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其汽车生产车间布置如图2所示

人气:发表时间:2018-06-06 16:31
摘要:随着信息技巧的赓续成长与改革,从“智慧地球”到“感知中国”——物联网已经成为经济危机后期的制高点,甚至被誉为继盘算机、互联网之后的第三次信息革命。物联网技巧融合了...

  随着信息技巧的赓续成长与改革,从“智慧地球”到“感知中国”——物联网已经成为经济危机后期的制高点,甚至被誉为继盘算机、互联网之后的第三次信息革命。物联网技巧融合了无线射频辨认技巧(RFID)、无线定位、产品电子编码(EPC)和互联网技巧,将被普遍应用于社会、经济、国防等范畴。

  近年来,我国汽车行业涌现高速增长态势,并且由于销量的连续攀升,汽车企业生产效率将获得越来越充分的体现。2010年我国汽车产量和销量均跨越1800万辆,创下环球汽车产销之最,汽车需求的迅速增长,无疑对汽车制造厂商提出了越来越高的生产要求。市场研究申报预计汽车行业将是推进物联网技巧成长的主要行业之一。物联网技巧应用在物料与产品跟踪上的作用将对汽车生产治理产生积极的影响。物联网技巧在汽车生产治理上的应用将包括生产装配、车体辨认、零部件与固定资产的跟踪治理、症结零部件(如发念头、轮胎)的防伪标识、整车的物流治理及售后办事等方面。物联网技巧中的RFID电子标签与其设备本钱相对汽车价格与汽车物流成原来说并不是太高,而整车与汽车零部件自身本钱对照高。并且电子标签具有可以反复使用的特点,如果能够合理地使用这项技巧,最终会实现汽车生产治理系统中真正的“物联网”,实现整个国家范围内的汽车生产的自动化、信息化。

  1 汽车生产治理系统与物联网技巧

  1.1 汽车生产治理信息化

  信息化是企业生产治理的主要特征,运用信息技巧提升企业竞争力是主要目标。汽车企业要想在竞争中取得优势,就要运用当代信息技巧,实现信息共享,进一步提高企业竞争实力。分外是广年夜中小企业,因为没有充沛的资金进行设备引进,只有采取生产治理信息化等软步伐,增强生产线的自动化信息化,提高企业生产效率,从而全面提升汽车生产企业的竞争才能 。

  一辆汽车由年夜量的零部件构成,要提高汽车生产治理的效率,必须实施高效的信息化自动化治理模式。此时生产线上每一点关于加工切实其实切信息都是必要的。这要求运用盘算机通讯与网络技巧来治理汽车生产线中庞年夜的物流、信息流。另外还要确保生产线工人能够实时有效地获取加工制作信息并做出实时响应,从而满足当代生产装配的要求。因此,实现汽车企业生产治理的信息化迫在眉睫。

  1.2 RFID与物联网技巧

  射频辨认技巧(RFID,Radio Frequency Identification)是自动辨认技巧在无线电技巧方面的具体应用与成长,利用射频信号通过空间耦合实现无打仗信息传递并通过所传递的信息达到辨认目的的技巧。

  物联网最早由美国麻省理工学院提出,颠末多年的研究,现在的物联网观点,加倍宽泛。一切与物物相连,有别于人与人的移动通信网和互联网的,统称为物联网。

  从实际应用角度来看,物联网是指物体通过智能传感装置,颠末传输网络,将物体信息传送到指定的信息处置惩罚中心,形成人与物、物与物相连的智能网络。而RFID技巧是互联网中让物品间能够通信的症结技巧。物联网中,RFID标签上存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品的辨认。一般,物联网可划分为3层架构,如图1所示。

基于物联网的汽车生产治理系统设计与应用

  图1 物联网3层架构

  汽车装配主要采纳流水线作业方法。未采纳物联网技巧以前,要想全面而准确地获取零部件在装配进程中的信息好不容易,条形码技巧固然办理了部分问题,但在实际操作进程中,信息流通前后脱节,不能完全满足装配线的实际要求。而且在产品检测分歧格时,条形码很难迅速地找出故障原因,造成资源的挥霍。因此,在汽车装配进程中,物联网技巧作为一种非打仗式自动辨认技巧,实现信息的快速流通,完全满足装配线的实际需求,并且它还具备故障辨认功能,能快速地找出产品分歧格的原因,因此能很好地办理汽车装配进程中呈现的问题。通过自动读取标签中车辆装配等信息,年夜幅度缩短了步骤更替光阴,提高了生产效率,同时各进程的生产记录也可以写入RFID标签,从而实现了及时的工程进度治理,对跟踪才能的提高做出了进献。

  2 汽车混流生产线

  2.1 汽车生产车间部署

  目前,企业广泛采纳混流生产方法。混流生产线是定时生产方法具体实现形式之一,在很多制造企业已普遍采纳。它的目的是在不引起年夜量库存的同时,满足客户多样化、实时化的需求 。以某地区汽车制造厂实际环境为例,其汽车生产车间部署如图2所示。此中,生产车间在空调电工(1)工位、地板工位、顶棚(1)工位、粘贴工位、压条工位采取统一的混装线,完成以上工位后将两种类型的汽车分配于平行的两条总装线上。在平行的总装线上分手完成顶棚(2)工位、电工(2)工位、内饰工位、门锁工位、座椅工位、打胶交检工位。

