Sensoristica Localizzazione

Sensoristica per la localizzazione e l’automazione dei processi di kitting: un progetto che ha unito la tecnologia consolidata di un Sistema RFID con sensori ad ultrasuoni ad alta precisione e risposta nell’ordine dei millisecondi.

Localizzazione: sensoristica ad ultrasuoni e tecnologia RFID

Centroservice è un’azienda leader nella realizzazione di componentistica per cucine d’alta gamma e fornisce i principali produttori di cucine Made in Italy. I componenti che produce vengono inviati ai propri clienti in appositi carrelli in metallo. La cui tracciabilità è stata oggetto di una specifica Soluzione RFID realizzata nel 2020 (leggi il Case study).

Centroservice ha poi richiesto ad Open Mind di implementare ulteriormente la Soluzione iniziale consentendo di riconoscere, in tempo reale, la tipologia di carrello e la propria posizione all’interno dell’area di Kitting. La richiesta consisteva nel riuscire ad automatizzare il processo di riempimento dei carrelli da parte del braccio meccanico. Richiedendo quindi il riconoscimento della tipologia di carrello ed in quale dei nove slot di caricamento fosse posizionato.

In funzione del tipo di carrello infatti, viene assegnato una specifica tipologia di ordine.

Fino a quel momento, l’abbinamento carrello/ordine/slot veniva gestito e comunicato al braccio meccanico in modo manuale con conseguenti possibili errori del personale.

Dopo un’approfondita sessione di analisi, Open Mind ha quindi implementato l’iniziale tecnologia RFID con l’inserimento di sensori ad ultrasuoni posizionati in ognuno dei nove slot di caricamento.

Localizzazione tramite RFID integrata con sensori ad ultrasuoni

La tecnologia RFID già presente per la tracciabilità dei cart, non poteva, da sola, garantire l’accuratezza necessaria richiesta dal Commitente. Se la tecnologia RFID permette di riconoscere il singolo cart, non consente di capire la posizione esatta di un Tag (e quindi di un carello). L’RFID, riconosce i tag all’interno di un’area, in funzione del setting delle potenze di emissione dei campi elettromagnetici. All’interno di tale area però, non può comunicare il posizionamento esatto del bene “taggato”.

Dovendo invece ottenere una precisione millimetrica della posizione di ogni carrello per poter attivare lo scarico del braccio meccanico si è deciso di inserire una sensoristica ad ultrasuoni.

Si è così riusciti ad ottenere una localizzazione di precisione in real time e una lettura altamente precisa, dell’entrata del carrello nel relativo slot.

Localizzazione di precisione tramite sensori ad ultrasuoni

Alla fine di ogni slot in cui entra il carrello da riempire con il kit, è stato posto un sensore ad ultrasuoni. Essendo il segnale ad ultrasuoni monodirezionale, e non elicoidale come per l’RFID, ha reso possibile evitare le false letture o letture di carrelli vicini. A convertire la dimensione fisica in dato informatico sono stati deputati due microcontrollori Arduino, i quali dialogano con i sensori ad ultrasuoni. La mole di dati è infatti davvero importante ed un solo microcontrollore non avrebbe garantito sufficienti performance.

Una volta che il sensore percepisce che il carrello è entrato nello slot di riempimento, Arduino invia il via libera al software OM-Link che attiva l’antenna RFID la quale lancia il segnale elettromagnetico a cui risponde il Tag RFID posto sul carrello. A questo punto sempre il software OM-Link dialoga con Il PLC che muove il braccio meccanico e tramite l’associazione dei dati, fa sversare il kit nello slot dove vi è il carrello associato. Terminata la fase di kitting, il carrello esce dallo slot. Uscita che è sempre controllata attraverso il sensore ad ultrasuoni che rileva la distanza e il conseguente liberarsi dello slot.

I risultati ottenuti grazie al sistema di localizzazione tramite tecnologia RFID e sensoristica  ad ultrasuoni. 

L’azione combinata del sistema RFID, che associa a livello software Tag univoci presenti su ogni carrello ai relativi kit di riempimento e dei sensori ad ultrasuoni che velocizzano e nel caso specifico rendono sicuro al 100% la presenza del giusto carrello nello slot, ha permesso di automatizzare ed ottimizzare un’operazione che prima richiedeva il lavoro fisso di un operatore. Inoltre si è velocizzato il processo di riempimento, evitando i possibili errori umani. L’integrazione di sensoristica specifica ha permesso un’accuratezza che con la sola tecnologia tradizionale e consolidata dell’RFID non sarebbe stato possibile raggiungere.

Case Study
Tracciabilità e Localizzazione in Centroservice

RFID
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