案例中心

成为国际领先的软件产品解决方案提供商

高通 Plasma 设备 RFID 治具防错系统

基于 RockPlus EAM 与 RFID 技术,实现 Plasma 设备治具自动识别、换型校验与设备启动联锁,将人工防错升级为设备级强制防错。

高通射频技术(无锡)有限公司是一家专注于高性能射频(RF)技术研发、生产与制造的企业,生产现场涉及多种高精度制造设备及复杂工艺过程。

在客户内部 JigSaw 相关产线及项目场景中,Plasma 设备需要根据不同产品型号及生产程序更换对应的 Tooling 治具。随着产品型号及生产切换频率增加,传统依靠操作人员人工识别、核对治具的方式,存在治具错装、漏装以及型号不匹配等风险。

针对这一问题,合共软件基于 RockPlus EAM 设备资产管理平台,结合 RFID 自动识别技术、耐高温抗金属 RFID 标签、工业控制盒及设备信号联锁技术,为 Plasma 设备建设 RFID 治具防错系统,实现从“人工确认治具”向“RFID 自动识别 + 系统自动校验 + Plasma 设备强制防错”的升级。

项目概览

Plasma 是该生产场景中的重要工艺设备。设备进行产品换型时,需要同步更换设备内部多个 Tooling 治具,不同产品、不同程序以及不同安装位置对应不同的治具。

原有换型过程主要依靠操作人员根据当前产品型号准备治具,再通过人工方式完成安装和确认。由于部分治具外观接近,仅依赖人员经验和检查清单,难以从机制上完全避免治具拿错、装错或型号不匹配的问题。

本项目针对现场 5 台 Plasma 设备部署 RFID 治具识别与防错系统。系统为每个 Tooling 治具建立唯一 RFID 身份,通过设备内部 RFID 天线自动读取当前安装的治具,并由 RockPlus EAM 根据当前生产产品、设备程序及治具安装位置进行自动比对。

项目同时对 Plasma 设备控制环节进行改造升级,通过工业控制盒接入设备启停控制信号,将 RFID 治具校验结果与设备启动条件直接联锁。

只有所有规定位置的治具全部识别并验证正确后,Plasma 设备才允许启动;只要存在治具未识别、治具型号不匹配或安装位置错误等情况,系统即锁定设备启动信号,使设备无法进入生产。

由此形成:

产品/程序选择 → RFID 自动识别治具 → 系统逐位校验 → 异常报警并锁定 Plasma 设备 → 全部匹配 → 解除设备锁定 → Plasma 设备启动生产

的强制防错闭环。

主要问题

一、Plasma 换型涉及多个治具,人工核对存在错装风险

Plasma 设备在不同产品之间进行换型时,需要更换设备内部多个 Tooling 治具。

传统模式下,操作人员需要根据当前产品型号查找对应治具,再进行整套更换和人工确认。随着产品型号和换型次数增加,人工查找、人工判断和人工确认不仅影响换型效率,也难以完全避免治具拿错、装错位置以及型号不匹配等问题。

尤其对于外形相近的治具,仅通过肉眼和人员经验进行判断,很难建立稳定、可复制的防错机制。

因此,项目需要解决的核心问题并不是简单地“提醒操作人员检查治具”,而是让系统能够自动识别当前 Plasma 设备安装了哪些治具,并自动判断这些治具是否满足当前产品和程序的生产要求。

二、Plasma 设备内部存在高温、金属环境,常规 RFID 标签难以稳定应用

本项目 RFID 应用的一个关键技术难点,是 Plasma 设备内部并非常规 RFID 使用环境。

设备内部存在约 80℃高温工况。如果采用普通 RFID 标签,其材料、封装以及长期工作的稳定性可能受到高温影响,因此项目需要采用适合现场工况的耐高温 RFID 标签。

与此同时,Plasma 设备使用的 Tooling 治具存在金属结构及金属安装面。普通 RFID 标签直接应用于金属环境时,射频性能容易受到干扰,从而影响读取距离和识别稳定性。

针对这一特殊工况,项目采用耐高温、抗金属 RFID 标签,并结合 Plasma 设备内部空间、Tooling 结构、治具安装位置以及 RFID 天线读取范围,对 RFID 标签安装位置和天线布局进行针对性设计。