基于物联网的汽车生产治理系统设计与应用

  图2 某汽车制造厂生产流程

  由于采取流水作业的方法,一旦某一工位呈现问题或光阴耽误就会影响到余下的工位能否并定时地完成装配工作,甚至会影响到汽车的交货光阴和公司的生产计划支配。因此,将物联网技巧引入汽车生产流水线可有效避免这些问题。

  2.2 基于物联网的汽车生产治理系统的拓扑布局

  依据汽车制造企业生产治理需求,零部件装配动态及时追踪治理,使治理人员在后台即可看到在成品的装备环境。系统除了必要对生产进程的监控以外,还要实现数据信息的共享与及时统计,以便于治理部门的生产监测与调整。

  综合以上要求以及企业的实际生产环境,系统主体设计采纳散布式控制的星形拓扑布局,如图3所示。整个系统由生财产务治理层、生产进程监控层以及数据采集治理层所构成,并利用通信接口与以太网布局将信息办事器、现场总线监控办事器、RFID阅读器以及其他模块和终端连接起来。

基于物联网的汽车生产治理系统设计与应用

  图3 基于物联网的汽车生产治理系统拓扑布局

  权限治理主要用于建立使用系统的权限分配;后台办事法度模范通过接收来自读写器的数据,将数据解码、分类,依据不合的数据分类,控制系统不合的法度模范走向,并将数据保存至数据库中,为其他模块提供根基数据来源;前台应用法度模范是整个系统的焦点部分,它包孕了员工操作治理、生产治理、生产信息查询等模块。

  3 物联网技巧在汽车生产治理系统中的应用

  3.1 汽车生产治理系统办理规划

  依据企业生产车间的实际环境,在涂装合格的车身上粘贴电子标签,此标签作为每辆车的惟一标识。本系统电子标签可用于金属材质,存储车辆装配、交货日期、车型号等生产信息以及客户的一些特殊要求。当待装车身颠末生产线人口时,由安装在生产线人口旁的RFID读写器自动识读,此时在生产线上各个工位的显示屏会显示车型信息、装备信息以及一些操作要求,以便安装工人提前做好筹备。在车上线后,由安装在相应工位上的读写器进行在线读写操作,当一个工位装备完后,装备工人通过按键输入相关信息,标签就会自动存储这些信息。这样,不只提高了工作效率,有效避免了手工记录带来的误差,也为将来的反查追溯提供了可靠根据。当发明产品有缺陷时,还能依据标签上保存的工作记录,查询到具体的负责人员,这样有望加强工作人员和质检人员的责任感,有利于提高产品质量和实现产品召回制度。同时治理人员也能够实时了解整个工作的进展状况,以便为办理生产中的问题做好筹备。

  3.2 RFID在工位间的干扰问题

  汽车生产工位问遇到的一个问题便是阅读器冲突,当一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突,产生重叠。办理这个问题的一种措施是使用TDMA技巧,简单来说便是阅读器被指挥在不合光阴接收信号,而不是同时,这样就包管了阅读器不会互关连扰。另一种措施便是通过使用防抵触触犯技巧,RFID系统可以同时处置惩罚多个标签。采纳防冲突通信协议,有效的二进制树行防冲突机制,最多每秒可读写100张以上,而不受工作区内标签数量的影响和限制。这样就可以初步办理生产装配时,不合工位间的相互干扰影响。

  3.3 系统测尝尝验

  为确保所设计的汽车生产治理系统满足设计规划的技巧要求,首要的焦点问题在于系统的感知层,如RFID的读写率、正确读写率、错读率等相关指标。

  测试之前先启动测试软件并设置读写器的相关参数。图4为RFID读写器的工作参数设置操作界面和测试界面,在这里把读卡光阴间隔设为30 ms,其他参数设为默认状态。读卡光阴间隔为每隔30ms读一次卡,即1 s内读卡次数年夜约为33次,这样的读卡速度完全满足了生产线的速度要求。然落后入读写器的测试界面“Reader2022ReadingandWritingTest”按下“ListlDofAnTags”钮,读写器开始自动多次读取标签上的ID号,卡号会在“Lis of Tags”框中显示,直到弹起“List ID of All Tags”钮。

基于物联网的汽车生产治理系统设计与应用

  图4 读写器的工作参数设置操作界面和测试界面

  鉴于塑料材质对标签的读取率基础不组成影响,因此在试验进程中,采纳可调剂高度的塑料隔离架来隔离标签和金属外面的打仗,即通过转变塑料隔离架的高度来转变标签与金属外面的间隔距离,并测量在每一隔离架高度下RFID读取器对标签的读取率及试验成果阐发,如表1所示。

基于物联网的汽车生产治理系统设计与应用

  依据试验成果,如图5所示,近距离内标签读取率受到标签与金属外面距离的影响开始对照明显,中后期则趋于平缓。即金属介质对标签读取率的影响是在必然间隔距离范围才有效的,当间隔距离超出必然范围,标签就可以解脱金属介质的影响。

  4 结束语

  将先进的物联网症结技巧运用于汽车生产治理中,可以对汽车生产的每一个环节加以监控。记录每一个环节的信息,必然水平上补充了传统治理模式中的很多缺陷,提高了企业生产效率,包管了汽车零件在生产流水线上毫不失足地完成装配任务,使汽车生产的自动化水平、准确率和生产效率年夜年夜提高,进而加强企业的竞争力和信息化程度。

标签:物联网,汽车治理

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