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汽车制造生产线上RFID 应用模式分析

作者2019-03-25 11:31未知

   汽车工业在我国的社会发展以及国民经济中发挥着重要的作用,在网络信息化以及经济全球化的影响下,整个汽车工业都面临着较大的考验,想要在竞争中获得优势,就需要加强对传统生产和管理思路的革新。RFID 技术的应用有效解决了汽车生产车间生产线数据信息错误、缺失和冗余的问题。最近几年无线技术以及芯片技术发展迅速,计算机网络技术也实现了飞跃,在市场中RFID 技术的占有率越来越高。因为RFID技术有着多方面的优势,比如耐久性强、较高的可靠性、较高的准确度、非接触读等等,如果把当前的生产线管理系统和RFID 技术相结合,能够获得良好的效果,并且为执行系统提供有效的信息数据,显著提升汽车生产线的管理水准。

  一、1RFID 技术的优势分析

  所谓RFID,指的是射频识别技术,属于通过空间耦合(电磁场或者交变磁场)使用射频信号达到无接触传输信息的目的,并且发表信息识别的过程。一般来说,RFID 系统是由应用软件、天线、读器以及射频标签组成的。许多国内的汽车企业都是使用条形码来采集相应的生产线信息,但是这种方式具有一定的缺点,如果在生产线中使用具有较大的限制。比如,一个条形码所能承载的信息量十分有限。想要读取相应的信息必须保证对准扫描仪。如果条形码脱落、污损或者被撕裂,就会难以达到扫描的效果。在实际生产中需要投入大量的人力,所以容易出现认为失误以及扫漏的问题。而使用RFID 技术能够完美解决相应的问题:比如RFID 可以记忆大量的数据信息;可以通过无接触的方式传递相应的信息,并且进行有效的识别。射频标签可以在粉尘以及高温环境下使用,实际寿命比较长,并且能够循环使用。在实际使用中,可以全程自动化控制。

  二、射频识别技术在汽车生产线中的需求探讨

  当前汽车产品的型号越来越多,相应的产品配置也比较复杂,为了当前模式下,应用信息化的方式来提升生产线的管理水准,需要合理的引入射频识别的技术,具体有这几个方面的需求:第一,生产线即时管理的需求:射频识别属于先进的识别和采集技术,可以及时的为制造执行系统提供必要的数据信息,并且帮助管理层做出必要的生产安排以及计划调整,这样可以提升生产线的计划执行水平。第二,提升生产线管理灵活性的要求:使用射频识别技术,能够随意的定位特定车辆在生产线中的位置,并且全面了解实际的发表进度以及装配情况,能够避免装配方面的失误,并且提升处理特殊事件的效率。第三,提升生产线标准化程度的要求:在JIT 管理模式下,标准化作业是具体的要求,应用RFID 技术能够确保整个生产过程的可视化,并且提升操作的标准化程度,可以显著提升汽车成品的合格率。第四,实现动态配送生产物料的要求:应用射频识别技术,能够有效的采集消耗物料的实时信息,所以相关零件供应管理人员能够依据物料的消耗角度,准确并且及时的进行送料和备料,这可以确保有效的生产线供应,并且避免在生产线堆积过量的制品。

  三、汽车生产线中射频识别技术的选择

  ()选择工作频率

  射频识别技术的具体工作频率就是最根据的技术参数,明确具体使用哪个频率之前,需要首先分析每个频率段的特征。汽车生产线具有负责的环境,而且厂房立柱、工位的器具和无聊、金属车身都会产生一定的电磁波屏蔽问题,这会直接影响相应标签的读取准确性以及可靠性。所以考虑到实际环境中生产线的情况,需要选择超高频的频率,从而达到车辆跟踪识别以及获取生产线信息的目的。

  ()选择系统部件

  根据汽车生产线的生产情况,考虑到现场车辆密集以及流水作业的特征,需要选择无源被动式的标签。这种标签在读器激活之后才会进入工作的状态,这样可以达到跟踪管理车辆的要求。为了切实确保电子标签的现场工作可靠度,需要二次封装处理标签的防金属和防水性能。在生产汽车的过程中,都是使用履带输送待装车辆,可以在履带上设置超高频读器。这种读器具有较强的读能力,实际速度较为理想。如果读器的频率不同,相应的天线结构和形式也不相同。圆极化天线的覆盖范围大于线极化天线,所以为了避免相同的天线覆盖范围重复,需要选择线极化天线。根据现场各个生产工序实际间隔距离,明确相应天线的设置个数、方向以及位置,并且提升标签的实际适度率。利用RFID 应用软件系统,能够根据实际的应用需求,并且根据实际生产线环境进行开发,这种软件可以和当前的ERP(企业资源规划,Enterprise Resource Planning)MES(制造执行系统,Manufacturing Execution System)LES(物流执行系统,Logistics Execution System)等系统集成,这样可以显著的提升整体的生产效率。

  四、射频识别技术在当前汽车生产线的应用方式

  RFID 技术在当前汽车生产线中的应用,具有较高的难度。射频识别技术在利用四种模式应用在汽车生产线中,具体包括:生产线物料动态配送、装配过程可视化、车辆定位跟踪以及车辆队列信息采集。

  ()采集车辆队列的信息

  在汽车总装车间中,需要把喷涂车身缓冲区的部件根据相应的计划,吊装到相应的生产线上。因为喷涂车身缓冲区的扭转能力比较有限,所以可能难以匹配具体的生产计划。如果使用射频识别采集相应的数据,能够把喷涂车身缓冲区的标签设置在相关车辆的顶部,其中可以录入代表车辆的标识码。如果相应的车辆到了具体的采集点,射频识别读器可以马上读取到相关标签中的VIN 码信息,而后利用无线网络传递给生产线的控制系统中,生产线系统利用车辆的VIN码,可以生成相应的队列信息。如果出现了紧急状况,比如需要取消一个待装的车辆或者插入临时的待装车辆。操作人员可以利用移动数据终端读取特定标签中的信息,并且手动相应的内容,并且确保生产队列信息的准确性。通过这种方法可以有效的收集车辆队列信息,并且合理配置现场的各方面资源,即便是发现了紧急情况,也能够快速的给出有效的资源调度策略。

  ()定位跟踪车辆

  在混流生产线中,需要及时的跟踪和定位车辆。一般来说,需要从焊装车间开始跟踪车辆,而后经过白车身缓冲区,而后经过涂装车间,而后经过PBS 区域,最后进入总装车间结束检验。所以,使用射频识别技术能够有效的跟踪和定位车辆,并且在各个关键的部位设置车辆信息采集点。在总装车间中,需要在车辆的下线点以及上线点等重点的位置设置射频识别信息采集点。如果车辆途径工位信息采集点,可以使用读器把标签中的信息扫描出来,并且利用数据库获得相应的车辆位置,并且了解实际的车辆装配进度。如果车辆达到相应的信息采集点,并且获得相应车辆的准确发动机号,现场的工作人员可以匹配实际的vin 号码以及发动机号,而后可以回收相应的超高频标签,并且进行循环的使用。

  综上许多汽车制造企业使用条形码进行相关信息数据的应用、加工、采集和监控,但是因为条形码具有一定的局限性,所以难以满足当前企业生产的多方面需求。在这个背景下,汽车制造企业对于RFID 技术的需求比较迫切。本文探讨了RFID 的具体应用方式,并且探讨了基于RFID 技术的汽车制造生产线体系。随着这种先进技术的进步和成熟,相信可以进一步提升生产效率,能够促进管理模式的改革。

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