项目解决的并不仅仅是“给治具贴一个 RFID 标签”,而是解决:

约 80℃高温环境 + 金属治具 + 设备内部有限空间 + 多治具同时识别

条件下 RFID 稳定应用的工程难题。

三、普通软件报警无法彻底杜绝错误,需要建立设备级强制防错

传统防错方式通常是在操作界面弹出报警或提醒操作人员重新检查。

但这种方式本质上仍然依赖人员执行。即使系统已经发现治具错误,如果 Plasma 设备仍然能够启动,就依然存在人员忽略提示、误操作后继续生产的可能。

因此,本项目并没有把 RFID 系统停留在“识别”和“报警”层面,而是进一步对 Plasma 设备进行控制改造,将 RFID 校验结果直接与设备启停控制建立联锁。

系统不仅需要“发现治具错误”,更需要做到:

治具不匹配,Plasma 设备就不能启动。

通过这种方式,将传统的软件提醒升级为设备控制层面的强制防错。

四、换型及异常过程需要自动记录,实现治具全过程追溯

传统人工管理模式下,产品换型、治具安装、异常报警以及操作人员等信息主要依赖人工确认和记录。

当后续发生质量问题,需要确认某一时间段使用了哪套治具、在哪台 Plasma 设备生产、由谁执行换型以及换型过程中是否出现过异常时,人工追溯效率较低。

因此,项目还需要建立 Plasma 设备与 Tooling 治具的数字化台账及使用履历,将 RFID 识别、防错验证、设备状态和人员操作统一记录,为后续质量追溯和异常分析提供数据基础。

解决方案

合共软件基于 RockPlus EAM 设备资产管理平台,围绕 Plasma 设备建立“RFID 自动识别 + 治具规则校验 + 控制盒信号联锁 + 声光报警 + 数据追溯”的一体化治具防错体系。

一、基于 RockPlus EAM 建立 Plasma 治具数字化管理体系

项目首先在 RockPlus EAM 中建立产品、生产程序、Plasma 设备与 Tooling 治具之间的对应关系。

系统维护每一个治具的编号、RFID 标签号、适用产品以及安装位置等基础数据,使每一个实体治具都拥有唯一的数字身份。

操作人员进行产品换型时,系统根据当前选择的产品型号和生产程序,自动生成本次换型所需要的治具清单和位置要求。

由此建立:

产品 → 生产程序 → Plasma 设备 → 治具位置 → Tooling 编号 → RFID EPC

之间的数字化关联关系,为后续自动识别和强制防错提供判断依据。

二、RFID 自动识别,实现治具“身份 + 位置”双重校验

每个 Plasma Tooling 治具安装唯一的 RFID 电子标签,设备内部部署 RFID 读写器及多路天线。

系统通过 RFID 天线自动读取当前设备内部治具的 EPC 信息,并将读取结果实时发送至 RockPlus EAM,与当前产品对应的标准治具清单进行逐位比对。

系统自动判断当前安装的治具是否正确、是否适用于当前产品,以及是否安装在规定位置。

验证结果分为待验证、验证通过和验证失败等状态。一旦读取到错误治具、其他产品治具或系统中不存在的 RFID 标签,系统立即判定异常并产生报警,无需操作人员再逐个通过肉眼核对。

三、耐高温 + 抗金属 RFID 标签,突破 Plasma 特殊工况应用难点

针对 Plasma 设备内部约 80℃高温环境以及 Tooling 治具的金属特性,项目采用适用于现场工况的耐高温、抗金属 RFID 标签。

耐高温特性保障 RFID 标签能够适应 Plasma 设备内部的高温工况;抗金属设计则降低金属治具和金属安装面对 RFID 射频性能造成的影响。

同时,结合 Plasma 设备内部不同 Tooling 的实际安装位置,对 RFID 天线进行针对性部署,通过多天线轮询方式完成多个治具位置的自动盘点和识别。

通过标签选型、标签安装、天线布局与软件识别策略的综合设计,实现 RFID 技术在 Plasma 高温、金属设备环境中的稳定落地。

四、控制盒接入 Plasma 设备启停,实现设备级强制防错

这是本项目区别于普通 RFID 资产识别项目的核心。

合共软件对 Plasma 设备进行改造升级,通过工业控制盒接入设备启停控制信号,将 RockPlus EAM 的 RFID 校验结果直接转化为 Plasma 设备是否允许启动的控制条件。

