Rockwell Reliance Electric si affida alla Tecnologia RFID

Case study
Rockwell Reliance Electric si affida alla
Tecnologia RFID di Datalogic Automation
per la produzione di motori elettrici
Utilizzando le soluzioni
industriali RFID di Datalogic
Automation, il team della
divisione ha ottenuto la
tracciabilità completa lungo
gli stabilimenti di produzione
Per ottemperare alle normative statali in materia di produzione,
alla divisione Rockwell Reliance Electric è stato richiesto di
avere una tracciabilità dalla culla alla tomba dei motori elettrici
prodotti presso i propri stabilimenti manifatturieri. Utilizzando
le soluzioni industriali RFID di Datalogic Automation, il team
della divisione ha ottenuto la tracciabilità completa lungo gli
stabilimenti di produzione ed è riuscito a migliorare anche il
risultato finale degli impianti.
Quello dei motori elettrici è un settore altamente competitivo
a livello mondiale, all’interno del quale la compagnia Reliance
Electric, con sede negli Stati Uniti, continua a prosperare in
concorrenza con gli stabilimenti produttivi asiatici.
Come è possibile tutto ciò? Una risposta consiste nei sistemi
RFID targati Datalogic Automation, che Rockwell usa per
controllare ed identificare i motori lungo i vari passaggi all’interno
dello stabilimento produttivo. La normativa vigente negli Stati
Uniti richiede che ogni motore abbia una tracciabilità dalla culla
alla tomba: tale complesso requisito può essere soddisfatto,
all’interno delle linee di produzione, attraverso l’uso di tag
particolarmente resistenti che identificano ogni motore in ogni
passo del processo di produzione.
Arrivare ad una soluzione RFID
Lo stabilimento ha sperimentato altre soluzioni di identificazione:
a partire dalle prime implementazioni di Radio Frequenza, per
passare poi alla documentazione cartacea, arrivando fino ai
Bar Code. Dopo una sperimentazione accurata, la migliore
soluzione è risultata essere quella dell’applicazione RFID
industriale.
Sulla base di ogni pallet su cui vengono prodotti i motori viene
montato un tag passivo HMS150 di Datalogic Automation (che
opera a 13.56 MHz ed ha una memoria di lettura/scrittura di
Datalogic Automation Srl
Business Unit RFID
Via S. Vitalino n. 13
40012 Lippo di Calderara di Reno
Bologna - Italy
Tel. +39 051 3147011
Fax +39 051 3147453
www.ems-rfid.com
Rockwell Reliance Electric
712 bytes). Tramite un reader/writer HMS827 di Datalogic
Automation, viene scritto un codice identificativo univoco su
ciascun tag nel momento stesso in cui il motore entra nel ciclo
di produzione.
L’identità del tag viene successivamente comunicata ad un
PLC Allen Bradley dotato di DeviceNet tramite un modulo
ad interfaccia di comunicazione CM81 di Escort Memory
Systems.
Un reader/writer HMS827 installato ad ogni stazione produttiva
notifica in modo automatico l’host che è in arrivo un’unità
motore/pallet per la lavorazione.
A questo punto, il sistema work-in-process (WIP) di Reliance
Electric invia le istruzioni di lavorazione per quello specifico
motore sia allo strumento da utilizzare che all’operatore.
Il pallet è trattenuto presso la stazione fino a che il sistema WIP
conferma che la lavorazione è completata e che i parametri
per quell’operazione in accordo con le specifiche. I dati raccolti
ad ogni passo del processamento sono registrati all’interno del
database del sistema WIP e associati allo specifico numero di
serie del motore. In questo modo, insieme al numero seriale
viene registrata ed archiviata in modo permanente anche
un’informazione dettagliata sulle fasi di lavorazione.
Dopo ogni uso, i pallet sono riciclati e tornano all’inizio della
linea di produzione in attesa del motore successivo.
I risultati: l’errore umano a confronto
con la tecnologia RFID
I dettagli di lavorazione di ciascuno dei trenta passaggi produttivi
richiesti per costruire un motore possono però subire variazioni
in base alle richieste dell’ordine, di modo che si producono
pochissimi motori effettivamente identici. I motori devono essere
scartati o rilavorati se uno qualsiasi dei passaggi si allontana
dal procedimento predefinito.
Un processo che consta di trenta step produttivi implica che
ci siano almeno trenta possibilità per un motore di essere
fabbricato in maniera non conforme.
Numerosi studi hanno dimostrato che gli uomini commettono
un errore con probabilità da 1% a 0.1% per ogni operazione
compiuta in condizioni ideali (senza stress). Statisticamente,
un processo composto da 30 step con un tasso di errore dell’
1% ha un rendimento finale del 74% o un tasso di scarto/
rilavorazione del 26%.
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Rockwell Reliance Electric
Sistemi RFID applicati all’automazione ben progettati come
quello dell’impianto Rockwell Reliance Electric permettono di
ridurre il tasso di errore sotto il livello dello 0.1%.
Con l’uso di pallet abilitati RFID, gli ingegneri di Reliance
Electric assicurano che i motori non siano processati fino a che
il numero RFID del pallet, il numero della lavorazione e i codici
delle operazioni associate non siano correttamente mostrati
all’operatore ad ogni passo del processo, evitando l’inserimento
manuale di dati da parte dell’operatore.
La tabella riportata di seguito mostra come i tassi di errore
condizionino i risultati nel caso di processi complessi.
Processi produttivi semplici come quello dei motori elettrici
possono ottenere importanti benefici in termini di riduzione dei
tassi di scarto e rilavorazione, mentre processi più complicati,
come la produzione di semiconduttori, mostrano un risultato
alquanto ridotto almeno finchè l’errore umano non è eliminato.
Uno sguardo ai numeri: il ROI per l’implementazione di un
sistema RFID
Il periodo di payback dell’investimento per automatizzare
impianti come quello implementato da Rockwell Reliance Electric
può essere calcolato guardando al minimo miglioramento
atteso, pari al 3% sul risultato quando si inserisce nel processo
l’automazione basata su RFID.
Ipotizzando un periodo di payback di sei mesi per
un’implementazione RFID, vediamo che, sotto queste
condizioni, si ottiene un budget di $ 11M.
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Spesso, incrementi di risultato come questi sono usati per
evitare o posticipare costosi programmi di espansione, o per
aumentare in maniera veloce la capacità dell’impianto quando
l’alternativa è un allungamento dell’impianto produttivo stesso.
Questa tabella relativa al costo di mantenimento pone in confronto
i tag RFID ad alta resistenza con altre tecnologie, all’interno
Rockwell Reliance Electric
di situazioni a ciclo chiuso nelle quali i tag possono essere
riutilizzati. Reliance Electric rimette in circolo ciascuno di questi
pallet all’interno della linea di produzione approssimativamente
cinque volte al giorno. Ciò significa che il break point per tags
RFID rispetto ad altre tecnologie è di 20-30 giorni.
La tecnologia RFID targata Datalogic Automation costituisce un
componente cruciale nello schema di automazione di Reliance
Electric che permette di eliminare le perdite dovute all’errore
umano all’interno delle complicate strutture produttive, e attiva
al contempo la conformità alla tracciabilità dalla culla alla tomba
dei proprio prodotti.
Per Reliance Electric, utilizzare un impianto automatizzato
con tecnologia RFID assicura che la compagnia si mantenga
competitiva in un mercato mondiale molto ostico.
Si è dimostrato che la tracciatura RFID sia la soluzione
tecnologica a più basso costo che incontra e soddisfa tutte le
richieste che si possono fare ad un sistema di identificazione
WIP altamente affidabile.
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