|
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。
汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對于汽車的生產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，生產出不同需求的產品。
汽車大致可分為發(fā)動機、底盤、車身、電氣設備四個組成部分，汽車的生產通常是一個產業(yè)鏈，不可能全部的設備都是自己生產，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。
裝配線的設立，乃是現(xiàn)代大量、低成本生產方法的基礎。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的開端。事實上，根據(jù)史料記載，早在十六世紀就已經有大量生產的實例，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，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。
汽車的生產線是裝配線生產的最佳范例之一。
汽車的零件真可說是成千上萬。如果全部的零件都要母廠獨力生產，那就可能會拖垮了這個母廠，這種「大手筆」也根本不符合經濟生產量的原則。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，以求能達於經濟產量，降低單位成本，進而增強競爭的能力。
關於汽車的生產線，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。
 汽車的生產流程圖
二、 問題
在汽車生產的整個流程中，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，以便于生產線更加高效的運轉。大部分的生產線的主控系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線或者工業(yè)以太網可以進行連接，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：
（1） 在生產線上的控制點，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；
（2） 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；
（4） 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、 賽遠的無線通訊方案
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。
（1）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。
（2） 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。
（4） 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
汽車的玻璃裝配線圖
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)造了經濟效益。
利用賽遠的無線通訊技術，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)膶崟r性，以及穩(wěn)定傳輸?shù)纫蟆?/SPAN>
通過此無線通訊可對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生的經濟和安全問題，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，保證了生產數(shù)據(jù)管理的實時性，促進了管理水平的提高。
|
