请双击输入文字

欢迎来到深圳凯杰信息有限公司官网!

全国免费咨询热线:0755-88209992

RFID在汽车总装车间的实践分享
点击数:  5883

  • 01
    导语


    随着我国汽车市场的蓬勃发展,汽车生产企业的竞争日益激烈,中国的汽车工业得到了长足的发展。为了提高汽车生产线管理水平,制造出更多更好的汽车,汽车生产过程中的信息采集、信息利用以及现场目标产品的控制和跟踪变得越来越重要。

    在传统的制造生产中,通常只是通过手工录入或者条码技术采集信息,无法实现实时的有效控制,并且信息利用率也非常低,管理人员无法及时、透明了解产线实际进度。如今各车企汽车产品型号急剧增加,产品配置越来越精细复杂,为了在JIT(JUST IN TIME,准时化)的生产模式下,通过信息化的手段改善生产线的管理水平,汽车生产线需要引入RFID技术。


    RFID技术经过近些年的不断发展,技术日益成熟,硬件成本不断降低。将RFID技术与现有的生产线管理执行系统相结合,能为执行系统提供快捷可靠的数据信息,有效提高汽车生产线的管理水平。本文结合凯杰的落地案例对RFID在汽车总装车间的应用进行分享。


    02
    项目概况


    凯杰为某新能源车厂定制化开发MES系统,本文主要结合总装车间RFID与MES的集成进行分享。


    总装车间需求


    生产队列生成

    (1)MES系统根据车身在PBS的排序自动生成队列,并以此为生产队列的基础。车身在总装内饰线首工位上线后,MES系统需将其与生产队列进行匹配,同时将VIN(车身识别码)写入到RFID标签,便于后续车辆的跟踪,防错,生产指导等;

    (2)线边的设备(拧紧机,涂胶机,轮胎设备,座椅设备等)以及各装配工位人员的操作,都将依据MES提供的生产队列来完成。


    车辆识别

    (1)在总装车间各条生产线首位(内饰线,地盘线,最终线等)以及关键工位需要通过RFID对车辆进行识别,能够通过RFID信息查询其完整的订单信息;

    (2)MES系统需要根据工厂实际布局建立完整的总装工厂模型,根据识别到的车辆RFID信息,在各工位显示屏上准确的展示出当前工位车辆信息及工位任务;

    (3)RFID与MES的集成需要建立报警纠错机制,在车辆RFID识别失败或与MES系统匹配失败时,系统需要进行报警并阻止车辆移动。


    AVI过点信息采集


    MES需要将RFID在各站点的过点信息采集到数据库,通过MES系统后台的筛选处理后,实时展示到AVI站点的显示器上,反馈当前的生产进度。


    车辆查询


    MES系统将生产中的所有信息进行了汇总处理,如车辆的订单号、流水号、BOM信息、VIN码、RFID过点信息、关键件批次号等。用户可在MES客户端根据这些信息进行车辆的精确查询。


    总装车间布局


    该车厂总装车间主线由内饰线、底盘线和最终线构成。凯杰实施团队根据需求对RFID的功能布局如下:


    图.总装车间硬件功能布局


    车辆从内饰一上线,在上线点需安装RFID读写装置和RFID标签置放台,将MES下发的VIN写入RFID标签,RFID标签将随车到下线站点;在关键AVI站点(内饰二上下线、底盘一上线、底盘二上线、底盘三上下线、最终一上线和最终二上线)只需安装RFID读取装置,实时读取过点车辆RFID标签信息,监控车辆的生产进度;最后在下线点,即最终二下线处需安装RFID读取装置和RFID标签置放台,成功读取车辆在下线点的过点信息后,员工会将RFID进行回收,进行循环使用。RFID具体功能清单如下:


    图 总装RFID功能清单


    03
    实施方案


    采用RFID技术进行生产线管理,具体方式是利用RFID读写器自动或触发式采集生产线上的RFID标签信息,通过以太网等方式将采集到的标签信息传输到服务器后台软件系统进行进一步的数据分析处理。

    针对该车厂对总装车间的需求,理论上对于高频RFID和超高频RFID都可以选用,但对现场布局及工艺进行了解以及凯杰以往的项目实施经验,决定选用超高频RFID。


    高频RFID


    工作频率为13.56MHZ,读写距离20CM左右。

    相关硬件安装示意图如下:

    图 高频RFID安装位置


    其局限性很明显:


    (1)标签与读写器基本在其极限读取距离工作,易漏读;

    (2)安装调试难度大,后期维修极不方便;

    (3)内饰线、底盘线和最终线线体之间存在车辆换撬的环节,车辆VIN需要多次进行读取写入操作,中间环节过多,数据丢失风险巨大;

    (4)底盘线需要悬空进行零件装配,高频RFID没有合适位置进行安装。


    超高频RFID


    工作频率为860MHZ-960 MHZ,读写距离典型情况为4米〜6米,最 大可达10米以上。


    相关硬件安装图如下:


    图.超高频RFID安装位置


    图.RFID标签随车到底盘线


    其优势巨大:


    (1)可满足不同读写距离和安装尺寸的需求,与载码体实现高效快速的数据交换;

    (2)支持动态读取,不受线体运动影响;

