制造执行系统在汽车行业中的应用 - 自动车辆识别系统 (续3)

[Rocky Wang]

2． 自动车辆识别系统

 

在整车制造执行系统中，车辆识别是跟踪车辆的一种手段，通过识别车辆，匹配车辆的特征参数，ＢＯＭ等。在不同的车厂，不同的车间，车辆识别的方式不同，采用何种识别方式取决于投资成本和管理模式。车辆识别系统包含车辆的识别，车辆的跟踪，车辆序列的维护，及车辆特征数据的匹配等，另外车辆识别系统还为其他的子系统提供车辆序列信息。另外车辆的识别是和车间控制系统，如传送链控制系统紧密联系的，以正确跟踪车辆的生产序列。车辆自动识别系统作为制造执行系统 的重要组成部分, 主要功能将包括以下几方面：

 

• 监视车体在重要区域的移动，并根据生产计划、向控制缓冲线的设备发出命令，决定车体的下一步加工路径;
• 同时通过一系列的自动化和信息设备,自动的对车身进行识别,同时对车身在各个不同工艺段间的操作信息进行存储. 以方便形成唯一车身的生产信息档案.
• 自动车辆识别系统将与工厂内的生产计划系统或ERP系统, 安灯系统, 质量管理系统进行后台数据共享和互传, 同时也和各车间内的自动化信息层网络进行通讯, 从而通过此系统可有效的解决生产过程中的各种瓶颈, 为相关各部门提供全面的生产信息服务.最终形成企业生产制造执行系统操作平台

自动车辆识别系统所涉及范围将包括从: 装焊车间上线；装焊车间内；白车身存储区上线；白车身存储区下线；涂装车间内；颜色车身存储上线；颜色车身存储出口；装配上线到装配结束的整个工艺过程。其中需要监视车体移动的重要区域包括：装焊车间；装焊涂装之间缓冲区；涂装车间；涂装与装配之间的缓冲区，装配车间的整个工艺过程。

 

车辆的识别模式一般有两种主要模式，也是目前在应用比较广泛的两种模式。

 

A．                        RFID模式

 RFID模式，采用的是无限射频技术，一般采用RFID模式的自动识别系统的设备包含RFID读/写器和RFID标签两部分。下图就是RFID标签的示意。

利用无线载码体设备实现车体的跟踪与监控在汽车制造过程中是当前比较流行的技术趋势. 它的主要工作原理是在车身上或吊具和滑撬上贴附可读写信息的载码体, 在生产线相关的重要位置设置载码体读写头,  由制造执行系统来控制这些读写头来读写这些信息, 同条码识别设备所组成的跟踪系统相比较, 在技术实现和工程施工上有如下相同之处:

·          它们具有相同的网络控制结构

·          载码体读写头与条码识别设备安装位置基本相同.

·          后台应用软件基本相似.

同时由于载码体设备上的数据即可读又可写, 系统开发与实施相对简单. 由其是在涂装车间载码体使用和维护起来更加简单方便. 一般来说利用无线载码体技术来实现车体跟踪时, 在载码体安装位置上区分主要有两种方式:

(1). 载码体随车身走, 在装焊车间车身上线时, 通过特制的紧固件, 载码体直接安装在车身上用以记载车身的相关信息. 一直到总装车间车身下线为止, 装配工将载码体卸下, 交还装焊车间循环反复使用.采用这种方式可以在从焊装到总装下线采用同一种载码体进行跟踪，在不同的生产线，写入不同的车体特征数据。其特点是在需要操作工装卸载码体。随着载码体的成本越来越低，将来的趋势是将载码体留在车辆内，并在车辆下线或是出厂时，将车辆的一些特征数据写入载码体，相当于是车辆永久的一个芯。有利于车辆的识别以及维修等。

(2). 载码体随滑撬/吊具走,在装焊车间车身上线时, 载码体先不进行安装, 而是仍利用条码设备来实现车身的跟踪, 而在涂装和总装车间内, 载码体被安装在滑撬或吊具上, RFID 读写头通过读写吊具或滑撬上的信息来实现车身识别与跟踪.由于涂装车间的特殊性，也有的只是在涂装车间使用RFID的识别技术。

 

B．条码识别模式

采用条码跟踪的模式是比较传统的一种方式，由于其成本低，而且比较容易操作，对于自动化系统的要求比较低，因此是多数厂商使用的一种识别方式。采用条码识别的模式，一般需要有制造车单打印部分，条码扫描及防错部分。制造车单的打印一般采用标准的激光打印机，格式一般包含车身号码的条码，制造序列号的条码，以及重要制造内容的列表，如总装线通常会列出重要部件及不同的部件及安装工位等信息。以下是一个制造行车单的例子。

 

 

一般在生产线的首工位，或重要生产工位（需要确认车身号码的）都需要扫描行车单的车身号码，通过车声号码确认其制造序列，并判断其序列是否正确。通过车身号码，可以获得车身的特性数据，车身的特性数据可以用来指导设备操作，确认物料等。

 

通常在整车制造厂的自动车辆识别系统采用的是两种模式相结合的方式，既能节约整体投资水平，又能达到车辆识别的目的。一般在涂装车间采用RFID的识别模式，其他车间采用条码识别的模式。主要是由于涂装车间的环境及操作需要采用非接触式。并且在涂装车间采用RFID时，必须考虑到载码体的高温，耐腐蚀的工业等级问题。

上面介绍了车辆识别的两种模式，事实上要达到车辆的自动识别，需要和车间生产线的控制系统相结合，实现生产车辆的序列构建及自动更新。例如在总装车间通常是在生产线的首工位扫描车辆的条码，自动车辆识别系统自动根据生产线的移动，自动生成车辆的生产序列。一般集成传送链的控制系统，通过传送链系统的节拍更新信号自动更新制造执行系统的车辆序列，保持和实际的序列一致，通过集成传送链的编码器信号，可以具体了解车辆移动到的位置，通过光眼信号，可以判断载架上是否有车辆。当自动识别系统在判断序列有异常时，根据异常的级别，将会发布一个即时或固定位置停车信号给传送链，

 

（待续）