我們?cè)谄嚫黝惿a(chǎn)線上采用車體識(shí)別系統(tǒng)（AVI），可以對(duì)不同生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并可以及時(shí)向物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量保證以及其它相關(guān)各部門傳送，這對(duì)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、銷售服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控以及整車的終身質(zhì)量跟蹤等都起著非常重要的作用。
車體識(shí)別系統(tǒng)的種類
1. 條形碼識(shí)別系統(tǒng)
采用條形碼識(shí)別系統(tǒng)時(shí)，要求從焊裝車間輸送到涂裝車間的白車身上須粘貼有代表該工件特征信息（車型、顏色等）的唯一性編碼——條碼，同時(shí)，由于涂裝車間生產(chǎn)設(shè)備的特殊性，比如車身要經(jīng)過(guò)前處理、電泳、烘干等工藝過(guò)程，因此要求該條碼必須具備耐腐蝕、耐高溫等特性。
在涂裝車間通過(guò)設(shè)置掃描站來(lái)讀取車身上的條碼信息，掃描站主要由工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)、掃描器、通信接口、人機(jī)界面組成，掃描包括自動(dòng)掃描與手動(dòng)掃描兩種形式。掃描過(guò)程如下：工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到工件到位信號(hào)后，條形碼掃描器自動(dòng)掃描車體上的條形碼，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC；如果自動(dòng)掃讀失敗，輸送設(shè)備暫停并發(fā)出聲光報(bào)警，提示操作員手動(dòng)掃描，掃描結(jié)果顯示在人機(jī)界面上；PLC將掃描得到的條形碼信息進(jìn)行處理，以決定下一步的工序流程，同時(shí)將此信息上傳給車間生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)PMC（Process Monitor & Control System）進(jìn)行進(jìn)一步的處理、運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車間工件物流的跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程控制。
一般情況下，可在涂裝車間入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過(guò)程（如噴漆室、烘干室、儲(chǔ)存區(qū)等）入口處設(shè)置掃描站；另外，在涂裝車間出口處設(shè)置掃描站可將車體的最終信息發(fā)送給總裝車間的識(shí)別系統(tǒng)。
可以看出，采用條碼識(shí)別系統(tǒng)時(shí)，車身上所粘貼的條碼也僅僅是代表該車身的一個(gè)唯一性編碼（相當(dāng)于車身的“身份證”編碼），每個(gè)車身真正的信息（如車型、顏色等）都存儲(chǔ)在PLC或PMC數(shù)據(jù)庫(kù)里。由于條碼本身成本極低，整個(gè)車間設(shè)置多少掃描站完全取決于工藝需要，因此這種識(shí)別方式的優(yōu)點(diǎn)是配置靈活、系統(tǒng)成本較低。
也正是由于車身信息都存儲(chǔ)在PLC或PMC數(shù)據(jù)庫(kù)里，因此這種識(shí)別方式有著顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)，比如它對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的速率、可靠性等要求很高，任何通信線路的故障將可能導(dǎo)致生產(chǎn)信息的紊亂和生產(chǎn)的停止。此外，由于所有的信息都存儲(chǔ)在PLC或PMC的數(shù)據(jù)庫(kù)里，因此要求有高性能的PLC、大容量的數(shù)據(jù)庫(kù)和高速度的PMC主機(jī)。
2. 射頻識(shí)別系統(tǒng)（RFID）
一個(gè)典型的RFID（Radio Frequency Identification）系統(tǒng)包括載碼體TAG（即數(shù)據(jù)載體或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）、載碼體讀/寫(xiě)裝置、接口模塊。
載有工件的滑橇上，自始至終隨工件運(yùn)行，這實(shí)際上就形成了一個(gè)隨工件運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)，工件由此變成了在整個(gè)生產(chǎn)流程中隨身攜帶數(shù)據(jù)庫(kù)的“智能工件”。
根據(jù)工藝及生產(chǎn)管理需要，可在涂裝車間出入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過(guò)程（如噴漆室、烘干室、儲(chǔ)存區(qū)等）入口處設(shè)置載碼體讀/寫(xiě)站。載碼體讀/寫(xiě)站由工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)、載碼體讀/寫(xiě)裝置、通信接口模塊和人機(jī)界面所組成。讀取載碼體數(shù)據(jù)的過(guò)程為：工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到工件到位信號(hào)后，載碼體讀/寫(xiě)裝置開(kāi)始自動(dòng)讀取安裝在滑橇上的載碼體中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，同時(shí)顯示在人機(jī)界面上；PLC將得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，以決定下一步的工序流程。
