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汽車制造生產線上RFID 應用模式分析

作者:2017-06-09 17:29文章來源:未知

        汽車工業在我國的社會發展以及國民經濟中發揮著重要的作用,在網絡信息化以及經濟全球化的影響下,整個汽車工業都面臨著較大的考驗,想要在競爭中獲得優勢,就需要加強對傳統生產和管理思路的革新。RFID 技術的應用有效解決了汽車生產車間生產線數據信息錯誤、缺失和冗余的問題。最近幾年無線技術以及芯片技術發展迅速,計算機網絡技術也實現了飛躍,在市場中RFID 技術的占有率越來越高。因為RFID技術有著多方面的優勢,比如耐久性強、較高的可靠性、較高的準確度、非接觸讀寫等等,如果把當前的生產線管理系統和RFID 技術相結合,能夠獲得良好的效果,并且為執行系統提供有效的信息數據,顯著提升汽車生產線的管理水準。

  一、1RFID 技術的優勢分析

  所謂RFID,指的是射頻識別技術,屬于通過空間耦合(電磁場或者交變磁場)使用射頻信號達到無接觸傳輸信息的目的,并且完成信息識別的過程。一般來說,RFID 系統是由應用軟件、天線、讀寫器以及射頻標簽組成的。許多國內的汽車企業都是使用條形碼來采集相應的生產線信息,但是這種方式具有一定的缺點,如果在生產線中使用具有較大的限制。比如,一個條形碼所能承載的信息量十分有限。想要讀取相應的信息必須保證對準掃描儀。如果條形碼脫落、污損或者被撕裂,就會難以達到掃描的效果。在實際生產中需要投入大量的人力,所以容易出現認為失誤以及掃漏的問題。而使用RFID 技術能夠完美解決相應的問題:比如RFID 可以記憶大量的數據信息;可以通過無接觸的方式傳遞相應的信息,并且進行有效的識別。射頻標簽可以在粉塵以及高溫環境下使用,實際壽命比較長,并且能夠循環使用。在實際使用中,可以全程自動化控制。

  二、射頻識別技術在汽車生產線中的需求探討

  當前汽車產品的型號越來越多,相應的產品配置也比較復雜,為了當前模式下,應用信息化的方式來提升生產線的管理水準,需要合理的引入射頻識別的技術,具體有這幾個方面的需求:第一,生產線即時管理的需求:射頻識別屬于先進的識別和采集技術,可以及時的為制造執行系統提供必要的數據信息,并且幫助管理層做出必要的生產安排以及計劃調整,這樣可以提升生產線的計劃執行水平。第二,提升生產線管理靈活性的要求:使用射頻識別技術,能夠隨意的定位特定車輛在生產線中的位置,并且全面了解實際的完成進度以及裝配情況,能夠避免裝配方面的失誤,并且提升處理特殊事件的效率。第三,提升生產線標準化程度的要求:在JIT 管理模式下,標準化作業是具體的要求,應用RFID 技術能夠確保整個生產過程的可視化,并且提升操作的標準化程度,可以顯著提升汽車成品的合格率。第四,實現動態配送生產物料的要求:應用射頻識別技術,能夠有效的采集消耗物料的實時信息,所以相關零件供應管理人員能夠依據物料的消耗角度,準確并且及時的進行送料和備料,這可以確保有效的生產線供應,并且避免在生產線堆積過量的制品。

  三、汽車生產線中射頻識別技術的選擇

  ()選擇工作頻率

  射頻識別技術的具體工作頻率就是最根據的技術參數,明確具體使用哪個頻率之前,需要首先分析每個頻率段的特征。汽車生產線具有負責的環境,而且廠房立柱、工位的器具和無聊、金屬車身都會產生一定的電磁波屏蔽問題,這會直接影響相應標簽的讀取準確性以及可靠性。所以考慮到實際環境中生產線的情況,需要選擇超高頻的頻率,從而達到車輛跟蹤識別以及獲取生產線信息的目的。

