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一、 背景技術
中國汽車市場,中國汽車製造商2010年度銷售報告,總銷量為1750萬,較2009年增長約30%。大多數中國汽車市場分析師預計,2011年的銷量將在2000餘萬輛。
汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)的(de)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan),對(dui)於(yu)汽(qi)車(che)的(de)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)需(xu)求(qiu)也(ye)大(da)幅(fu)增(zeng)加(jia),而(er)且(qie)對(dui)於(yu)設(she)備(bei)的(de)柔(rou)性(xing)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)要(yao)求(qiu)更(geng)多(duo),因(yin)為(wei)要(yao)適(shi)應(ying)市(shi)場(chang)的(de)變(bian)化(hua),生(sheng)產(chan)出(chu)不(bu)同(tong)需(xu)求(qiu)的(de)產(chan)品(pin)。
汽車大致可分為發動機、底盤、車身、電氣設備四個組成部bu分fen,汽qi車che的de生sheng產chan通tong常chang是shi一yi個ge產chan業ye鏈lian,不bu可ke能neng全quan部bu的de設she備bei都dou是shi自zi己ji生sheng產chan,通tong常chang在zai汽qi車che總zong裝zhuang配pei工gong廠chang附fu近jin,會hui衍yan生sheng出chu很hen多duo配pei件jian廠chang,專zhuan門men提ti供gong相xiang關guan的de配pei件jian,如ru在zai上shang海hai安an亭ting的de大da眾zhong汽qi車che,周zhou邊bian大da約yue有you幾ji百bai家jia配pei件jian廠chang進jin行xing配pei套tao。
裝配線的設立,乃是現代大量、低成本生產方法的基礎。福特(H. Ford)就(jiu)是(shi)因(yin)為(wei)首(shou)先(xian)引(yin)用(yong)了(le)裝(zhuang)配(pei)線(xian)的(de)觀(guan)念(nian),因(yin)而(er)促(cu)成(cheng)汽(qi)車(che)大(da)量(liang)生(sheng)產(chan)的(de)開(kai)端(duan)。事(shi)實(shi)上(shang),根(gen)據(ju)史(shi)料(liao)記(ji)載(zai),早(zao)在(zai)十(shi)六(liu)世(shi)紀(ji)就(jiu)已(yi)經(jing)有(you)大(da)量(liang)生(sheng)產(chan)的(de)實(shi)例(li),當(dang)時(shi)是(shi)把(ba)一(yi)百(bai)艘(sou)戰(zhan)艦(jian)分(fen)段(duan)解(jie)體(ti),等(deng)到(dao)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)候(hou),就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)較(jiao)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)裝(zhuang)配(pei)成(cheng)艦(jian),以(yi)便(bian)投(tou)入(ru)戰(zhan)場(chang)迎(ying)敵(di)。不(bu)過(guo),也(ye)有(you)人(ren)說(shuo),真(zhen)正(zheng)的(de)大(da)量(liang)生(sheng)產(chan),恐(kong)怕(pa)是(shi)起(qi)源(yuan)於(yu)十(shi)九(jiu)世(shi)紀(ji)時(shi),惠(hui)特(te)尼(ni)(E. Whitney)及寇特(S. Colt)的大量製造槍械。不論是誰最先實際引用大量生產裝配線的觀念,至少可以肯定的是,裝配線的設立是現代企業發展的必然途徑之一。
汽車的生產線是裝配線生產的最佳範例之一。
