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實時監(jiān)控復合材料制品生產(chǎn)芯片技術研究
 
 

    生產(chǎn)線上的飛機零部件,通過埋藏在其中的射頻識別芯片(RadioFrequencyIdentificationChip(RFID))向工作人員報告自身所處的位置,上一步驟和下一流程的操作人員信息。信息的傳遞快速、準確并穩(wěn)定。現(xiàn)如今只有少數(shù)公司在生產(chǎn)過程中采用了此技術進行信息記錄。此技術更多地是被用來準許進出或記錄時間,類似于上下班的門禁卡。  

    RFID轉發(fā)器的工作效果主要取決于包裹其周圍的材料性能。不合適的材料會縮短信息傳輸?shù)姆秶⒔档蛿?shù)據(jù)質(zhì)量。位于Nuremburg的Fraunhofer集成電路IIS研究所日前研發(fā)出與纖維復合材料相容的RFID轉發(fā)器。以玻纖和碳纖為代表的纖維復合材料輕質(zhì)高強,越來越多地被應用于汽車和飛機生產(chǎn)。然而,上述纖維對波頻影響巨大,對RFID究竟有怎樣的影響還沒有準確的說法。因此,目前記錄生產(chǎn)流程步驟主要還是靠紙盒鉛筆。 
    集成電路研究所的工程師TobiasDrger在描述纖維材料對波頻影響是這樣說道:“我們特別研究了RFID技術相關波頻受玻纖碳纖的影響,包括低頻125kHz、高頻13.56MHz和超高頻868MHz。研究發(fā)現(xiàn)三者與玻纖均有良好的相容性,而在碳纖面前信號被削弱很多。波頻越高,RFID芯片的工作效果越差!薄 
    但由于超高頻射線的打探測范圍達15米,因此非常適合應用于物流和生產(chǎn)領域?墒桥c與其相容的金屬材料協(xié)同使用時,想要達到理想的信息傳輸質(zhì)量,轉發(fā)器的造價十分昂貴。“發(fā)射天線和轉發(fā)器使得整個產(chǎn)品體積變得很大,想要把他們嵌入纖維復合材料十分困難!盌rger表示說。不過通過與航空業(yè)同仁的合作,他的團隊已經(jīng)解決了這一問題。他們設計出一種超薄發(fā)射天線,可以嵌入表層鋪設保護性玻纖的材料中。 
    根據(jù)歐盟統(tǒng)計署估算,2011年,六分之一的德國公司采用了RFID技術。就整個歐洲而言,這個數(shù)字是4%。RFID專家MaximilianRoth認為未來RFID的應用比例還將上升。“纖維復合材料領域的蓬勃擴展必定提升RFID技術與工業(yè)生產(chǎn)的相關性。RFID技術在物流、運輸和生產(chǎn)領域的實證研究也通過正在進行的幾個先鋒項目如火如荼地開展著!癋raunhoferIIS的另一個項目已經(jīng)上馬。此項目收到歐盟資助,命名為“智能纖維”(Smarkfibre)。科學家們將應用RFID技術,向埋藏于纖維復合材料中的傳感器傳輸能量和數(shù)據(jù)。此技術的應用,將會使得風機葉片等產(chǎn)品的整體結構得到完整實時監(jiān)控。

 
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