    (3)载码体可随车流动,信息传递可实现一码到底,不受现场输送形式切换(如由悬挂链转到滑撬)的影响;

    (4)灵活程度高,可避免大量的产线改造,设备更迭、维护更方便。


    超高频RFID能够更好的适用于总装生产线:


    ● 在车辆上线前,操工把即将上线的车辆信息写入到初始化的RFID载码体中,根据工艺需求,将RFID载码体吸附在车体侧面;

    ● 在后续过点工位,超高频读写器自动读取车辆信息,实时跟踪车辆在线状态;

    ● 在下线工位,超高频读写器读取车辆载码体,系统检查装配信息,工作人员取下RFID载码体,循环使用。


    应用架构

    图.RFID基本架构


    超高频RFID可通过TCP/IP协议直接集成在MES当中,所有数据均可追溯。


    实施要素


    超高频读写器选型

    (1)读写器应用场景。要根据现场使用场景在固定式读写器和移动便携式读写器中确定合适的设备类型;

    (2)最 大读写距离。对于不同的读写距离,设备选择有着非常大的区别,主要体现于读写器的最 大工作频率上。在总装生产线上,要充分考虑到获取车辆标签信息时,对车辆识别的距离范围,该距离既不能过近而可能导致“群读”现象,又不能过远而产生漏读错读现象;

    (3)配置灵活度。在不同的业务场景,需要对读写器进行不同方式的触发调用,这就需要选用的读写器本身要有一定的配置灵活度,支持不同程度的开发调用,需要预留反馈接口、各数据调用接口等等。

    (4)成本。要考虑读写器的硬件价格、开发工具的成本、应用软件开发过程中的隐性成本,以及产品投入使用后的维护成本;

    (5)防护等级。较高的防护等级能够保证读写器在恶劣的产业环境中稳定运行,保证其工作效率;

    (6)供应商实力和口碑。口碑是建立在产品质量和服务上的,选择供应商也需了解其产品的品质和售后服务。


    超高频RFID标签选型

    (1)标签储存容量。根据实际业务数据储存需要,再加上预留数据空间,来确定最终所需储存容量;

    (2)工作频率。标签工作频率需与所选读写器相匹配;

    (3)安装方式。根据现场使用环境,需选择合适的安装方式,安装方式决定了选用标签的材料和外形;

    (4)防护等级。较高的防护等级能够保证标签在恶劣的产业环境中被稳定的写入读取。


    安装实施

    (1)安装位置选择。要根据现场实际业务需求来选定读写器的安装位置,一般安装在各产线首位及关键工位的上方,既不影响员工的操作和设备的运转,同时便于后期调试维护;

    (2)超高频RFID天线角度调整。超高频RFID的工作原理:超高频读写器通过其天线向外发送一定频率的电磁波;当RFID标签进入到发射天线的工作范围内后其内部产生感应电流而被激活,于是将其存储的信息通过内部天线发送出来;读写器的天线接收到来自电子标签的载波信号,将其传送给读写器;读写器对接收到的信号进行解调与解码处理,并将处理后的数据发送给上位服务器。所以要依据RFID标签的放置范围来调整RFID天线的朝向,最 好是让RFID标签正对RFID天线中心位置,保证RFID标签能够收到质量较高的电磁波,保证数据读写的稳定性。

    (3)超高频读写器功率调整。需要在现场进行实车测试,调整读写器功率来控制读写范围,确保读取范围内可存在标签数量满足要求,避免出现串码,同时信号强度又能保证读写效率;

    (4)建议。建议配合线体机运到位信号、光电开关信号、对射开关信号等来触发超高频RFID进行读写工作;可考虑与线边ANDON及设备柱灯集成报警;建议超高频RFID厂家技术人员到现场指导安装调试。


    凯杰为该新能源车厂定制开发的MES在集成RFID后,能够更高效、准确地进行数据采集和处理,对于生产效率有极大的提升,也更便于实现管理的标准化和高效化。


    相信随着RFID技术的不断发展,RFID技术在性能方面必将会有更大的提高,成本也将逐步降低,其安全隐患也将得到缓解。RFID技术必将成为汽车信息化制造的主流,从而推动汽车产业的发展。




新闻资讯
深圳深圳凯杰信息有限公司
地址:广东省深圳市罗湖区南湖街道太平洋商贸大厦18楼
电话:0755-88209992
邮编:518002
网址:http://www.kjszb.com/
    深圳凯杰信息有限公司(HanThink)成立于2008年,HanThink自成立以来一直致力于企业的智能制造,孜孜不倦在智能制造的产业不断的前进和探索,目前已推出一套正式的MES产品平台:Smartwork软件平台,目前国内MES系统的领先提供商。HanThink旨在为所有的工业企业提供全面、智能化的MES软件平台和应用解决解决方案,为中国制造2025乃至全球的工业4.0贡献自己的力量...
   
与我联系

   0755-88209992  


   1014644287


  Sales@kjszb.com


    广东省深圳市罗湖区南湖街道太平洋商贸大厦18楼




在线留言

Copyright © 2009-2011,www.kjszb.com,All rights reserved 

公司地址:广东省深圳市罗湖区南湖街道太平洋商贸大厦18楼

|