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西门子RFID在汽车制造行业的应用案例分析

作者:RFID世界网 收编 来源:物联网在线 2010-09-27 09:22:18

摘要:汽车工业应用RFID,由于RFID数据载体信息容量大、可读可写的特点,使生产过程中的所有信息都可以进行本地处理,实现了生产信息的全程记录追踪,显著提高了生产效率。本文通过六个成功案例介绍了一些较为典型的SIEMENS RFID技术在汽车行业的应用。

关键词:射频识别[20篇]  条码[35篇]  汽车[41篇]  追踪[171篇]  西门子[9篇]  数据载体[0篇]  制造[29篇]  应用案例[7篇]  

  一.前言

  中国的汽车产业经过几十年的发展,已步入一个高速发展阶段。大大小小的合资厂、民营厂通过引进技术、自主研发,技术工艺水平得以不断提高。与此同时,由于竞争的激烈,汽车制造商和零部件供应商面临的压力也越来越大。一方面,需要不断降低成本,另一方面,还要保证自己的产品符合该行业尤为严格的质量标准。近年来,汽车制造商在生产物流管理系统上花费了他们大量的费用,目的是实现透明与灵活的生产物流,提高生产效率。RFID技术在物料与产品跟踪上的作用,对汽车生产物流产生极大影响。通过部署RFID系统,可实现生产物流过程的信息可视化管理。

  二.汽车行业应用RFID的必要性 

  汽车行业由于自动化程度很高,普遍采用RFID 技术,用于生产过程中的流程控制与生产信息的控制,实现物流与信息流的同步。并且由于焊装车间、涂装车间等严酷的工业环境,条码不能满足高温、高湿等环境等级的要求,因此,RFID成为了最适合的解决方案。概括来说,汽车行业应用RFID,其必要性如下:

  1.汽车工业质量法规的要求

  产品期望值越来越高,世界各地对产品质量的要求也越来越严格,竞争日益激烈,这些要求汽车工业各领域都要采取高效的质量管理系统(QM系统)。获取和保存质量数据的详细规定,越来越多的体现在汽车工业质量规范的要求中。必须符合ISO 9000认证标准,符合相关的法律制度,符合汽车制造商的利益。

  2.柔性化生产

  汽车制造商为提高生产效率,越来越多地采用柔性化生产线。 即一条线上生产多种车型,一种车型喷涂几种颜色。这种情况下,需要根据生产计划的安排把生产信息写入到RFID标签中。在相应的工序将相关的生产信息读取出来,根据事先设定的安排进行生产操作。在一条生产线上生产多种车型,如何来对它进行不同车型的识别、颜色控制、物料分配,这些过程全部都是依靠RFID来进行控制,通过对安装在滑橇上的标签的读/写操作,所有信息均通过PLC上传给车间生产过程监控系统PMC进行进一步的处理和运算,从而实现对整个车间工件物流的跟踪和生产过程控制。

  3.通过MES制造执行系统来进行物料拉动

  白车身从焊装车间出来进入涂装车间之前,会先贮存在WBS焊装车间缓冲区中。WBS中会有几条线,分别贮存不同的车型。管理系统需要知道在任一时刻,各种车型车身的位置和生产状况,根据生产计划自动安排生产,并通知物料拉动系统补充相应的物料,使得生产自动、高效、有序地进行。通过在吊具或滑橇上安装RFID标签,在工件物流的分岔处、涂装车间入口处等工位安装RFID读写器,读取RFID标签上贮存的车身信息,然后将此信息送入MES系统实现物料的管理。

  同样,涂装后的车身从涂装车间出来进入总装车间之前,会先贮存在PBS 涂装车间缓冲区中,同样使用RFID来控制生产流程、进行生产信息、状态的管理。

  4.涂装车间恶劣生产环境的要求

  涂装车间生产环境相当恶劣,不但有金属漆的飞溅,还有高温接近+200度的烘烤工序。这种环境下采用条码是不可能的,而必须用到RFID来完成对整个生产流程工步的控制和生产信息的追溯。为适应柔性化制造的需要,采用以RFID为核心的车体识别技术,实现以下的功能:

  1)实现涂装车间内所有车身的精确定位。
  由于涂装的工艺过程中有前处理、电泳、喷漆等,因此,采用非接触式的RFID射频识别技术,完全能够满足恶劣的工作环境要求。
  进入涂装车间的每一台车体,系统均能够跟踪其当前流动位置,显示该车车型、颜色、车身、型号等详细信息。数据信息出现异常时,能够立刻反馈。

  2)涂装车身调配。在对各个暂存区的车辆进行调配和管理。

  3)涂装质量的监控。记录每辆车的重要的过程参数和质量检测参数,按照涂装批次对车辆进行控制。

  4)PBS的管理。对质量检查合格的车辆,控制进入颜色车身的暂存位置,通常PBS采用的横的和竖的移行机组成,对于进入PBS的车辆必须能方便的进行起序列的调配,同时根据总装的序列,进入不同的位置。

  5.发动机装配线

  发动机装配线以缸体为基本载体将发动机零部件组装成发动机总成,包括主装配、准备区和检测等环节。控制的重点为装配精度、力矩、试验结果及装配过程中发生的缺陷,并对缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆、缸套、飞轮、进排器管、油泵、燃油系统、链条、发电机、起动电机等关键部件进行批次追踪。 
采用RFID,对装配设备的重要参数进行记录,对装配过程合格品和不合格品进行管理控制,实现对生产信息的全程追踪。

  三.SIEMENS 用于汽车行业RFID产品的特点 

   1.SIEMENS提供工业级封装的RFID标签,牢固耐用,可经受住非常恶劣的工业环境的要求,而普通条码标签如用在工业生产环境中,如果发生沾污破损,容易造成信息的读取错误。
  
  2.RFID标签是可读可写的,可反复进行信息的改写。而条码标签一旦打印出来,只可读不可写,在生产信息的实时管理控制上,RFID标签的应用灵活性更大,完全能满足自动化柔性生产线的要求。

  3.RFID标签的存储容量大,可根据工艺流程的需要进行选择,因此,RFID标签相当于一个小型的移动数据库,可存储大量的生产质量信息。

  4.根据RFID的工作原理,由于生产信息可存储在RFID标签中,一旦出现IT系统故障,也不会影响到RFID系统的工作,即对生产过程不会产生过大的影响。而如果采用条码,条码中只能存储容器或托盘的ID编号,容器或托盘中的原料、工件的信息是存储在数据库系统中的,通过ID编号和数据库中的信息进行关联。一旦出现IT系统故障,就会影响到生产过程中生产信息的管理。

  5.SIEMENS的RFID系统可以方便地集成到SIEMENS的PLC中,即现场层的信息和控制层沟通极其方便。而且上位机管理系统软件对控制层的操作也十分容易。因此,基于SIEMENS的RFID和PLC及上层的MES管理系统构成了一整套完整的全集成自动化的解决方案,而不需要额外的管理系统的开发。

  四.SIEMENS RFID用于汽车行业的现状 

  SIEMENS的RFID产品以其卓越的性能和稳定性在汽车制造行业得到了广泛的应用。

  国外国内大大小小汽车整车厂商、在汽车整车制造的四大工艺段冲压、焊装、涂装、总装及发动机的装配制造过程中,广泛采用SIEMENS的RFID 产品。很多汽车零部件供应商及OEM设备商也都普遍采用SIEMENS RFID,用于生产制造,显著提高了生产效率。举例说来,如:以Moby I为核心的AVI系统在SGM的三地四厂的涂装、车体分配中心及部分总装的应用,Moby I在奇瑞二厂涂装车间得应用。

  RF300 在上海翰鹏科技公司的发动机泵装配线的应用,Moby I在上汽荣威发动机装配中的应用,等等。

  以下介绍了一些较为典型的SIEMENS RFID 在汽车行业的应用案例共参考。 


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