向載碼體中寫(xiě)入數(shù)據(jù)的過(guò)程為：工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到工件到位信號(hào)后，發(fā)出控制信號(hào)使工件暫停，在人機(jī)界面上輸入要寫(xiě)入載碼體的數(shù)據(jù)，確認(rèn)后執(zhí)行“寫(xiě)入”操作，該數(shù)據(jù)通過(guò)PLC及網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到載碼體讀/寫(xiě)裝置，自動(dòng)寫(xiě)入安裝在滑橇上的載碼體數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)將此次操作的結(jié)果顯示在人機(jī)界面上。
通過(guò)上述對(duì)安裝在滑橇上的載碼體的讀/寫(xiě)操作，所有信息均通過(guò)PLC上傳給車間生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)PMC進(jìn)行進(jìn)一步的處理和運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車間工件物流的跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程控制。
可以看出，是一種分散式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。在整個(gè)工藝流程中，全部或部分的工件信息存儲(chǔ)在載碼體里面，通過(guò)設(shè)置載碼體讀/寫(xiě)裝置來(lái)讀取工件信息即可進(jìn)行相關(guān)的操作。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是配置靈活、響應(yīng)速度快、對(duì)系統(tǒng)通信的要求較低。另外，采用這種方式，不需要所有的讀/寫(xiě)裝置都和主數(shù)據(jù)庫(kù)通信，因此與主數(shù)據(jù)庫(kù)通信的失敗不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的停止。
射頻識(shí)別系統(tǒng)的性能
在涂裝車間選用射頻識(shí)別系統(tǒng)時(shí)一般需考慮5個(gè)方面的性能：載碼體存儲(chǔ)容量從幾十字節(jié)到幾十K字節(jié)不等，存儲(chǔ)容量越大，其成本越高。在涂裝車間應(yīng)用時(shí)，一般情況下，載碼體存儲(chǔ)容量選擇幾個(gè)K左右即能滿足要求；讀寫(xiě)距離即載碼體讀/寫(xiě)裝置表面到載碼體表面的正常工作距離，一般在滑橇輸送機(jī)上使用時(shí)，選取30～150mm即可；數(shù)據(jù)傳送速率包括載碼體讀/寫(xiě)裝置的讀寫(xiě)速率以及讀/寫(xiě)裝置與PLC的通信速率；涂裝車間烘干爐的溫度大約在180℃～210℃之間，因此載碼體應(yīng)能夠耐220℃的環(huán)境溫度；接口形式應(yīng)選擇能夠方便與PLC、總線等聯(lián)接的接口形式，目前主要有RS422/485、現(xiàn)場(chǎng)總線等接口形式。
射頻識(shí)別系統(tǒng)的配置
目前在涂裝生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用的射頻識(shí)別系統(tǒng)主要有兩種產(chǎn)品：美國(guó)EMS公司的HMS系列產(chǎn)品（載碼體為HMS150HT）和西門子公司的MOBY-I系列產(chǎn)品。下面著重介紹西門子的MOBY-I識(shí)別系統(tǒng)在涂裝生產(chǎn)線上的配置，其載碼體可耐220℃高溫。
1. 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)以西門子S7-300PLC作為主控單元、TP37為數(shù)據(jù)操作人機(jī)界面，MOBY-I、TP37通過(guò)PLC的DP接口組成相對(duì)獨(dú)立的Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)。識(shí)別系統(tǒng)PLC通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將識(shí)別系統(tǒng)的所有信息傳送給滑橇輸送系統(tǒng)PLC以及車間PMC系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)涂裝車間的生產(chǎn)信息管理。
2. 系統(tǒng)硬件組成
（1）車體識(shí)別系統(tǒng)PLC：通過(guò)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)完成車體識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)部的控制，并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將有關(guān)數(shù)據(jù)和車體信息傳送到滑橇輸送機(jī)各區(qū)域的控制系統(tǒng)，參與相應(yīng)區(qū)域的控制。同時(shí)把這些信息送到中央控制室的監(jiān)控系統(tǒng)，用于顯示、打印。
