巴西矿业巨头淡水河谷公司(Companhia Vale do Rio Doce-CVRD)是世界最大的铁矿石和铁球出口商和生产商,产品体系中包括了镍、铜、钴、铂、铑、钌、铱、金和银等矿产产品。近期,CVRD正在试用RFID技术对矿石的采掘、碾碎和运送到加工厂的全过程进行追踪管理,希望借助RFID系统提高矿石日开采量,增强矿石等级的可视性,更加效地对矿石进行加工处理。
淡水河谷公司选择了超高频(UHF)Gen 2技术,在位于加拿大安大略湖Sudbury地区的Stobie矿场(距离多伦多40公里)安装了一套超高频RFID系统。该系统采用了 Avery Dennison公司的EPC Class 1 Gen 2 RFID标签(按照CVRD需求定制)和摩托罗拉的移动终端设备(RFID射频快报注:内置超高频RFID读写器)。部署该系统的集成服务商是加拿大Ship2Save公司(加拿大EPCglobal成员,致力于交通、制造、海运和仓储行业内的RFID应用),主要负责RFID系统的开发、测试和安装工作。该RFID系统采用了在Ship2Save开放性管理系统RFID平台下的“原材料追踪软件”;该软件包含一个可视屏幕,能够将采矿的实时场景显示出来,此外还能以声音、视觉或其他电子方式发布预警和报告工具所在位置,并将特别事件及时通告终端用户。
该RFID系统实施范围涵盖了整个Stobie矿场,CVRD方面还决定使用RFID技术对用于运输矿石的16000台铁轨车进行追踪管理。
Ship2Save公司对RFID标签进行了耐震处理和特别定制,据称在标签外部有ABS树脂保护,内部采用了其他一些防护措施,使之能够承受爆炸和碾压等作用力。据淡水河谷公司高级地质工程师介绍,淡水河谷应用RFID技术的主要目标是通过RFID系统实时监控开采矿石的质量。通过对矿石价值(等级)和开采量的控制,公司就可以精确的确定加工时需要使用多少化学物质。换言之,第一时间得到采挖矿石的最优化信息,实现溯源的可视性(RFID射频快报注:如矿石的种类和运送到加工厂的数量),有助于公司准确配置出某批矿石加工时所需的化学品数量。
通常情况下,凭借纸、笔和海量数据预测性模型,判定矿石产量和等级是一个高强度的人工劳动过程,而且这样计算后得出的结论还不一定准确。借助RFID系统实现对采矿和加工过程的精确追踪也绝非易事。当矿场某一区域被引爆之后,1-2枚RFID标签会被配置到刚刚开采出的矿石上,再由技术人员使用手持式RFID读写器扫描标签,采集其惟一ID编码,并记录爆破点的坐标。Stobie矿场拥有一套坐标系统,方便工人准确了解自己所在的位置坐标。换班时,技术人员会将手持机收集到的RFID标签数据和坐标数据上传给后台系统。
安装在传送带附近的读写器天线可识读出混在矿石里的标签
标签被安置在矿石上后,一台前卸式挖装机将开采出来的矿石连同RFID标签一起铲入吊桶中,并通过一条垂直管道流入碾碎机(矿石原料将被碾碎,变成尺寸小于6英寸的块粒)里。经过前期测试,RFID标签在碾压过程中表现良好。矿石块粒经由漏斗传输到V形传送带上,传送带以每秒300英尺的速率将矿石运送给铁轨车。Ship2Save在传送带上方安装了一个XR440 RFID读写器和8个天线。读写器有外罩保护,防止灰尘侵入,同时也避免了天气和其他因素的影响。当矿石经过天线时,读写器会识读混杂在内的RFID标签信息(RFID射频快报注:标签可能在矿石的表面,也可能被埋入矿石底部),并将相关数据传输给“原材料追踪软件”,后者再将数据传送给CVRD后台系统。测试结果表明,不论标签混杂在矿带的什么位置,都能被正常识读到。淡水河谷的工作人员可以通过软件实时查看矿石信息。该RFID系统的独特之处就在于RFID标签的独立性:没有依附或粘贴在任何物品上。
据了解,淡水河谷部署RFID系统,不仅可以使采集到的全部标签数据都被输进建模系统,提升了公司对开采矿石的可视化管理水平,提高了工作效率和准确度;而且便于矿场各个部门和各个环节实现信息共享,保证了信息流的畅通。