NovoPlan 还计划在更多生产区域安装 RTLS，这同样不需要对当前系统进行任何重新配置，只需要额外的锚点即可覆盖更多区域。