（2）現(xiàn)場(chǎng)讀寫(xiě)站：每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)讀寫(xiě)站都安裝有觸摸屏（HMI）和接口模塊，觸摸屏主要完成車體滑橇信息（滑橇號(hào)、車體顏色、噴涂次數(shù)、大小修信息等）的寫(xiě)入、讀出顯示和修改。接口模塊（ASM451）主要處理讀寫(xiě)頭SLG43要寫(xiě)入或讀出的信息，并把此信息通過(guò)Profibus-DP送到PLC的CPU中進(jìn)行處理。
（3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的讀寫(xiě)站
1號(hào)讀寫(xiě)站：設(shè)置在車體上到滑橇上的初始工位，當(dāng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)發(fā)出橇體到位信號(hào)時(shí)，讀寫(xiě)頭首先進(jìn)行讀操作，讀出橇體號(hào)和噴涂次數(shù)，再進(jìn)行寫(xiě)操作，清除上一循環(huán)的車體顏色、車型、噴涂次數(shù)等信息，然后寫(xiě)入新的車體型號(hào)、顏色等信息。寫(xiě)操作是通過(guò)觸摸屏完成的，而讀操作是自動(dòng)完成的。修改后的數(shù)據(jù)通過(guò)Profibus-DP傳送到PLC，再通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送到滑橇輸送機(jī)的PLC。
2號(hào)讀寫(xiě)站：設(shè)置在鈑金修正工位前，首先讀出橇體號(hào)、車體顏色、車型等信息。然后寫(xiě)入鈑金修正信息，以決定工件是否需要進(jìn)行鈑金修正。
3號(hào)讀寫(xiě)站：設(shè)置在自動(dòng)擦凈機(jī)和自動(dòng)噴涂機(jī)前，當(dāng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)發(fā)出橇體到位信號(hào)時(shí)，讀寫(xiě)頭進(jìn)行讀操作，讀出橇體號(hào)、顏色、車型等信息，確認(rèn)噴涂顏色，給自動(dòng)擦凈機(jī)、自動(dòng)噴涂機(jī)發(fā)出正確的車型及噴涂顏色信息，然后進(jìn)行寫(xiě)操作，寫(xiě)入工件噴涂次數(shù)，橇體噴涂次數(shù)自動(dòng)加1。
4號(hào)讀寫(xiě)站：設(shè)置在存儲(chǔ)區(qū)前，讀寫(xiě)頭讀出橇體號(hào)、顏色、車型等信息，確認(rèn)噴涂顏色，發(fā)出編組信息，把相同類型的車體送到指定的存儲(chǔ)區(qū)域。
5號(hào)讀寫(xiě)站：設(shè)置在噴涂質(zhì)量檢查工位，將檢查結(jié)果（合格、需小修、需大修等）通過(guò)觸摸屏寫(xiě)入載碼體。此質(zhì)量信息通過(guò)以太網(wǎng)傳送到滑橇PLC，以決定工件下一步的走向。
6號(hào)讀寫(xiě)站：設(shè)置在車間下線工位，讀寫(xiě)頭讀出車體的最終信息，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)送到車間PMC系統(tǒng)，同時(shí)送到總裝車間，作為總裝車間工件識(shí)別系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)。另外，這個(gè)讀寫(xiě)站還要讀出橇體噴涂次數(shù)，以決定是否對(duì)滑橇進(jìn)行清洗。當(dāng)橇體噴涂次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，警告該橇體需要清洗。
（4）載碼體
載碼體采用可耐220℃高溫的MDS439E，存儲(chǔ)車體的所有信息。載碼體安裝在每一個(gè)滑橇上，隨著工藝流程在涂裝車間循環(huán)使用。
此外，在有些生產(chǎn)線上RFID系統(tǒng)采用只讀型載碼體，這種系統(tǒng)的運(yùn)行方式類似于條碼識(shí)別系統(tǒng)，但數(shù)據(jù)讀取的準(zhǔn)確性比條碼識(shí)別系統(tǒng)要高, 并且更能夠耐受惡劣的環(huán)境，優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)成本比可讀寫(xiě)識(shí)別系統(tǒng)低,可靠性和準(zhǔn)確性卻大大高于條碼識(shí)別系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，受環(huán)境因素及維護(hù)情況的影響，條碼識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取的準(zhǔn)確性只有不到90%，而RFID系統(tǒng)可達(dá)到接近100%。
結(jié)束語(yǔ)
目前，國(guó)內(nèi)的主要汽車生產(chǎn)企業(yè)如上海大眾、上海通用、一汽大眾等均在其涂裝、總裝、發(fā)動(dòng)機(jī)等主要生產(chǎn)車間使用了車體識(shí)別系統(tǒng)。車體識(shí)別系統(tǒng)在汽車生產(chǎn)線上的應(yīng)用使得汽車生產(chǎn)的柔性化和按訂單生產(chǎn)成為可能，車體信息檔案也將伴隨一輛車從制造到銷售，再到售后服務(wù)的全過(guò)程，為汽車的生產(chǎn)管理和售后服務(wù)提供強(qiáng)大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為整車終身的質(zhì)量跟蹤、事故分析等提供第一手資料。
（轉(zhuǎn)載）