换型开始后,系统首先锁定 Plasma 设备启动信号,随后由 RFID 系统自动读取各个位置的 Tooling,并逐一进行匹配:

治具未识别 → Plasma 设备保持锁定

治具型号不匹配 → Plasma 设备保持锁定并报警

治具安装位置错误 → Plasma 设备保持锁定并报警

所有治具全部验证通过 → 自动解除设备锁定 → Plasma 设备允许启动

这意味着整个防错机制不再停留于“弹窗提醒”。

即使操作人员错误安装了治具,只要 RFID 校验没有全部通过,Plasma 设备就无法直接启动,从设备控制逻辑上阻止错误状态进入生产,实现真正意义上的强制防错(Poka-Yoke)。

五、声光报警 + 权限控制,建立异常处理闭环

项目同时将设备控制与现场声光报警进行联动。

当 Tooling 处于待验证状态时,系统保持 Plasma 设备锁定;当发现治具错误时,系统触发异常报警,并在操作终端提示具体异常位置,帮助操作人员快速定位问题。

所有治具验证通过后,系统解除 Plasma 设备启动锁定并切换至正常状态。

同时,系统通过角色权限进一步约束异常处理流程。普通 Operator 负责正常换型操作,特殊异常情况下的解锁由 Engineer 权限执行,避免操作人员随意绕过系统防错机制。

六、换型全过程自动留痕,实现 Tooling 使用可追溯

RockPlus EAM 对 Plasma 设备换型过程进行自动记录,包括产品型号、生产程序、设备、Tooling 编号、RFID 标签、安装位置、验证结果、读取时间、操作人员以及异常报警信息等。

当后续发生生产或质量异常时,可根据产品、设备、时间和治具快速查询历史使用记录。

最终形成:

治具身份可识别 → 上机过程可校验 → 错误操作可拦截 → Plasma 启动可联锁 → 换型过程可记录 → 异常问题可追溯

的完整数字化防错闭环。

收益分析

1. 实现 Plasma 设备 Tooling 自动防错

通过 RFID 自动识别替代人工逐一核对,系统自动判断治具型号及安装位置是否满足当前产品要求,降低人工判断导致的错装风险。

2. 从“报警提醒”升级为“设备强制防错”

通过工业控制盒直接联锁 Plasma 设备启停控制,治具未识别、型号不匹配或安装错误时,设备无法直接启动,从设备控制层面阻止错误进入生产。

3. 突破高温、金属环境下的 RFID 应用难点

通过耐高温、抗金属 RFID 标签及针对性的天线部署,使 RFID 技术能够适应 Plasma 设备内部约 80℃高温环境及金属 Tooling 应用场景。

4. 提升 Plasma 换型效率

系统自动完成多个 Tooling 的 RFID 读取与逐位比对,减少人工查找、核对及填写检查记录的工作量。

5. 建立完整 Tooling 使用履历

自动记录产品、设备、Tooling、RFID、位置、时间、人员及报警信息,为生产异常及质量问题提供快速追溯依据。

6. 实现设备、治具与人员操作闭环管理

RockPlus EAM 将 Plasma 设备管理、Tooling 管理、RFID 自动识别、权限控制及设备联锁统一起来,使治具防错从单点识别升级为完整的设备管理闭环。

7. 形成可复制的 RFID 工装强制防错方案

“RockPlus EAM + RFID + 耐高温抗金属标签 + 工业控制盒 + 设备信号联锁”的模式,可进一步复制到半导体及精密制造领域的夹具、治具、模具、刀具、载具等工装防错场景。

相关案例

联系电话

400 008 0655

在线沟通

资料下载

微信咨询

Copyright © 2019-2026 上海合共软件科技有限公司 沪公网安备 31011502014114号 沪ICP备19036824号-1

  • 在线沟通
  • 电话联系
  • 返回顶部