一、背景技術 中國汽車市場,,中國汽車制造商2010年度銷售報告,,總銷量為1750萬,較2009年增長約30%,。大多數(shù)中國汽車市場分析師預計,,2011年的銷量將在2000余萬輛?! ∑囆袠I(yè)的蓬勃發(fā)展,,對于汽車的生產(chǎn)設備需求也大幅增加,而且對于設備的柔性化和智能化要求更多,,因為要適應市場的變化,,生產(chǎn)出不同需求的產(chǎn)品?! ∑嚧笾驴煞譃榘l(fā)動機,、底盤、車身,、電氣設備四個組成部分,,汽車的生產(chǎn)通常是一個產(chǎn)業(yè)鏈,不可能全部的設備都是自己生產(chǎn),,通常在汽車總裝配工廠附近,,會衍生出很多配件廠,專門提供相關的配件,,如在上海安亭的大眾汽車,,周邊大約有幾百家配件廠進行配套?! ⊙b配線的設立,,乃是現(xiàn)代大量、低成本生產(chǎn)方法的基礎,。福特(H. Ford)就是因為首先引用了裝配線的觀念,,因而促成汽車大量生產(chǎn)的開端。事實上,,根據(jù)史料記載,,早在十六世紀就已經(jīng)有大量生產(chǎn)的實例,當時是把一百艘戰(zhàn)艦分段解體,,等到需要的時候,,就可以在較短的時間內(nèi)裝配成艦,,以便投入戰(zhàn)場迎敵。不過,,也有人說,,真正的大量生產(chǎn),恐怕是起源於十九世紀時,,惠特尼(E. Whitney)及寇特(S. Colt)的大量制造槍械,。不論是誰最先實際引用大量生產(chǎn)裝配線的觀念,至少可以肯定的是,,裝配線的設立是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必然途徑之一,。 汽車的生產(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力生產(chǎn),,那就可能會拖垮了這個母廠,,這種「大手筆」也根本不符合經(jīng)濟生產(chǎn)量的原則。因此,,大多數(shù)的母廠都會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)「關鍵性」的零件由自己來設計制造。其中,,對於母廠而言,,最重要的是要存在一條或多條高效率的裝配線,以求能達於經(jīng)濟產(chǎn)量,,降低單位成本,,進而增強競爭的能力,?! £P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計及模具的沖壓設計。等到完成車殼后,,為了便於進行以后步驟中的焊接工作,,通常都預將車體倒轉。完成初步焊接后,,再將車體扶正,,加裝車門及車蓋。而后設法除去車殼上各塊鋼板的毛邊與暗號,,并將底盤預作防銹處理,,以便進行車體的噴漆。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,。如果一個國家的汽車工業(yè)無法完全獨立自主地完成引擎的設計與制造,,那就表示這個國家的汽車工業(yè)還沒有生根。上述大梁,、防震,、傳動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者的基本安全,還必須進行一系列的試驗,,汽車才可以出廠,。這些試驗包括了滾桶(roller)模擬試驗、防漏試驗以及路試等項目,,試驗的主旨在於測試引擎,、傳動系統(tǒng)、操縱桿,、剎車,、燈光及車體測漏等性能,通過這些試驗以后,,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)的整個流程中,,涉及到大量的零配件需進行傳送,,在每個工藝段需進行對應的加工,,需要上下工藝的信息進行實時的交換,以便于生產(chǎn)線更加高效的運轉,。大部分的生產(chǎn)線的主控系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線或者工業(yè)以太網(wǎng)可以進行連接,,但在部分移動和旋轉的場合,控制器將采集到的輸入輸出信號需要傳遞給固定的控制站上時,,遇到了如下問題: ?。?) 在生產(chǎn)線上的控制點,分布分散,,距離監(jiān)控中心太遠,,施工布線復雜,很難集中管理,; ?。?) 一些旋轉輸送的設備上,需要實時獲取固定機械裝置上的物品檢測信息,,以便于準確的進行接收和傳遞,,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)生機械磨損之后的通訊故障,; (3) 曾經(jīng)采用過2.4G高頻的無線傳輸,,但當汽車配件過來時,,容易造成信號被遮擋,無法保持原有正常通訊,; ?。?) 部分站點的IO數(shù)量較少,僅有幾個傳感器,,在移動線上,,接線困難; 三,、賽遠無線通訊方案 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,,應用于前后擋風玻璃,結合客戶的需求情況,,給出詳細解決方案,,重點解決客戶如下問題?! ,。?)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,。 ?。?) 在移動和旋轉的場合,,采用無線傳輸系統(tǒng),避免滑環(huán)的機械磨損,,全部是數(shù)字信號的傳輸,; (3) 采用433MHz的低頻通訊,,該頻段具有衍射能力強,,在有直接物品遮擋的情況下,易于穿透和衍射,?! 。?) 對于少量點數(shù)的站點,,采用具有開關量輸入輸出,、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傳送至控制站,; 系統(tǒng)將衍射能力強的低頻信號,,在旋轉和移動的場合,進行實時的無線通訊,,解決了通訊受機械滑環(huán)的影響,,受物體遮擋的影響等問題。 無線通訊系統(tǒng)拓撲圖
汽車玻璃裝配線圖
汽車玻璃裝配線圖 四,、效果 通過賽遠的無線通訊系統(tǒng),,實現(xiàn)了對在生產(chǎn)線中移動、旋轉的設備進行實時數(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)提供了充實的信息,,利用優(yōu)化調度在線運行,實現(xiàn)了節(jié)能,、增效,,創(chuàng)造了經(jīng)濟效益?! ±觅愡h的無線通訊技術,,與傳統(tǒng)的滑環(huán)通訊技術相比,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)自動化領域其要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/實時性" title="實時性" target="_blank">實時性,以及穩(wěn)定傳輸?shù)纫??! ⊥ㄟ^此無線通訊可對PLC進行實時監(jiān)控,程序的上下載,,也可以對無線的IO站進行監(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,,并提高維護人員的故障診斷和修復速度,,降低了設備因故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟和安全問題,有效降低了運行管理人員的勞動強度,,每年節(jié)省大量的人力物力,。 系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控后,,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,,方便了信息查詢,保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的實時性,,促進了管理水平的提高,。