一切始于一块金属。在车身制造车间,客户订单的配置从车辆后部开始。一步一步,车辆逐渐成型。最后在经过涂装车间作业后,即便是外行也能一眼看出大致的特征:车是火红色、深黑色还是深蓝色?通过并不引人注目的喷漆工序凭借大量个性化的定制设计,可满足所有客户的需求。
在车身制造与新车首发启航之间,尚有一段距离要走。在数量繁多的工作站中,均须确保生产的车辆完全符合客户的订单要求。为实现这一目标,奥迪在内卡苏尔姆采用基于无线射频识别技术的解决方案覆盖整个厂区。在2017年推出的奥迪A8后继车型的生产线上,传感器制造大放光彩,这些设备可靠地在每个生产步骤识别车辆上的无源无线射频识别标签。
内卡苏尔姆工厂生产奥迪A8:通过无线通讯设备实现全程识别
在规划新生产线时,我们必须考虑在各个工作站上怎样识别工件的问题。奥迪内卡苏尔姆工厂无线射频识别技术负责人Jan-ErikButt表示。为此我们需要覆盖整个厂区的识别系统,包括车身制造、涂装及整车总装。无线射频识别技术尤其适用于该识别系统。它既牢靠,又能灵活的连接和集成到生产系统中。
为比较不同供应商的实力,奥迪最后在涂装车间进行了为期一周的测试,这也是最考验无线射频识别标签的地方。其中,SICK凭借设备的可靠性脱颖而出。我们的要求是100%的可用性。在汽车行业中,90%并不能令人满意。A8系列数字化生产专业项目负责人ThomasVogel强调道。
在严苛的环境中识别可用性极高
生产过程中,车辆承受着剧烈的外部环境影响,如高温和化学制剂。涂装车间的空气温度最高可达230度,在阴极电泳涂装工艺中,车辆会完全浸入装有酸碱混合物的槽中。在这个过程中,会对车辆施加电压并为金属涂覆防腐材料,Jan-ErikButt解释说。
目标解决方案必须能够承受住这种严酷的外部环境影响。因此,项目团队决定使用一次性无源无线射频识别标签。这种标签能够承受这种极端环境,而且可便捷地固定在车身上并在整车总装时再次移除。为纵梁贴标签或进行个性化配置时就意味着车身制造的开始。也正是在这时,纵梁会与订单号对应并贴上无线射频识别标签。这是不同车辆之间出现变化以及进行识别的第一个时间点。从这时起,无线射频识别将全程伴随车辆。无线射频识别标签的大小跟名片类似,采用Nomex材料制成,这种材料能够保护内置天线和芯片免受高温和其他因素的影响。
不同车辆之间的个性化配置主要在于安装环节,具体视客户订购的型号而定。在这个环节,车辆间会出现极大的变化,因此正确识别车辆至关重要。最后每位员工均必须清楚自己面前的是哪一辆车,以便进行相应的加工。此外,奥迪还采用了一种特殊的方案,大大提高了无线射频识别解决方案可靠性:无线射频识别读取流程与停止传送带相关联。如果车辆无线射频识别在某个位置失败,那么生产线就会停止。这样一来,奥迪就能确保每辆车在离开每个工作站时均已被识别。最后在整车总装阶段,无线射频识别标签会被移除,原因之一是标签上存在敏感的生产数据。
涵盖整个流程的统一数据概览
对Jan-ErikButt而言,采用无线射频识别的另一个原因在于每个站点上通过读取生成的数据,保证质量始终如一。如果我们从所有环节获取的数据都是同一种类型,那么我们就能进行有效的趋势分析,因为读取情况是可以比较的。这样一来,我们就能获得关于整个生产流程的全面信息,而如果混用各种技术则无法实现。自然而然,这也使我们能采取预防性措施,而非只是应对出现的各种问题。例如,我们正致力于寻找途径来监测读取质量逐渐变差的过程,然后在出现问题之前进行干预。
针对特殊应用的正确功能
奥迪内卡苏尔姆工厂采作为无线射频识别解决方案,凭借该系统可轻松对定制的传感器App进行编程。我们希望能在处理数据方面有新的突破,找到能够完全满足要求的方案。例如,我们在读取位置使用SICKAppSpace,按照接收器需要的方式让天线直接与用于控制生产的MES系统通信。我们无需额外的中间设备便可实现独立于平台和制造商、以服务为导向的架构框架,如OPCUA。如此一来我们就无需在每次重新编程时更改整个设备设置。相反地,我们可通过App局部确定天线处理和传输数据的方式。我们希望能在一台读取设备中灵活应用各种功能,因此提高天线本身的智能程度势在必行。
无线射频识别是全面的识别方案
Jan-ErikButt称赞道:通过前后对比,可以看出在成功改用新技术后可用性明显提高,也大大节省了时间:跟原本的自主系统相比,调试RFID天线所需的时间更短。
作为车辆项目的开端以及专为派生产品设计的部分,该技术已得到广泛运用:SICKUHF无线射频识别技术的表现,我们很满意。我们会将无线射频识别技术应用到内卡苏尔姆工厂的整个生产中,而不仅仅局限在某一车间或某个车辆项目中。
文