-
關(guān)鍵詞：
超高頻（UHF）RFID
汽車整車制造
- 摘要：Ford 公司位于 Saarlouis 的生產(chǎn)廠正在進(jìn)行汽車車身制造，其為輸送過程中所使用的電動懸掛單軌（EHB）采用了 RFID 技術(shù)。這一嘗試已經(jīng)成功展開，并能夠擴(kuò)展到該生產(chǎn)廠的其他范圍內(nèi)，甚至今后有可能成為整個公司的成功樣板。
Ford 公司位于 Saarlouis 的生產(chǎn)廠正在進(jìn)行汽車車身制造，其為輸送過程中所使用的電動懸掛單軌（EHB）采用了 RFID 技術(shù)。這一嘗試已經(jīng)成功展開，并能夠擴(kuò)展到該生產(chǎn)廠的其他范圍內(nèi)，甚至今后有可能成為整個公司的成功樣板。
由于大型汽車制造廠的生產(chǎn)線發(fā)展速度越來越快，需要在生產(chǎn)線上平行制造多種汽車，因此，對于汽車生產(chǎn)廠家來說，透明度和可重復(fù)跟蹤則變得越來越重要。
[Ford 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠簡況
靈活的生產(chǎn)線
Ford 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠作為經(jīng)濟(jì)增長“引擎”，對德國薩爾州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用。迄今為止，Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠已經(jīng)生產(chǎn)了1200 萬輛汽車，而且目前這個數(shù)字還在日益增長。Ford 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠是歐洲效益最好和生產(chǎn)能力最強(qiáng)的汽車生產(chǎn)廠之一。Ford 公司也是薩爾州最大的勞動崗位提供方。目前，F(xiàn)ord 公司工作的人員達(dá) 6000 人，其中包括了該集團(tuán)公司的零部件供貨商的工作崗位。目前，有 14 家零部件供貨商直接在 Saarlouis 的工業(yè)園或附近落戶。
Ford 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠生產(chǎn)作業(yè)線靈活性很高，每條生產(chǎn)線最多可生產(chǎn) 5 種各種不同型號的 28種汽車。Ford 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠生產(chǎn)的 80% 的汽車出口到世界上80 個國家。這樣，該公司的汽車出口量占聯(lián)邦德國汽車總出口量的 1/3。在薩爾州，F(xiàn)ord 公司生產(chǎn)的汽車也很暢銷 ：Ford 公司生產(chǎn)的汽車在薩爾州的市場所占份額明顯高于平均值。]
EHB 采用 RFID 控制輸送汽車車身配件
為了有效控制生產(chǎn)廠輸送汽車車身配件的電氣懸掛單軌（EHB），F(xiàn)ord公司自2013 年以來，便在該公司位于Saarlouis 的生產(chǎn)廠的 EHB 的鋼結(jié)構(gòu)里，安裝了傳感器技術(shù)裝置生產(chǎn)廠家 Sick 公司研制的 RFID 裝置。Ford 公司負(fù)責(zé)輸送技術(shù)的工程師兼項目負(fù)責(zé)人 Klaus Schmitz博士說 ： “為了輸送汽車車身配件，我們在 EHB 里安裝了一個用于識別汽車車身配件的 RFU620 讀寫器。因為在 Ford 公司位于 Saarlouis 的生產(chǎn)廠里每天要生產(chǎn)1600 輛汽車，這樣便會產(chǎn)生大量的各種各樣的數(shù)據(jù)，所以，將來我們有可能做到通過 EHB 為汽車車身生產(chǎn)線乃至 EHB安裝夾板生產(chǎn)線來輸送配件，并自夾板生產(chǎn)線起通過地面輸送技術(shù)裝置的配件無縫形成電子文件。”
