化工儀器網(wǎng)技術(shù)文章
堡盟BAUMER在汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用解決方案
閱讀：551 發(fā)布時(shí)間：2015-2-27高精度、率的柔性生產(chǎn)
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)上技術(shù)zui密集的關(guān)鍵部件，在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中，由于被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線就顯得尤為重要。發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是一條對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)順序裝配的流水線，工位之間的順序是不可逆的，每個(gè)環(huán)節(jié)的控制既要求可靠又必須靈活。只有這樣，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。所以，將RFID技術(shù)融入到發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線中可以實(shí)現(xiàn)高精度、率、高柔性和高質(zhì)量的生產(chǎn).
由于客戶采用多種類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)混流的均衡化生產(chǎn)方式，對(duì)同一工序裝配內(nèi)容不同的設(shè)備，所以，要求通過(guò)RFID技術(shù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)品種（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“機(jī)種"）自動(dòng)識(shí)別，從而自動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的正確裝配程序，不得誤裝配。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線采用配膳與線旁料架結(jié)合的零部件供給物流方式。車(chē)間內(nèi)有配膳區(qū)，對(duì)零部件進(jìn)行配送。所以，總裝線需要根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)的機(jī)種，把機(jī)種ID通過(guò)RFID傳輸?shù)脚洳蛥^(qū)并在零件架上用指示燈顯示。操作員根據(jù)隨車(chē)卡選擇正確的零件放到配餐車(chē)上，zui后由專(zhuān)人把配餐車(chē)投入到生產(chǎn)線。而被運(yùn)到生產(chǎn)線旁料架上的零件則對(duì)應(yīng)不同機(jī)種，客戶希望通過(guò)RFID識(shí)別當(dāng)前生產(chǎn)的機(jī)種，從而指導(dǎo)操作員拿取正確的機(jī)種零件，并且需要把操作員是否已經(jīng)拿取的動(dòng)作信號(hào)反饋到裝配線上形成聯(lián)鎖，當(dāng)操作員沒(méi)有拿取或反饋信號(hào)錯(cuò)誤時(shí)，該工位不得放行或裝配線停止。
在各裝配區(qū)域的自動(dòng)測(cè)量和擰緊工位，客戶需要采集測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過(guò)RFID傳送給線旁PC進(jìn)行整理和評(píng)估，然后做出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表和質(zhì)量分析。
除了以上需求，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中的數(shù)據(jù)和裝配狀態(tài)被可靠地收集，在每個(gè)裝配工位都要配置RFID讀寫(xiě)頭。當(dāng)裝有載碼體的托盤(pán)進(jìn)入讀寫(xiě)頭的感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)，載碼體的數(shù)據(jù)被讀寫(xiě)頭自動(dòng)地寫(xiě)入/讀出。而整套控制系統(tǒng)則是通過(guò)ANDON系統(tǒng)把載碼體與相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程的全程跟蹤。
數(shù)字化托盤(pán)
嵌入載碼體的托盤(pán)被稱(chēng)為數(shù)字化托盤(pán)，被廣泛應(yīng)用在目前所有使用RFID技術(shù)的物流線上。通過(guò)數(shù)字化托盤(pán)，在這條物流輸送線上可以將載碼體與托盤(pán)上的物體一對(duì)一綁定在一起。這樣，該物體在與托盤(pán)分離前便有了*標(biāo)識(shí)，從而可以在復(fù)雜的混裝線上實(shí)現(xiàn)高度的柔性生產(chǎn)，而且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在每個(gè)托盤(pán)的載碼體內(nèi)還可以簡(jiǎn)化中央數(shù)據(jù)庫(kù)及信息系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，便于維護(hù)。
