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通用汽车工厂在引擎、气缸盖上安装数据螺钉

供稿:巴鲁夫自动化(上海)有限公司 2014/2/20 11:50:36
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在纽约的托纳旺达, 为了跟踪装配过程和检验生产正常运转,通用汽车的工厂临时安装了数据螺钉与嵌入式非接触RFID标签,应用在第5条流水线的6-8个发动机上。从2012年初开始,第5条生产线已安装了284RFID读写头,每个发动机组和气缸盖都安装了一个频率为13.56 MHz RFID数据螺钉,符合ISO 15693标准。


跟踪每一个加工过程,通用汽车托纳旺达发动机厂使用一个专门的RFID数据螺钉,在这里显示了一个引擎。


通用汽车(General Motors)在托纳旺达工厂的发动机装配上采用RFID技术已经超过十年,根据工厂的制造工程主管Mark .Chiappetta所说。公司应用非接触式13.56 MHz西门子Simatic 系列RF340T标签,包含8000字节的存储量,装载在每个引擎的托盘上,使数据的收集根据每个引擎的装配。首先,发动机总成放置在一个托盘上,然后输入引擎的唯一ID号码,然后输入和链接到附着在托盘上永久标签的RFID号码。随着发动机穿过数十条装配流水线,托盘标签不断读取和写入,直到发动机离开托盘,用运输车辆装配运出,通过跟踪每个托盘,通用汽车维护每个进程的记录,直到它完成。这些信息不仅有助于工厂确保正确的流程在正确的时间进行正确的订单,而且还提供了工厂召回和报废零件的历史数据,来帮助公司识别在一个特定时间或特定的机器上所有发动机装配情况。


工厂也附加一个13.56 MHz巴鲁夫非接触式按钮形状的标签在每个机械加工工具上。用于装配,工具在机器上定期被换出,在机器上安装错误的工具可能导致潜在的严重错误。通过安装一个RFID读取器在机器上并把标签装在机床上,通用汽车就可以确保这种错误是没有的。


2011年新的5条生产线开始为装配做准备,Chiappetta说,通用汽车调查到一种方式,在RFID可以运用在装配的开始位置和发动机的引擎前侧,作为代表性地,他们的需要很多的流程,例如切割、注塑或者清洗,重要的是装配机器被调整为适用的部分在任何工作执行装配线上所有工位之前。如果机器生产过程出现错误或是未完成的部分,结果可能会损坏这一部分或者发动机本身。为了确保这些不会发生,通用汽车和其他工厂作为试验,运用两个项目,一种是带有照相机功能来确认部分唯一编号来打印可读文本的视觉系统,另外一种是二维编码可以读取信息,和监视器一样,后者的机器安装在每个工位上,在工序中提供冗余度可正确识别视觉技术未能识别的部分。


接触式监测器由机械探针装配在从上限和适用于多个嵌入式的弹簧下降到这一部分,为了测量它的外观尺寸和大小,因此需确认这一部分的规格,和这个流程完成一样,这种技术可能很贵,Chiappetta说,另外,通过使用RFID,公司决定它能收集正确的数据,关于每个唯一的种类运转,跟踪它如果离开装配线上,然后被运回的过程,都基于RFID标记的数据螺钉通过手持或者固定的接收器读写数据。


巴鲁夫解决方案包含200 RFID读写头,安装到输送系统的每个装配线或工位上,目的是便于生产发动机,另外还有84个读写头安装在气缸盖上。通用汽车决定,一个单独的RFID标签不会安装在装配线上。巴鲁夫提供了这一种数据螺钉式RFID 标签形式,是特别为通用汽车定制的。


“我们与巴鲁夫一起合作生产一种定制的数据螺钉。“通用汽车生产制造主管Chiappetta 说。这种数据螺钉采用一种专有的线路类型来匹配孔的大小,还包括巴鲁夫13.56 MHz高频处理器BIS M 标签内置在数据螺钉顶部凹槽内, 用环氧树脂粘合。数据螺钉插入引擎或者气缸盖中任何一个现有的小孔,用来保护发动机装配中发动机的数据螺钉与另一个发动机数据螺钉。数据螺钉的标签记录在编码块的ID 编号上,将通过巴鲁夫BISM读写头和带有储存功能的发动机唯一编号(通用汽车后台软件)访问,同时数据螺钉的标签存储容量2000字节,巴鲁夫提供的中间件将读取和填写的数据进行翻译,然后将信息集成到通用汽车的系统里。



一个发动机引擎的RFID数据螺钉(左侧)正在通过巴鲁夫BIS M读写头(右侧)读取信息。


由于经过部分组装,它的标签将读取每个工位上的信息,数据螺钉的数据之后就传递到后端系统,后端系统就能指导机器继续进行或者关闭有错误的工序。一旦流程结束,读写头就将数据写入数据螺钉标签,显示流程已经结束。


如果因为例外,引擎或者气缸需要离开装配线,它就通过员工使用的移动读取器读取信息,工厂就利用移动通信Psion Workabout Pro掌上电脑,每台附加巴鲁夫读写元器件,确保个人能够读取每个部分数据螺钉的标签,公司也自主开发一辆车载阅读器,用一个PC连接一个巴鲁夫接收器来获取一个数据螺钉标签的ID,在引擎或者气缸离开装配线的时候,可以查看PC图像数据,只需通过一个USB连接后端软件即可。


一旦引擎或者气缸完成装配流程,数据螺钉就会拆除,数据就会从它2000字节的存储量里清除,同时装配部分的历史数据将存储在通用气车自己的软件里。数据螺钉将重复使用在另一个工位。

“这项技术防止了几项错误。”Chiappetta报告时说,他说这项技术非常受益,“错误是需要付出代价的。”他补充道,由于有些机器机价值在每台10万美元到100万美元不等,公司就想确保每个工位车辆的进入是正常生产的。但是,他说:“通用汽车节约了在284个工位的装配上,安装视觉系统链接到触碰式监视器的成本,。

通用汽车打算未来生产线上使用RFID技术,并将此作为新产品的发布,通用汽车生产制造主管Chiappetta说:“作为一个标准(元件)在项目中推广。”










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