【導讀:汽車行業由於自動化程度很高,普遍采用RFID 技術,用於生產過程中的流程控製與生產信息的控製,實現物流與信息流的同步。並且由於焊裝車間、塗裝車間等嚴酷的工業環境,條碼不能滿足高溫、高濕等環境等級的要求,因此RFID 成為了最適合的解決方案。】

由於焊裝車間、塗裝車間等嚴酷的工業環境,條碼不能滿足高溫、高濕等要求,因此RFID 成為了最適合的解決方案
中國的汽車產業經過幾十年的發展,已步入一個高速發展階段。大大小小的合資廠、民營廠通過引進技術、自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa),技(ji)術(shu)工(gong)藝(yi)水(shui)平(ping)得(de)以(yi)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),由(you)於(yu)競(jing)爭(zheng)的(de)激(ji)烈(lie),汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)零(ling)部(bu)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)麵(mian)臨(lin)的(de)壓(ya)力(li)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。一(yi)方(fang)麵(mian),需(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),還(hai)要(yao)保(bao)證(zheng)自(zi)己(ji)的(de)產(chan)品(pin)符(fu)合(he)該(gai)行(xing)業(ye)尤(you)為(wei)嚴(yan)格(ge)的(de)質(zhi)量(liang)標(biao)準(zhun)。近(jin)年(nian)來(lai),汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)在(zai)生(sheng)產(chan)物(wu)流(liu)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)上(shang)花(hua)費(fei)了(le)他(ta)們(men)大(da)量(liang)的(de)費(fei)用(yong),目(mu)的(de)是(shi)實(shi)現(xian)透(tou)明(ming)與(yu)靈(ling)活(huo)的(de)生(sheng)產(chan)物(wu)流(liu),提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。RFID技術在物料與產品跟蹤上的作用,對汽車生產物流產生極大影響。通過部署RFID係統,可實現生產物流過程的信息可視化管理。
汽車業應用RFID的必要性
第(di)一(yi),汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)質(zhi)量(liang)法(fa)規(gui)。隨(sui)著(zhe)終(zhong)端(duan)用(yong)戶(hu)對(dui)產(chan)品(pin)期(qi)望(wang)值(zhi)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),汽(qi)車(che)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)對(dui)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格(ge),廠(chang)家(jia)之(zhi)間(jian)的(de)競(jing)爭(zheng)日(ri)益(yi)激(ji)烈(lie)。這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)各(ge)領(ling)域(yu)都(dou)要(yao)采(cai)取(qu)高(gao)效(xiao)的(de)質(zhi)量(liang)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)(QM係統)。獲取和保存質量數據的詳細規定,越來越多的體現在汽車工業質量規範的要求中:必須符合ISO 9000認證標準,符合相關的法律製度,符合汽車製造商的利益。