在該 RFID 項目中，F(xiàn)ord 公司位于Saarlouis 的生產(chǎn)廠的 EHB 輸送的汽車車身的一個側(cè)壁上帶有識別標(biāo)識。這樣，RFID 芯片便獲取了該汽車廠生產(chǎn)的 4 種車身的相關(guān)信息，也就是在 Focus 以及C-Max 型汽車車身的左側(cè)或右側(cè)獲取車身的相關(guān)信息。
該汽車廠輸送汽車車身配件的 EHB被稱作“SO-22”。在 Ford 公司，該汽車制造廠的車身制造部門的 EHB 總共 80個吊鉤上設(shè)置了電子數(shù)據(jù)載體，這些電子數(shù)據(jù)載體在汽車車身制造生產(chǎn)流程中的 5 個位置上，將所輸送的汽車車身配件的相關(guān)信息在 RFU620 讀寫器上進(jìn)行寫和讀。在此，最重要的是要實現(xiàn)汽車車身配件在生產(chǎn)線上的完美分配。也就是說，EHB 的吊鉤要正確的吊運其應(yīng)該輸送的汽車車身配件，而不是輸送其他物體。
Klaus Schmitz 博士解釋說，UHF（超高頻）技術(shù)解決方案準(zhǔn)確無誤的作用范圍為 20 ～ 30 cm，而 RFID 識別裝置的信息讀寫目標(biāo)則規(guī)定最大距離為 1 m，能夠達(dá)到的生產(chǎn)線的要求，我們對此很有信心。如果要滿足這些規(guī)定要求，便可以設(shè)想，該技術(shù)實際上可以更早一些時間在汽車制造廠的汽車主體結(jié)構(gòu)車間采用，甚至可以在整個汽車制造廠——從汽車車身制造到向終端客戶提供成品汽車的整個環(huán)節(jié)使用 RFID 識別裝置這樣的通用的信息媒介。
[比圖像處理技術(shù)方案更加豐富
應(yīng)對全面自動識別挑戰(zhàn)的最佳技術(shù)解決方案
近年來，自動識別技術(shù)不僅使用范圍大大增加，并且進(jìn)一步步入工業(yè)4.0 的道路上。同時，三維識別技術(shù)（無線電射頻識別技術(shù)、相機(jī)輔助的編碼識讀器和激光條形碼識別器）的功能也在持續(xù)發(fā)展。這兩方面發(fā)展的結(jié)合便出現(xiàn)了一個巨大增長的技術(shù)解決方案空間。
因此，應(yīng)用方面的思考和評估以及技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的框架條件，對于選擇最佳的技術(shù)解決方案來說是必要的。]
RFU620 讀寫器在 Ford 公司汽車生產(chǎn)廠的應(yīng)用
為了達(dá)到 Ford 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠汽車車身識別的技術(shù)要求，盡可能達(dá)到滿足汽車車身配件的最佳識讀和分配率的要求，該項目的合作伙伴決定使用RFU620讀寫器，RFU620讀寫器的頻率范圍為 860 ～ 960 MHz。該裝置補充了 Sick 公司研制的 UHF（超高頻）技術(shù)產(chǎn)品的組合配置，為 Ford 公司 Saarlouis汽車生產(chǎn)廠提供了一個最佳化中等作用范圍、與該廠汽車車身裝配作業(yè)狀況緊密結(jié)合的讀寫器。Sick 公司的密鑰數(shù)據(jù)帳戶主管 Klaus Pübben 說 ： 為數(shù)眾多的過濾功能和各種連接的可能性，使得該技術(shù)解決方案成為了多方面兼容的方案。而且，Sopas 操作表面提供快速、靈活和簡單集成的工具?！卑惭b在 Ford司 Saarlouis 汽 車 生 產(chǎn) 廠 的 EHB 里 的RFU620 讀寫器，可提供該汽車生產(chǎn)廠所希望的調(diào)整最大作用范圍為 1 m 的發(fā)射功率的可能性，這樣適合該汽車生產(chǎn)廠的信息識讀情況。在此，讀寫器的線路產(chǎn)生均一且對稱的信息交換場，在這樣的信息交換場里，EHB 的每個吊鉤運送的汽車車身配件均能被讀寫。
