一,、背景技術(shù) 中國汽車市場(chǎng),,中國汽車制造商2010年度銷售報(bào)告,總銷量為1750萬,,較2009年增長約30%,。大多數(shù)中國汽車市場(chǎng)分析師預(yù)計(jì),2011年的銷量將在2000余萬輛,?! ∑囆袠I(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)于汽車的生產(chǎn)設(shè)備需求也大幅增加,,而且對(duì)于設(shè)備的柔性化和智能化要求更多,,因?yàn)橐m應(yīng)市場(chǎng)的變化,生產(chǎn)出不同需求的產(chǎn)品,?! ∑嚧笾驴煞譃榘l(fā)動(dòng)機(jī)、底盤,、車身,、電氣設(shè)備四個(gè)組成部分,汽車的生產(chǎn)通常是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,,不可能全部的設(shè)備都是自己生產(chǎn),,通常在汽車總裝配工廠附近,會(huì)衍生出很多配件廠,,專門提供相關(guān)的配件,,如在上海安亭的大眾汽車,周邊大約有幾百家配件廠進(jìn)行配套,?! ⊙b配線的設(shè)立,乃是現(xiàn)代大量,、低成本生產(chǎn)方法的基礎(chǔ),。福特(H. Ford)就是因?yàn)槭紫纫昧搜b配線的觀念,因而促成汽車大量生產(chǎn)的開端,。事實(shí)上,,根據(jù)史料記載,早在十六世紀(jì)就已經(jīng)有大量生產(chǎn)的實(shí)例,當(dāng)時(shí)是把一百艘戰(zhàn)艦分段解體,,等到需要的時(shí)候,,就可以在較短的時(shí)間內(nèi)裝配成艦,以便投入戰(zhàn)場(chǎng)迎敵,。不過,,也有人說,真正的大量生產(chǎn),,恐怕是起源於十九世紀(jì)時(shí),,惠特尼(E. Whitney)及寇特(S. Colt)的大量制造槍械。不論是誰最先實(shí)際引用大量生產(chǎn)裝配線的觀念,,至少可以肯定的是,裝配線的設(shè)立是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必然途徑之一,?! ∑嚨纳a(chǎn)線是裝配線生產(chǎn)的最佳范例之一?! ∑嚨牧慵婵烧f是成千上萬,。如果全部的零件都要母廠獨(dú)力生產(chǎn),那就可能會(huì)拖垮了這個(gè)母廠,,這種「大手筆」也根本不符合經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)量的原則,。因此,大多數(shù)的母廠都會(huì)將大部分的零件外包給各衛(wèi)星工廠來承造,,只保留少數(shù)「關(guān)鍵性」的零件由自己來設(shè)計(jì)制造,。其中,對(duì)於母廠而言,,最重要的是要存在一條或多條高效率的裝配線,,以求能達(dá)於經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,降低單位成本,,進(jìn)而增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)的能力,。 關(guān)於汽車的生產(chǎn)線,,首先是利用沖床將鋼板壓成車的外殼,,這是汽車制造中非常重要的步驟,它涉及汽車的線型設(shè)計(jì)及模具的沖壓設(shè)計(jì),。等到完成車殼后,,為了便於進(jìn)行以后步驟中的焊接工作,通常都預(yù)將車體倒轉(zhuǎn),。完成初步焊接后,,再將車體扶正,加裝車門及車蓋。而后設(shè)法除去車殼上各塊鋼板的毛邊與暗號(hào),,并將底盤預(yù)作防銹處理,,以便進(jìn)行車體的噴漆。以上是車體部分的制造概略過程,,接著要裝配大梁,、防震、傳動(dòng)以及引擎等系統(tǒng),,這些部分可以說是汽車的內(nèi)臟,,非常重要;尤其是引擎,,更可說是汽車的心臟,。如果一個(gè)國家的汽車工業(yè)無法完全獨(dú)立自主地完成引擎的設(shè)計(jì)與制造,那就表示這個(gè)國家的汽車工業(yè)還沒有生根,。上述大梁,、防震、傳動(dòng)以及引擎等裝置完成后,,就可將車體由上而下吊裝於其上,,構(gòu)成汽車的雛型。剩下的工作就是汽車內(nèi)部的裝潢,,包括玻璃,、雨刷、車座等,,另外再加裝散熱器(水箱),、油壓系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)以及車輪等,,整部車就可以算是大功告成了,。不過,為了保證車廠的信用與消費(fèi)者的基本安全,,還必須進(jìn)行一系列的試驗(yàn),,汽車才可以出廠。這些試驗(yàn)包括了滾桶(roller)模擬試驗(yàn),、防漏試驗(yàn)以及路試等項(xiàng)目,,試驗(yàn)的主旨在於測(cè)試引擎、傳動(dòng)系統(tǒng),、操縱桿,、剎車、燈光及車體測(cè)漏等性能,,通過這些試驗(yàn)以后,,汽車就可以出廠銷售了,。 汽車生產(chǎn)流程圖