與傳統(tǒng)貼有條形碼的托盤(pán)相比，數(shù)字化托盤(pán)識(shí)讀更為簡(jiǎn)便，而且載碼體適用于惡劣環(huán)境，即使表面有劃痕、污漬也不會(huì)影響正常識(shí)讀。由于托盤(pán)在車(chē)間內(nèi)部閉環(huán)使用，所以載碼體可以被重復(fù)使用。除此之外，8K字節(jié)的載碼體的存儲(chǔ)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于條形碼。
BLident解決方案
該裝配線采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分布I/O統(tǒng)一控制裝配線的運(yùn)行及完成各工位間的通訊。而現(xiàn)場(chǎng)信息監(jiān)控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)方式，完成裝配線上的信息采集、排產(chǎn)下達(dá)、工位監(jiān)控及裝配提示等功能。根據(jù)這些要求，我們?yōu)榭蛻籼峁﹥煞N不同通訊協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，一種網(wǎng)關(guān)通過(guò)Profibus DP與MITSUBISHI的PLC進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線控制；另一種網(wǎng)關(guān)通過(guò)Modbus/TCP直接與PC連接，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及重要零部件的檢索和追溯。
由于在該項(xiàng)目中，客戶需要將包括發(fā)動(dòng)機(jī)ID，所有零部件ID，每個(gè)軸擰緊的扭矩、旋轉(zhuǎn)角度等大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在載碼體中，所以，我們?yōu)榭蛻籼峁?K字節(jié)載碼體。這樣，客戶可以擁有充足的存儲(chǔ)區(qū)來(lái)記錄所需的數(shù)據(jù)。除此之外，客戶擔(dān)心因?yàn)椴淮_定因素，導(dǎo)致載碼體內(nèi)數(shù)據(jù)丟失或讀寫(xiě)頭無(wú)法正常識(shí)讀。為此，我們?yōu)榭蛻籼峁┦殖质阶x寫(xiě)器。操作員可以靈活地對(duì)固定在托盤(pán)上的載碼體進(jìn)行讀寫(xiě)操作，從而保證率的裝配節(jié)拍，并且避免裝配線長(zhǎng)時(shí)間停止。
圖爾克模塊化設(shè)計(jì)的耦合器選型很方便，針對(duì)不同的通訊協(xié)議，只需要更換網(wǎng)關(guān)即可。在同一個(gè)項(xiàng)目中，模塊、底板、讀寫(xiě)頭、載碼體以及BLident線纜都可以選擇一樣的。而且使用起來(lái)也非常靈活，每個(gè)網(wǎng)關(guān)zui多連接8個(gè)讀寫(xiě)頭，除此之外，還可以連接其他的數(shù)字量和模擬量的輸入輸出模塊。如果現(xiàn)場(chǎng)需要添加新的點(diǎn)，只需要增加模塊和底板。這樣既可以節(jié)約網(wǎng)關(guān)的成本，又可以減少現(xiàn)場(chǎng)的布線。另外，0~200mm之間的讀寫(xiě)距離，*應(yīng)用需要；通過(guò)LED燈指示可以清楚地看到讀寫(xiě)頭和RFID模塊的工作狀態(tài)；預(yù)鑄的線纜減小了安裝的難度；標(biāo)準(zhǔn)的PIB功能模塊簡(jiǎn)化了程序開(kāi)發(fā)。"
總結(jié):RFID技術(shù)給企業(yè)帶來(lái)的效益并非只是載碼體與讀寫(xiě)頭的總和。單單靠這兩種設(shè)備獲得的只是比條形碼更有效的讀寫(xiě)手段，并不能給企業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)久的競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)本身發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。
引進(jìn)RFID技術(shù)是企業(yè)在連續(xù)改進(jìn)過(guò)程中的一個(gè)階段。要實(shí)現(xiàn)這種根本性的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新，除了有效的數(shù)據(jù)采集之外，更要對(duì)企業(yè)本身控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，整合企業(yè)現(xiàn)有的各種資源，優(yōu)化流程，有效利用信息的有用價(jià)值，只有這樣才能把RFID技術(shù)的價(jià)值發(fā)揮，給企業(yè)帶來(lái)更大的效益。