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隨著工業(yè)互聯(lián)網和工業(yè)4.0概念的深入推進，中國工業(yè)制造逐漸向數(shù)字化、智能化轉變，而制造模式也從傳統(tǒng)的“生產型制造”向現(xiàn)代的“服務型制造”轉變。這種轉變對工業(yè)產品的生產管理提出了新的要求。作為傳統(tǒng)制造行業(yè)的銅管加工，同樣提出生產高精度、高性能和低能耗的要求。目前，銅管加工行業(yè)集中度較低，產品同質化嚴重，無法滿足市場發(fā)展需求。同時，隨著我國經濟進入新常態(tài)，行業(yè)總體產能過剩的矛盾日益突出，加之銅價波動風險和流動資金需求壓力加劇，導致銅管加工企業(yè)發(fā)展極不平衡。為了提高自身的競爭能力，很多企業(yè)都開始使用MES系統(tǒng)來對人、機和產品進行管理。

為了對整個車間進行生產管理，客戶開始使用MES系統(tǒng)。MES系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)可以實時采集電能、流量、氣壓等設備信息。但是，銅管生產加工是一個復雜的過程，很難實現(xiàn)有效的生產管理。銅管生產線中的熔鑄、聯(lián)拉、盤拉、在線退火、成型、探傷、精整等是一個連續(xù)的生產過程，前一道工序的產品是下道工序的原料，但是各個工序之間又是相互獨立的，即各個工序可以獨立運行。這是一種產品的連續(xù)生產和分散加工的生產方式。銅管生產線這種特性給銅管生產過程中的原料參數(shù)、工藝參數(shù)、設備狀態(tài)、產品系數(shù)等生產數(shù)據(jù)的統(tǒng)計帶來了不便。目前這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計都是采用人工方式，致使作業(yè)強度大，效率低，時效性差，生產數(shù)據(jù)更不能及時地分享。為了解決這個問題，MES系統(tǒng)就需要對物料信息進行追溯，對物料流轉進行實時監(jiān)控。

銅管作為物料被盤繞在金屬料框上，且在生產加工過程中不會更換料框。所以，對銅管的識別，可以轉換為對金屬料框的識別。每個料框對稱安裝兩個抗金屬載碼體，采用螺絲固定，安裝時使用螺紋膠可以有效防止高速轉動中載碼體脫落。料框號預先被寫入載碼體中。在聯(lián)拉工位，MES系統(tǒng)通知RFID系統(tǒng)執(zhí)行讀取操作，讀取到載碼體信息后，RFID系統(tǒng)通知MES系統(tǒng)將批次信息與料框綁定。在盤拉的收放料工位安裝RFID讀寫頭，當設備開始盤拉時，MES系統(tǒng)通知收放料工位的RFID系統(tǒng)開始讀取，當RFID系統(tǒng)接收到MES系統(tǒng)發(fā)送的信號后，如果載碼體不在檢測區(qū)域，RFID系統(tǒng)等待載碼體旋轉至檢測區(qū)域再進行讀取，然后，RFID系統(tǒng)向MES系統(tǒng)反饋載碼體信息，MES系統(tǒng)再將料框上的物料信息進行交換。在內螺紋收放料工位也要安裝RFID讀寫頭，內螺紋成型時，MES系統(tǒng)通知收放料工位讀寫頭進行讀取，RFID系統(tǒng)向MES系統(tǒng)反饋載碼體信息，MES系統(tǒng)將料框上的物料信息進行交換。在復繞放料工位旁同樣安裝RFID讀寫頭，復繞時，MES系統(tǒng)通知復繞讀寫頭進行讀取，RFID系統(tǒng)讀取到料框信息后通知MES系統(tǒng)將物料信息和料框解綁。

簡而言之，RFID系統(tǒng)從聯(lián)拉收料開始讀取，經過盤拉，在線退火，內螺紋成型，復繞等設備，將讀取到的料框信息作為數(shù)據(jù)源發(fā)送給MES系統(tǒng)，而MES系統(tǒng)不斷地對料框和物流進行綁定和解綁，從而實現(xiàn)物料流轉實時監(jiān)控。

由于高頻RFID產品識別距離近，且讀寫頭需要與載碼體正對安裝。這很難符合現(xiàn)場使用要求，因而，只能使用超高頻RFID產品。超高頻識別距離遠，且識別時讀寫頭不需要與載碼體正對。另外，因為現(xiàn)場沒有PLC進行控制，客戶希望通過MES系統(tǒng)來觸發(fā)讀寫頭進行讀取操作，但是，計算機作為服務器很難實時控制大量底層設備。圖爾克的可編程網關作為獨立的控制器，連接上模塊后可成為一套集成系統(tǒng)，即可控制讀寫頭對料框上的載碼體進行讀取，又可對IO信號進行操作，實現(xiàn)信號采集和狀態(tài)輸出。IP67防護等級的抗金屬載碼體可以直接被安裝在料框上，完全符合現(xiàn)場應用要求。此外，通過降低讀寫頭發(fā)射功率解決了超高頻RFID的串讀問題。針對誤讀問題，通過增加識讀次數(shù)來過濾掉錯誤數(shù)據(jù)。

圖爾克模塊化設計的接口模塊，除了可以連接RFID模塊，還可以兼容其它I/O模塊，可以使現(xiàn)場傳感器和LED燈的信號通過同一個網關與MES系統(tǒng)進行交互，這樣減少了現(xiàn)場布線；可編程網關強大的數(shù)據(jù)處理能力，使得RFID系統(tǒng)獨立于MES系統(tǒng)，可靠地實現(xiàn)底層數(shù)據(jù)采集與信號輸出；高防護等級的產品，可以應用在現(xiàn)場惡劣的環(huán)境；如果現(xiàn)場需要添加新的讀寫頭，只需要增加RFID模塊和底板，這樣可以大大降低硬件成本和施工難度；通過LED指示燈可以清楚地看到讀寫頭和RFID模塊的工作狀態(tài)；預鑄的線纜方便現(xiàn)場安裝，并且確保數(shù)據(jù)能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中安全傳輸；最重要地是，圖爾克的RFID產品支持熱插拔，這樣可以大大減少停機時間，從而使設備維修變得快速、簡單。使用圖爾克RFID產品后，生產效率明顯提高，員工作業(yè)強度明顯降低，生產時效性明顯改善，真正實現(xiàn)了生產過程實時監(jiān)控和物料信息全程追溯。

隨著工業(yè)4.0和物聯(lián)網的迅猛發(fā)展，制造性企業(yè)向數(shù)字化、智能化和服務化轉變。設備管理、能源管理、生產過程管理被提升到了一個新的高度。針對生產管理，RFID系統(tǒng)對物料數(shù)據(jù)進行實時采集、統(tǒng)計分析以及質量監(jiān)控，并及時傳送數(shù)據(jù)到物料管理、生產調度、質量保證以及其他相關部門，進行進一步的處理和運算，從而實現(xiàn)了對整個車間產品物流的跟蹤和生產過程的控制。企業(yè)可以根據(jù)訂單，查詢生產狀態(tài)，真正實現(xiàn)生產過程信息追溯。