汽車的零件真可說是成千上萬。如果全部的零件都要母廠獨力生產,那就可能會拖垮了這個母廠,這種「大手筆」也根本不符合經濟生產量的原則。因此,大多數的母廠都會將大部分的零件外包給各衛星工廠來承造,隻保留少數「關鍵性」的(de)零(ling)件(jian)由(you)自(zi)己(ji)來(lai)設(she)計(ji)製(zhi)造(zao)。其(qi)中(zhong),對(dui)於(yu)母(mu)廠(chang)而(er)言(yan),最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)要(yao)存(cun)在(zai)一(yi)條(tiao)或(huo)多(duo)條(tiao)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)裝(zhuang)配(pei)線(xian),以(yi)求(qiu)能(neng)達(da)於(yu)經(jing)濟(ji)產(chan)量(liang),降(jiang)低(di)單(dan)位(wei)成(cheng)本(ben),進(jin)而(er)增(zeng)強(qiang)競(jing)爭(zheng)的(de)能(neng)力(li)。
關guan於yu汽qi車che的de生sheng產chan線xian,首shou先xian是shi利li用yong衝chong床chuang將jiang鋼gang板ban壓ya成cheng車che的de外wai殼ke,這zhe是shi汽qi車che製zhi造zao中zhong非fei常chang重zhong要yao的de步bu驟zhou,它ta涉she及ji汽qi車che的de線xian型xing設she計ji及ji模mo具ju的de衝chong壓ya設she計ji。等deng到dao完wan成cheng車che殼ke後hou,為wei了le便bian於yu進jin行xing以yi後hou步bu驟zhou中zhong的de焊han接jie工gong作zuo,通tong常chang都dou預yu將jiang車che體ti倒dao轉zhuan。完wan成cheng初chu步bu焊han接jie後hou,再zai將jiang車che體ti扶fu正zheng,加jia裝zhuang車che門men及ji車che蓋gai。而er後hou設she法fa除chu去qu車che殼ke上shang各ge塊kuai鋼gang板ban的de毛mao邊bian與yu暗an號hao,並bing將jiang底di盤pan預yu作zuo防fang鏽xiu處chu理li,以yi便bian進jin行xing車che體ti的de噴pen漆qi。以yi上shang是shi車che體ti部bu分fen的de製zhi造zao概gai略lve過guo程cheng,接jie著zhu要yao裝zhuang配pei大da梁liang、防震、傳動以及引擎等係統,這些部分可以說是汽車的內髒,非常重要;尤(you)其(qi)是(shi)引(yin)擎(qing),更(geng)可(ke)說(shuo)是(shi)汽(qi)車(che)的(de)心(xin)髒(zang)。如(ru)果(guo)一(yi)個(ge)國(guo)家(jia)的(de)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)無(wu)法(fa)完(wan)全(quan)獨(du)立(li)自(zi)主(zhu)地(di)完(wan)成(cheng)引(yin)擎(qing)的(de)設(she)計(ji)與(yu)製(zhi)造(zao),那(na)就(jiu)表(biao)示(shi)這(zhe)個(ge)國(guo)家(jia)的(de)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)還(hai)沒(mei)有(you)生(sheng)根(gen)。上(shang)述(shu)大(da)梁(liang)、防震、傳動以及引擎等裝置完成後,就可將車體由上而下吊裝於其上,構成汽車的雛型。剩下的工作就是汽車內部的裝潢,包括玻璃、雨刷、車座等,另外再加裝散熱器(水箱)、油壓係統、燃ran料liao係xi統tong以yi及ji車che輪lun等deng,整zheng部bu車che就jiu可ke以yi算suan是shi大da功gong告gao成cheng了le。不bu過guo,為wei了le保bao證zheng車che廠chang的de信xin用yong與yu消xiao費fei者zhe的de基ji本ben安an全quan,還hai必bi須xu進jin行xing一yi係xi列lie的de試shi驗yan,汽qi車che才cai可ke以yi出chu廠chang。這zhe些xie試shi驗yan包bao括kuo了le滾gun桶tong(roller)模擬試驗、防漏試驗以及路試等項目,試驗的主旨在於測試引擎、傳動係統、操縱杆、刹車、燈光及車體測漏等性能,通過這些試驗以後,汽車就可以出廠銷售了。

汽車的生產流程圖
二、 問題
在zai汽qi車che生sheng產chan的de整zheng個ge流liu程cheng中zhong,涉she及ji到dao大da量liang的de零ling配pei件jian需xu進jin行xing傳chuan送song,在zai每mei個ge工gong藝yi段duan需xu進jin行xing對dui應ying的de加jia工gong,需xu要yao上shang下xia工gong藝yi的de信xin息xi進jin行xing實shi時shi的de交jiao換huan,以yi便bian於yu生sheng產chan線xian更geng加jia高gao效xiao的de運yun轉zhuan。大da部bu分fen的de生sheng產chan線xian的de主zhu控kong係xi統tong通tong過guo現xian場chang總zong線xian或huo者zhe工gong業ye以yi太tai網wang可ke以yi進jin行xing連lian接jie,但dan在zai部bu分fen移yi動dong和he旋xuan轉zhuan的de場chang合he,控kong製zhi器qi將jiang采cai集ji到dao的de輸shu入ru輸shu出chu信xin號hao需xu要yao傳chuan遞di給gei固gu定ding的de控kong製zhi站zhan上shang時shi,遇yu到dao了le如ru下xia問wen題ti:
(1) 在生產線上的控製點,分布分散,距離監控中心太遠,施工布線複雜,很難集中管理;
(2) 一yi些xie旋xuan轉zhuan輸shu送song的de設she備bei上shang,需xu要yao實shi時shi獲huo取qu固gu定ding機ji械xie裝zhuang置zhi上shang的de物wu品pin檢jian測ce信xin息xi,以yi便bian於yu準zhun確que的de進jin行xing接jie收shou和he傳chuan遞di,而er現xian有you的de方fang式shi大da部bu分fen通tong過guo滑hua環huan一yi起qi供gong電dian和he傳chuan數shu據ju,但dan數shu據ju經jing常chang受shou到dao幹gan擾rao,並bing且qie滑hua環huan容rong易yi發fa生sheng機ji械xie磨mo損sun之zhi後hou的de通tong訊xun故gu障zhang;
(3) 曾經采用過2.4G高頻的無線傳輸,但當汽車配件過來時,容易造成信號被遮擋,無法保持原有正常通訊;
(4) 部分站點的IO數量較少,僅有幾個傳感器,在移動線上,接線困難;
三、 賽遠的無線通訊方案
如ru下xia以yi汽qi車che的de玻bo璃li裝zhuang配pei線xian為wei例li,該gai工gong藝yi主zhu要yao是shi將jiang玻bo璃li裝zhuang入ru到dao外wai框kuang中zhong,並bing給gei玻bo璃li加jia上shang加jia熱re絲si,應ying用yong於yu前qian後hou擋dang風feng玻bo璃li,結jie合he客ke戶hu的de需xu求qiu情qing況kuang,給gei出chu詳xiang細xi解jie決jue方fang案an,重zhong點dian解jie決jue客ke戶hu如ru下xia問wen題ti。
(1)采用無線通訊模塊,將分散的數據采集到就近的控製站,解決布線難得問題,便於信息集中處理和傳遞。
(2) 在移動和旋轉的場合,采用無線傳輸係統,避免滑環的機械磨損,全部是數字信號的傳輸;
(3) 采用433MHz的低頻通訊,該頻段具有衍射能力強,在有直接物品遮擋的情況下,易於穿透和衍射。
(4) 對於少量點數的站點,采用具有開關量輸入輸出、模擬量輸入輸出的集成無線通訊模塊,直接通過無線通訊將信號傳送至控製站;
係xi統tong將jiang衍yan射she能neng力li強qiang的de低di頻pin信xin號hao,在zai旋xuan轉zhuan和he移yi動dong的de場chang合he,進jin行xing實shi時shi的de無wu線xian通tong訊xun,解jie決jue了le通tong訊xun受shou機ji械xie滑hua環huan的de影ying響xiang,受shou物wu體ti遮zhe擋dang的de影ying響xiang等deng問wen題ti。
無線通訊係統拓撲圖
汽車的玻璃裝配線圖
四、 效果
通過賽遠的無線通訊係統,實現了對在生產線中移動、旋轉的設備進行實時數據采集和監控,為上位係統和上下工藝配合係統提供了充實的信息,利用優化調度在線運行,實現了節能、增效,創造了經濟效益。
利用賽遠的無線通訊技術,與傳統的滑環通訊技術相比,電子幾乎沒有磨損,更加穩定,更加可靠,使用的帶寬僅占幾十K,不容易受到同頻幹擾,而且數據傳輸速度快,滿足工業自動化領域其要求數據傳輸的實時性,以及穩定傳輸等要求。
通過此無線通訊可對PLC進行實時監控,程序的上下載,也可以對無線的IO站zhan進jin行xing監jian控kong,改gai變bian現xian有you通tong訊xun係xi統tong通tong過guo滑hua環huan不bu便bian於yu接jie線xian,將jiang更geng加jia有you效xiao的de提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv,並bing提ti高gao維wei護hu人ren員yuan的de故gu障zhang診zhen斷duan和he修xiu複fu速su度du,降jiang低di了le設she備bei因yin故gu障zhang而er產chan生sheng的de經jing濟ji和he安an全quan問wen題ti,有you效xiao降jiang低di了le運yun行xing管guan理li人ren員yuan的de勞lao動dong強qiang度du,每mei年nian節jie省sheng大da量liang的de人ren力li物wu力li。
係統實現聯網監控後,可實現數據共享,方便了信息查詢,保證了生產數據管理的實時性,促進了管理水平的提高。
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