第di二er,柔rou性xing化hua生sheng產chan。汽qi車che製zhi造zao商shang為wei提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv,越yue來lai越yue多duo地di采cai用yong柔rou性xing化hua生sheng產chan線xian。即ji一yi條tiao線xian上shang生sheng產chan多duo種zhong車che型xing,一yi種zhong車che型xing噴pen塗tu幾ji種zhong顏yan色se。這zhe種zhong情qing況kuang下xia,需xu要yao根gen據ju生sheng產chan計ji劃hua的de安an排pai把ba生sheng產chan信xin息xi寫xie入ru到daoRFIDbiaoqianzhong。zaixiangyingdegongxujiangxiangguandeshengchanxinxiduquchulai,genjushixianshedingdeanpaijinxingshengchancaozuo。zaiyitiaoshengchanxianshangshengchanduozhongchexing,ruhelaiduitajinxingbutongchexingdeshibie、顏色控製、物料分配,這些過程全部都是依靠RFID來進行控製,通過對安裝在滑橇上標簽的讀/寫操作,所有信息均通過PLC上傳給車間生產過程監控係統PMC進行進一步的處理和運算,從而實現對整個車間工件物流的跟蹤和生產過程控製。
第三,通過MES製造執行係統來進行物料拉動。白車身從焊裝車間出來進入塗裝車間之前,會先貯存在WBS焊裝車間緩衝區中。WBS中會有幾條線,分別貯存不同的車型。
管guan理li係xi統tong需xu要yao知zhi道dao在zai任ren一yi時shi刻ke,各ge種zhong車che型xing車che身shen的de位wei置zhi和he生sheng產chan狀zhuang況kuang,根gen據ju生sheng產chan計ji劃hua自zi動dong安an排pai生sheng產chan,並bing通tong知zhi物wu料liao拉la動dong係xi統tong補bu充chong相xiang應ying的de物wu料liao,使shi得de生sheng產chan自zi動dong、高效、有序地進行。通過在吊具或滑橇上安裝RFID標簽,在工件物流的分岔處、塗裝車間入口處等工位安裝RFID讀寫器,讀取RFID標簽上貯存的車身信息,然後將此信息送入MES係統實現物料的管理。同樣,塗裝後的車身從塗裝車間出來進入總裝車間之前,會先貯存在PBS塗裝車間緩衝區中,同樣使用RFID 來控製生產流程、進行生產信息、狀態的管理。

第四,塗裝車間惡劣生產環境的要求。塗裝車間生產環境相當惡劣,不但有金屬漆的飛濺,還有高溫接近+200℃的烘烤工序。這種環境下采用條碼是不可能的,而必須用到RFID來完成對整個生產流程工步的控製和生產信息的追溯。在塗裝車間,采用以RFID為核心的車體識別技術,可以適應柔性化製造的需要,並實現以下功能:
實現塗裝車間內所有車身的精確定位。由於塗裝的工藝過程中有前處理、電泳、噴漆等,因此,采用非接觸式的RFID 射頻識別技術,完全能夠滿足惡劣的工作環境要求。進入塗裝車間的每一台車體,係統均能夠跟蹤其當前流動位置,顯示該車車型、顏色、車身、型號等詳細信息。數據信息出現異常時,能夠立刻反饋。
塗裝車身調配。對各個暫存區的車輛進行調配和管理。
塗裝質量的監控。記錄每輛車的重要的過程參數和質量檢測參數,按照塗裝批次對車輛進行控製。
PBS的管理。對質量檢查合格的車輛,控製進入顏色車身的暫存位置,通常PBS采用的橫向和豎向移行機組成,對於進入PBS的車輛必須能方便的進行序列的調配,同時根據總裝的序列,進入不同的位置。
第五,發動機裝配線。發動機裝配線以缸體為基本載體將發動機零部件組裝成發動機總成,包括主裝配、準備區和檢測等環節。控製的重點為裝配精度、力矩、試驗結果及裝配過程中發生的缺陷,並對缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、連杆、缸套、飛輪、進排器管、油泵、燃油係統、鏈條、發電機、起動電機等關鍵部件進行批次追蹤。
采用RFID,對裝配設備的重要參數進行記錄,對裝配過程合格品和不合格品進行管理控製,實現對生產信息的全程追蹤。
SIEMENS用於汽車行業RFID產品的特點
