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   現(xiàn)狀

   發(fā)動機是汽車上技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，在汽車發(fā)動機裝配過程中，由于被裝配的零件多樣、工藝繁瑣，發(fā)動機裝配線的精準(zhǔn)就顯得尤為重要。發(fā)動機裝配線是一 條對發(fā)動機各部件順序裝配的流水線，工位之間的順序是不可逆的，因此, 要求每個環(huán)節(jié)的控制既可靠又靈活，這樣才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性與穩(wěn)定性。將RFID技術(shù)融入到發(fā)動機裝配線中可以滿足高精度、高效率、高柔性和高質(zhì)量的生產(chǎn) 要求。
 

    客戶需求

    客戶采用多種類型發(fā)動機混流的均衡化生產(chǎn)方式，對同一工序要求裝配不同內(nèi)容的設(shè)備。通過RFID技術(shù)進行發(fā)動機品種（以下簡稱“機種”）自動識別，自動調(diào)用對應(yīng)的正確裝配程序，避免誤裝配。
 

    由于發(fā)動機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。車間內(nèi)有專門的配膳區(qū)，對零部件進行配送。所以，總裝線需要根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)的機種，把機種ID通過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)隨車卡選擇正確的零件放到配餐車上，最后由專人把配餐車投入到生產(chǎn)線。被運到生產(chǎn)線旁料架上的零件對應(yīng)不同機種，客戶希望通過 RFID識別當(dāng)前生產(chǎn)的機種，從而指導(dǎo)操作員拿取正確的機種零件，并且需要把操作員是否已經(jīng)拿取的動作信號反饋到裝配線上形成聯(lián)鎖，當(dāng)操作員沒有拿取或反 饋信號錯誤時，該工位不得放行或裝配線停止。

    在各裝配區(qū)域的自動測量和擰緊工位，客戶需要采集測量數(shù)據(jù)，并通過RFID傳送給線旁PC進行整理和評估，然后做出相應(yīng)的統(tǒng)計報表和質(zhì)量分析。

    除了以上需求，為了保證發(fā)動機裝配過程中的數(shù)據(jù)和裝配狀態(tài)被可靠地收集，在每個裝配工位都要配置RFID讀寫頭。當(dāng)裝有載碼體的托盤進入讀寫頭的感應(yīng)磁場 時，載碼體的數(shù)據(jù)被讀寫頭自動地寫入/讀出。而整套控制系統(tǒng)則是通過ANDON系統(tǒng)把載碼體與相應(yīng)的發(fā)動機關(guān)聯(lián)起來，實現(xiàn)裝配過程的全程跟蹤。

    數(shù)字化托盤
 

    嵌入載碼體的托盤被稱為數(shù)字化托盤，被廣泛應(yīng)用在目前所有使用RFID技術(shù)的物流線上。通過數(shù)字化托盤，在這條物流輸送線上可以將載碼體與托盤上的物體一 對一綁定在一起。這樣，該物體在與托盤分離前便有了唯一標(biāo)識，從而可以在復(fù)雜的混裝線上實現(xiàn)高度的柔性生產(chǎn)，而且將數(shù)據(jù)存儲在每個托盤的載碼體內(nèi)還可以簡 化中央數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，便于維護。

    與傳統(tǒng)貼有條形碼的托盤相比，數(shù)字化托盤識讀更為簡便，而且載碼體適用于惡劣環(huán)境，即使表面有劃痕、污漬也不會影響正常識讀。由于托盤在車間內(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)的載碼體的存儲能力遠遠大于條形碼。

    BLident解決方案
 

    該裝配線采用現(xiàn)場總線控制方式，通過現(xiàn)場分布I/O統(tǒng)一控制裝配線的運行及完成各工位間的通訊。而現(xiàn)場信息監(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、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PROFIBUS DP與MITSUBISHI的PLC進行通訊，實現(xiàn)現(xiàn)場總線控制；另一種網(wǎng)關(guān)通過Modbus/TCP直接與PC連接，達到現(xiàn)場信息實時監(jiān)控，以及重要零 部件的檢索和追溯。
 

    由于在該項目中，客戶需要將包括發(fā)動機ID，所有零部件ID，每個軸擰緊的扭矩、旋轉(zhuǎn)角度等大量數(shù)據(jù)存儲在載碼體中，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區(qū)來記錄所需的數(shù)據(jù)。除此之外，客戶擔(dān)心因為不確定因素，導(dǎo)致載碼體內(nèi)數(shù)據(jù)丟失或讀寫頭無法正常識讀。為此，圖爾克為客 戶提供手持式讀寫器。操作員可以靈活地對固定在托盤上的載碼體進行讀寫操作，從而保證高效率的裝配節(jié)拍，并且避免裝配線長時間停滯。

    客戶評價
 

    該項目的系統(tǒng)集成商是天永機械電子(上海)有限公司。項目負(fù)責(zé)人榮傳華在談到BLident產(chǎn)品時說：“圖爾克模塊化設(shè)計的耦合器選型很方便，針對不同的 通訊協(xié)議，只需要更換網(wǎng)關(guān)即可。在同一個項目中，模塊、底板、讀寫頭、載碼體以及BLident線纜都可以選擇一樣的。而且使用起來也非常靈活，每個網(wǎng)關(guān) 最多連接8個讀寫頭，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)場需要添加新的點，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)場的布線。另外，0~200mm之間的讀寫距離，完全滿足應(yīng)用需要；通過LED燈指示可以清楚地看到讀寫頭和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功能模塊簡化了程序開發(fā)。”
 

    總結(jié)

    RFID技術(shù)給企業(yè)帶來的效益并非只是載碼體與讀寫頭的總和。單單靠這兩種設(shè)備獲得的只是比條形碼更有效的讀寫手段，并不能給企業(yè)帶來長久的競爭力，使企業(yè)本身發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。

    引進RFID技術(shù)是企業(yè)在連續(xù)改進過程中的一個階段。要實現(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，更要對企業(yè)本身控制系統(tǒng)進行升級改造，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值，只有這樣才能把RFID技術(shù)的價值發(fā)揮至極，給企業(yè)帶來更大的效益。