  ()選擇系統部件

  根據汽車生產線的生產情況,考慮到現場車輛密集以及流水作業的特征,需要選擇無源被動式的標簽。這種標簽在讀寫器激活之后才會進入工作的狀態,這樣可以達到跟蹤管理車輛的要求。為了切實確保電子標簽的現場工作可靠度,需要二次封裝處理標簽的防金屬和防水性能。在生產汽車的過程中,都是使用履帶輸送待裝車輛,可以在履帶上設置超高頻讀寫器。這種讀寫器具有較強的讀寫能力,實際速度較為理想。如果讀寫器的頻率不同,相應的天線結構和形式也不相同。圓極化天線的覆蓋范圍大于線極化天線,所以為了避免相同的天線覆蓋范圍重復,需要選擇線極化天線。根據現場各個生產工序實際間隔距離,明確相應天線的設置個數、方向以及位置,并且提升標簽的實際適度率。利用RFID 應用軟件系統,能夠根據實際的應用需求,并且根據實際生產線環境進行開發,這種軟件可以和當前的ERP(企業資源規劃,Enterprise Resource Planning)MES(制造執行系統,Manufacturing Execution System)LES(物流執行系統,Logistics Execution System)等系統集成,這樣可以顯著的提升整體的生產效率。

  四、射頻識別技術在當前汽車生產線的應用方式

  RFID 技術在當前汽車生產線中的應用,具有較高的難度。射頻識別技術在利用四種模式應用在汽車生產線中,具體包括:生產線物料動態配送、裝配過程可視化、車輛定位跟蹤以及車輛隊列信息采集。

  ()采集車輛隊列的信息

  在汽車總裝車間中,需要把噴涂車身緩沖區的部件根據相應的計劃,吊裝到相應的生產線上。因為噴涂車身緩沖區的扭轉能力比較有限,所以可能難以匹配具體的生產計劃。如果使用射頻識別采集相應的數據,能夠把噴涂車身緩沖區的標簽設置在相關車輛的頂部,其中可以錄入代表車輛的標識碼。如果相應的車輛到了具體的采集點,射頻識別讀寫器可以馬上讀取到相關標簽中的VIN 碼信息,而后利用無線網絡傳遞給生產線的控制系統中,生產線系統利用車輛的VIN碼,可以生成相應的隊列信息。如果出現了緊急狀況,比如需要取消一個待裝的車輛或者插入臨時的待裝車輛。操作人員可以利用移動數據終端讀取特定標簽中的信息,并且手動修改相應的內容,并且確保生產隊列信息的準確性。通過這種方法可以有效的收集車輛隊列信息,并且合理配置現場的各方面資源,即便是發現了緊急情況,也能夠快速的給出有效的資源調度策略。

  ()定位跟蹤車輛

  在混流生產線中,需要及時的跟蹤和定位車輛。一般來說,需要從焊裝車間開始跟蹤車輛,而后經過白車身緩沖區,而后經過涂裝車間,而后經過PBS 區域,最后進入總裝車間結束檢驗。所以,使用射頻識別技術能夠有效的跟蹤和定位車輛,并且在各個關鍵的部位設置車輛信息采集點。在總裝車間中,需要在車輛的下線點以及上線點等重點的位置設置射頻識別信息采集點。如果車輛途徑工位信息采集點,可以使用讀寫器把標簽中的信息掃描出來,并且利用數據庫獲得相應的車輛位置,并且了解實際的車輛裝配進度。如果車輛達到相應的信息采集點,并且獲得相應車輛的準確發動機號,現場的工作人員可以匹配實際的vin 號碼以及發動機號,而后可以回收相應的超高頻標簽,并且進行循環的使用。

  綜上許多汽車制造企業使用條形碼進行相關信息數據的應用、加工、采集和監控,但是因為條形碼具有一定的局限性,所以難以滿足當前企業生產的多方面需求。在這個背景下,汽車制造企業對于RFID 技術的需求比較迫切。本文探討了RFID 的具體應用方式,并且探討了基于RFID 技術的汽車制造生產線體系。隨著這種先進技術的進步和成熟,相信可以進一步提升生產效率,能夠促進管理模式的改革。

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