Pübben指出：“例如在Ford公司，因為 RFID識別裝置既有一個永久儲存器，又附帶有一個 SD 卡的備份，所以通過使用這樣的裝置，該公司維修電子設(shè)備部件便變得非常方便。”Pübben 認(rèn)為，這是RFID識別裝置在使用實踐中諸多優(yōu)點之一?！耙郧埃現(xiàn)ord 公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠有很多各種各樣用于數(shù)據(jù)儲存的系統(tǒng)，因此，根本不可能實施統(tǒng)一的電子設(shè)備維修技術(shù)解決方案?！?/p>
由于具有“自適應(yīng)能源監(jiān)控”的功能，RFU620讀寫器的發(fā)送功能可自主提高到直至能夠識讀 EHB 吊鉤上的汽車車身配件。Pübben 說：“排除了同時檢測多個吊鉤上的汽車車身配件的可能性，這樣便排除了吊鉤上的汽車車身配件的識讀混淆的潛在可能性。其他的過濾功能針對吊鉤上的汽車車身配件與確定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行交換，吊鉤上的汽車車身配件能夠接收某一個確定的信號強(qiáng)度的信號，或是排除在一個可定義的時間段多次檢測吊鉤上的相同汽車車身配件的信息。”
所有這些確保了 RFU620 讀寫器在讀和寫周期里可靠的數(shù)據(jù)傳遞性能。RFU620 讀寫器是 Sick 平臺“IDPro”的一部分。在該平臺上，自動化兼容的三個技術(shù)部門的設(shè)備可借助于激光掃描儀、相機(jī)和 RFID 識別裝置，并且能夠相互進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
通過直觀的引導(dǎo)快速投入運行
位于 Saarwellingen 的 Resa 系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)該汽車生產(chǎn)廠生產(chǎn)線的控制技術(shù)裝置的集成技術(shù)，該公司自動化項目主管Oliver Biwer 說：“盡管 Ford 公司項目復(fù)雜，但在現(xiàn)有設(shè)備里連接了一個第二現(xiàn)場總線系統(tǒng)后，該項目運行非常良好。以前，直觀的 Sopas 使用者操作面板對于基于 5個無線電設(shè)備的 RFID 識別裝置來說，是一個主要的前提條件，而現(xiàn)在該前提條件成為了 Ford 公司項目的保證?！盨ick 公司提供的 RFID 識別裝置的應(yīng)用一目了然，這便再次簡化了該識別裝置在 Ford公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠生產(chǎn)線上投入運行。自動化技術(shù)部門、安全系統(tǒng)、圖像系統(tǒng)以及自動識別系統(tǒng)是由 Sick 公司提供的部件組成的集成工作。多年來，Resa 系統(tǒng)有限公司和 Sick 公司在很多共同完成的項目中建立了密切的合作關(guān)系。
該項目的參與者們對迄今為止 Ford公司 Saarlouis 汽車生產(chǎn)廠的 RFID 識別裝置的試運行非常滿意。Ford 公司的該項目負(fù)責(zé)人 Klaus Schmitz 博士說：“從我們的角度來看，希望借助于如 RFID識別裝置這樣的技術(shù)，最佳且相對節(jié)省的控制我們汽車廠的所有設(shè)備。例如也能夠包括控制我們汽車廠的修理程序和專用設(shè)備的應(yīng)用。無論如何，RFID 識別裝置要能夠不斷滿足全新的要求。例如，如果將RFID項目擴(kuò)展到汽車廠的噴漆部門，而RFID識別裝置長時間在噴漆車間位于汽車車身附近，必須絕對耐高溫?！?/p>
對汽車車身配件 RFID 識別裝置進(jìn)行耐高溫試驗
由于上述原因，自 2014年年末起，人們便開始了對EHB吊鉤上的汽車車身配件的RFID識別裝置進(jìn)行全面的耐高溫試驗。如果試驗?zāi)軌蛉〉贸晒Γ憧梢栽O(shè)想在平臺技術(shù)解決方案的基礎(chǔ)上還可以用 RFID進(jìn)行控制，這將實現(xiàn)汽車制造廠整個生產(chǎn)物流作業(yè)流程的高靈活性，而這對Ford公司來說將是一個真正的競爭優(yōu)勢因素。
