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基于RFID的汽车制造执行系统设计方案

2020-03-13 02:25:53

 

  作为离散工业生产中的典型情况,汽车的装配生产活动具有以下特征:生产过程并行且异步,设备功能冗余度大,控制量相互独立,生产资源管理复杂,在生产过程中的零部件处于离散状态,车辆的生产制造主要通过物理加工和组装来实现。

  本文结合安徽省某汽车生产企业具体情况,对RFID技术在汽车总装线上的应用模式进行研究。

  该企业目前汽车总装生产线上主要使用的是条码技术,工位员工采取手动方式扫描车身VIN码和零部件条码进行车辆跟踪和装配信息采集,整个采集过程耗时相对较大。当遭遇条码损坏、沾染污渍无法识别时,员工需手工输入车辆VIN码或零部件码,出错率高,耗时长,难以加快生产节拍。生产现场可视化程度有待提高,需要为工人提供实时准确的装配指导,杜绝漏装错装现象的发生,对生产线车辆的装配情况也需要实时监控。物料消耗信息反馈不及时,难以实现生产物料的实时拉动,导致生产物料库存过多,影响资金流动。缺少对员工和其装配零部件的关联管理,导致在追溯因为人工操作导致的质量问题时难以将责任落实到人。

  RFID技术不只是条码技术的简单替换,它在离散制造业中的应用将改变离散制造企业的生产经营方式。由于RFID技术具有前文所述的诸多优势,用其取代条形码在汽车生产线上对车辆进行标识和跟踪,整个过程无人工干预,可以在极大程度上降低工人的劳动强度和出错率。现今已经可以利用RFID技术来实现自动、高速、有效的记录,降低操作员的劳动强度,从而提高了产品下线合格率。

  将RFID技术应用于汽车制造业,融入到MES系统中,可提升生产过程的管理与控制水平,有效地跟踪、管理和控制生产所需的包括物料、设备、人力等资源;与上层管理系统结合,可合理地调度、管理这些资源,提高制造竞争力,改善生产组织、缩短生产周期、减少在制品数量,提高产品的质量和降低人力资源消耗。对于发展离散制造业生产制造系统模式和应用解决方案、提高制造过程可视化监控与产品质量追踪水平、促进制造行业RFID技术应用标准规范形成、带动我国RFID技术产业化发展等方面具有重要的理论意义和应用价值。

  2 系统目标

  基于以上需求分析,提出以下系统总目标:充分利用RFID的技术优势,结合总装车间MES系统,解决企业现行ERP系统的计划层与车间现场自动化系统过程控制层之间、LES(LogisTIc ExecuTIon System,物流执行系统)车间内部物流层面和MES系统生产控制层之间、车辆质量追溯系统和原有MES 系统之间信息和管理的断层问题,实现制造和质量的可视化和数字化管理。具体分解为以下几个子目标:

  (1)将RFID技术与生产线调度系统进行结合,在生产线调度自动化的基础上实现生产线调度智能化。

  (2)将RFID技术与融入生产车间的装配工位之中,利用RFID标签标识零部件进行数据采集,时刻掌握生产线物料消耗信息,无延迟拉动供应物流,进一步满足JIT供货模式的需求;对重要部件进行安装记录,为质量追溯系统提供翔实可靠的数据支持。

  (3)将RFID技术与现场可视化系统相结合,向工位工人提供实时准确的装配指导。

  (4)将RFID技术与车间人员管理系统和质量追溯系统相结合,除了实现人员管理的功能,还可以对装配操作进行记录,实现装配责任落实到人。