寶馬裝配線用RFID系統技術
] BMW德國雷根斯堡集裝廠采用一套RFID實時定位系統(RTLS),將被集裝的汽車與正確的工具相匹配,根據車輛的識別碼(VIN)自動實現每輛車的定制化裝配。由Ubisense提供的這套RTLS系統使汽車制造商可以在長達2公里長的裝配線將每輛車的位置精確定位到15厘米內。
因為BMW的顧客通常訂購定制化汽車,每輛車根據顧客的要求進行集裝,如特定的內飾、座椅和引擎。對于高端汽車制造商而言,如何向集裝線工人下達定制化裝配命令極具挑戰。舉個例子,在裝配線的每一站,在下輛車進入卡位之前,工人大約只有50秒的時間來執行指示;所以工人必須快速了解每輛車應該安裝哪個部件,及安裝采用的適當轉矩-如采用扳鉗擰緊螺栓。
公司曾測試、試用過多個方案,包括無源和有源RFID、紅外線和條碼,希望能幫助工人快速判斷到達集裝線的汽車需要實施那些裝配。直到最近,BMW還采用一套條形碼方案,將條碼貼在汽車的后端行李箱上。工人手持條形掃描儀讀取每個標簽的序列號,接著發送到制造商的后端系統,與汽車的VIN和裝配要求相對應。
工人接著放下掃描儀,拿起裝配工具,工具可接收軟件(德國軟件公司IBS提供)的指示,自動編程以正確執行所需任務。然而,這套系統過于耗時,易發生錯誤。在一些情況下,條碼標簽無法讀取,只是因為工人忘記或沒有足夠的時間讀取。
質量控制部門經常會識別出成品車錯誤的安裝部件,將車送回集裝線進行修改。每年類似錯誤的成本高達140萬美元,Ubisense的總裁RichardGreen稱。
18個月前,Green稱,BMW開始與Ubisense討論一套超寬頻RFID方案。“他們尋找高穩定性的方案”他稱。Ubisense和IBS合作開發BMW工具協助系統(TAS),后者結合IBS的工具控制軟件和UbisenseRLS技術幫助汽車制造商在120個工具站定位和識別生產資產、車輛和扭矩工具,那兒每天平均裝配1000輛車。
這套系統于2009年1月全面應用,使BMW可以識別每一輛經過集裝線的車輛,不僅能識別車輛位置,還有所有裝配該車的工具。極其精確性對位置定位是非常必需,由于裝配線上每輛車與前面車的距離只有1英尺,而經常會有五種工具同時被用于同一輛車。
當一輛BMW汽車空殼進入集裝線,工人將其VIN碼編入一個UbisenseUWBRFID標簽,并將標簽-含磁性后背-貼在汽車車蓋上。標簽接著通過一系列短信號(6-8GHZ)發送汽車VIN號。約有380臺Ubisense閱讀器安裝在裝配線上方,獲取讀取距離內任何UWB有源標簽發送的VIN碼。這幫助系統識別每個標簽的位置。另外,系統還測[FS:PAGE]量每個信號的角度,以便更好地識別每個標簽的位置。每一件工具也粘貼一張類似的UWB標簽,根據工具是否移動,以不同速率發送其ID碼。如果工具靜止不動,標簽停止發送ID碼,直到有人將它取起。
當閱讀器捕獲標簽的ID碼,通過電纜連接將數據發送到后端數據系統。TAS軟件接著集成標簽位置和現有的IBS工具控制系統,后者發送正確的命令到貼標車輛的應用工具。
現在,RFID基礎設備已安裝到位,BMW可以將RFID數據應用于其它目的,如追蹤送回維修汽車的位置。一旦工廠質量控制部門完成車輛質量檢測,標簽被移去,在車蓋上安裝BMW標志,標簽可以重新使用。
據Green稱,這套系統最大的挑戰是確保標簽可以在高金屬環境里被精確讀取。工具和車輛的定位十分重要,UWB閱讀器的大型網絡可以提供高程度的精確。“我們通過這次應用學到了很多知識,其中很重要一點是工具貼標的重要性”Green稱。公司已經與幾家工具制造商討論在運往顧客(如BMW)之前對工具貼標。
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