二、問題 在汽車生產(chǎn)的整個(gè)流程中,,涉及到大量的零配件需進(jìn)行傳送,,在每個(gè)工藝段需進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加工,需要上下工藝的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換,,以便于生產(chǎn)線更加高效的運(yùn)轉(zhuǎn),。大部分的生產(chǎn)線的主控系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)總線或者工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行連接,但在部分移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,,控制器將采集到的輸入輸出信號(hào)需要傳遞給固定的控制站上時(shí),,遇到了如下問題: (1) 在生產(chǎn)線上的控制點(diǎn),,分布分散,,距離監(jiān)控中心太遠(yuǎn),施工布線復(fù)雜,,很難集中管理,; (2) 一些旋轉(zhuǎn)輸送的設(shè)備上,,需要實(shí)時(shí)獲取固定機(jī)械裝置上的物品檢測(cè)信息,,以便于準(zhǔn)確的進(jìn)行接收和傳遞,,而現(xiàn)有的方式大部分通過滑環(huán)一起供電和傳數(shù)據(jù),,但數(shù)據(jù)經(jīng)常受到干擾,并且滑環(huán)容易發(fā)生機(jī)械磨損之后的通訊故障,; ?。?) 曾經(jīng)采用過2.4G高頻的無線傳輸,但當(dāng)汽車配件過來時(shí),,容易造成信號(hào)被遮擋,,無法保持原有正常通訊; ?。?) 部分站點(diǎn)的IO數(shù)量較少,,僅有幾個(gè)傳感器,在移動(dòng)線上,,接線困難,; 三、賽遠(yuǎn)無線通訊方案 如下以汽車的玻璃裝配線為例,,該工藝主要是將玻璃裝入到外框中,,并給玻璃加上加熱絲,應(yīng)用于前后擋風(fēng)玻璃,,結(jié)合客戶的需求情況,,給出詳細(xì)解決方案,,重點(diǎn)解決客戶如下問題?! ,。?)采用無線通訊模塊,將分散的數(shù)據(jù)采集到就近的控制站,,解決布線難得問題,,便于信息集中處理和傳遞?! ,。?) 在移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,采用無線傳輸系統(tǒng),,避免滑環(huán)的機(jī)械磨損,,全部是數(shù)字信號(hào)的傳輸; ?。?) 采用433MHz的低頻通訊,,該頻段具有衍射能力強(qiáng),在有直接物品遮擋的情況下,,易于穿透和衍射,。 ?。?) 對(duì)于少量點(diǎn)數(shù)的站點(diǎn),,采用具有開關(guān)量輸入輸出、模擬量輸入輸出的集成無線通訊模塊,,直接通過無線通訊將信號(hào)傳送至控制站,; 系統(tǒng)將衍射能力強(qiáng)的低頻信號(hào),在旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的場(chǎng)合,,進(jìn)行實(shí)時(shí)的無線通訊,,解決了通訊受機(jī)械滑環(huán)的影響,受物體遮擋的影響等問題,。 無線通訊系統(tǒng)拓?fù)鋱D
汽車玻璃裝配線圖
汽車玻璃裝配線圖 四,、效果 通過賽遠(yuǎn)的無線通訊系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)在生產(chǎn)線中移動(dòng),、旋轉(zhuǎn)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,,為上位系統(tǒng)和上下工藝配合系統(tǒng)提供了充實(shí)的信息,利用優(yōu)化調(diào)度在線運(yùn)行,,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能,、增效,創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益,?! ±觅愡h(yuǎn)的無線通訊技術(shù),,與傳統(tǒng)的滑環(huán)通訊技術(shù)相比,電子幾乎沒有磨損,,更加穩(wěn)定,,更加可靠,使用的帶寬僅占幾十K,,不容易受到同頻干擾,,而且數(shù)據(jù)傳輸速度快,滿足工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域其要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="innerlink" href="http://wldgj.com/tags/實(shí)時(shí)性" title="實(shí)時(shí)性" target="_blank">實(shí)時(shí)性,,以及穩(wěn)定傳輸?shù)纫?。 通過此無線通訊可對(duì)PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,,程序的上下載,,也可以對(duì)無線的IO站進(jìn)行監(jiān)控,改變現(xiàn)有通訊系統(tǒng)通過滑環(huán)不便于接線,,將更加有效的提高生產(chǎn)效率,,并提高維護(hù)人員的故障診斷和修復(fù)速度,降低了設(shè)備因故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和安全問題,,有效降低了運(yùn)行管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,,每年節(jié)省大量的人力物力?! ∠到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控后,,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,方便了信息查詢,,保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的實(shí)時(shí)性,,促進(jìn)了管理水平的提高,。