首先,SIEMENS提供工業級封裝的RFID標biao簽qian,牢lao固gu耐nai用yong,可ke經jing受shou住zhu非fei常chang惡e劣lie的de工gong業ye環huan境jing的de要yao求qiu,而er普pu通tong條tiao碼ma標biao簽qian如ru用yong在zai工gong業ye生sheng產chan環huan境jing中zhong,如ru果guo發fa生sheng沾zhan汙wu破po損sun,容rong易yi造zao成cheng信xin息xi的de讀du取qu錯cuo誤wu。其qi次ci,RFID標簽是可讀寫的,可反複進行信息的改寫。而條碼標簽一旦打印出來,隻可讀不可寫,在生產信息的實時管理控製上,RFID標簽的應用靈活性更大,完全能滿足自動化柔性生產線的要求。再次,RFID標簽的存儲容量大,可根據工藝流程的需要進行選擇,因此,RFID標簽相當於一個小型的移動數據庫,可存儲大量的生產質量信息。
根據RFID的工作原理,即便生產信息可存儲在RFID 標簽中,一旦出現IT 係統故障,也不會影響到RFID係統的工作,即對生產過程不會產生太大的影響。而如果采用條碼,條碼中隻能存儲容器或托盤的ID編號,容器或托盤中的原料、工件的信息是存儲在數據庫係統中的,通過ID編號和數據庫中的信息進行關聯。一旦出現IT係統故障,就會影響到生產過程中生產信息的管理。
另外,SIEMENS的RFID係統可以方便地集成到SIEMENS的PLC中,即現場層和控製層的信息溝通極其方便。而且上位機管理係統軟件對控製層的操作也十分容易。因此,基於SIEMENS的RFID和PLC及上層的MES管理係統構成了一整套完整的全集成自動化的解決方案,而不需要額外的管理係統的開發。
SIEMENS Moby I產品在上海通用AVI係統中的應用
上海通用在其上海、沈陽、煙台三地四個工廠中均使用了SIEMENS Moby I 產品用於AVI自動車輛識別係統中,用於提高生產效率。
舉例說來,SIEMENS 自動化和控製技術在上海通用的南廠用於塗裝車間、BDC(車體分配中心)和部分總裝車間,通過AVI自動車體識別係統在高複雜的生產線上來識別車體。要求在同一條生產線上生產四種不同平台的車型,通過AVI係統完成不同工藝段車體的自動識別跟蹤和生產過程的控製。
SIEMENS Moby I產品解決方案:AVI自動車身識別係統控製焊裝、車體分配中心、塗裝的車體直到車體運送到總裝。每個AVI係統通過以太網連接到工廠信息係統FLEX/SFE。AVI係統從FLEX/SFE係統請求生產數據,或把車身的信息送到FLEX/SFE係統。通過FLEX/SFE 係xi統tong可ke了le解jie某mou輛liang特te殊shu的de車che體ti的de位wei置zhi,並bing且qie處chu於yu什shen麼me生sheng產chan階jie段duan。通tong過guo安an排pai從cong車che體ti分fen配pei中zhong心xin過guo來lai的de相xiang同tong顏yan色se的de車che體ti一yi起qi噴pen塗tu來lai提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv。
從焊裝車間過來的白車身通過車體分配中心BDC進入塗裝車間進行電泳、密封和噴塗。處理完後,車身通過車體分配中心送往總裝車間作進一步裝配。通過由SIEMENS Moby I係統組成的AVI係統實現了對整個過程的全程跟蹤。
使用此技術,首先可以很好的了解現場中車體所處的位置,其次可以與IT部門很好的進行信息交換,決定在塗裝車間對此車進行的工藝處理。
AVI站點任務分工各不相同,有些站點在車體行進開始前向FLEX/SFE請求數據,並將其寫入滑橇或吊具上的載碼體中;有些站點從滑橇或吊具上的載碼體中讀出數據並發送到FLEX/SFE係統;有些站點可以對載碼體進行初始化處理或者在流程結束時將載碼體上的內容清除。
上海通用采用以SIEMENS Moby I為核心的AVI係統,實現了多種車型共線生產的柔性化生產方式,提高了生產效率,縮短了新型號的生產周期。
SIEMENS的RFID產品以其卓越的性能和穩定性在汽車製造行業得到了廣泛的應用。國內外各種汽車整車廠商,在汽車整車製造的四大工藝段衝壓、焊裝、塗裝、總裝及發動機的裝配製造過程中,廣泛采用SIEMENS的RFID產品。除此以外,很多汽車零部件供應商及OEM設備商也都普遍采用SIEMENS RFID,用於生產製造,並顯著提高了生產效率。
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