汽車整車制造中的 SICK超高頻（UHF）RFID
http://m.sharifulalam.com 2016-08-08 16:11 來源：廣州市西克傳感器有限公司
Ford 公司位于 Saarlouis 的生產廠正在進行汽車車身制造，其為輸送過程中所使用的電動懸掛單軌（EHB）采用了 RFID 技術。這一嘗試已經成功展開，并能夠擴展到該生產廠的其他范圍內，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線發展速度越來越快，需要在生產線上平行制造多種汽車，因此，對于汽車生產廠家來說，透明度和可重復跟蹤則變得越來越重要。
[Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠簡況
靈活的生產線
Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠作為經濟增長“引擎”，對德國薩爾州的經濟發展起著重要作用。迄今為止，Saarlouis 汽車生產廠已經生產了1200 萬輛汽車，而且目前這個數字還在日益增長。Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠是歐洲效益最好和生產能力最強的汽車生產廠之一。Ford 公司也是薩爾州最大的勞動崗位提供方。目前，Ford 公司工作的人員達 6000 人，其中包括了該集團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 的工業園或附近落戶。
Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠生產作業線靈活性很高，每條生產線最多可生產 5 種各種不同型號的 28種汽車。Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠生產的 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邦德國汽車總出口量的 1/3。在薩爾州，Ford 公司生產的汽車也很暢銷 ：Ford 公司生產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
為了有效控制生產廠輸送汽車車身配件的電氣懸掛單軌（EHB），Ford公司自2013 年以來，便在該公司位于Saarlouis 的生產廠的 EHB 的鋼結構里，安裝了傳感器技術裝置生產廠家 Sick 公司研制的 RFID 裝置。Ford 公司負責輸送技術的工程師兼項目負責人 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 的生產廠里每天要生產1600 輛汽車，這樣便會產生大量的各種各樣的數據，所以，將來我們有可能做到通過 EHB 為汽車車身生產線乃至 EHB安裝夾板生產線來輸送配件，并自夾板生產線起通過地面輸送技術裝置的配件無縫形成電子文件。”
在該 RFID 項目中，Ford 公司位于Saarlouis 的生產廠的 EHB 輸送的汽車車身的一個側壁上帶有識別標識。這樣，RFID 芯片便獲取了該汽車廠生產的 4 種車身的相關信息，也就是在 Focus 以及C-Max 型汽車車身的左側或右側獲取車身的相關信息。
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個吊鉤上設置了電子數據載體，這些電子數據載體在汽車車身制造生產流程中的 5 個位置上，將所輸送的汽車車身配件的相關信息在 RFU620 讀寫器上進行寫和讀。在此，最重要的是要實現汽車車身配件在生產線上的完美分配。也就是說，EHB 的吊鉤要正確的吊運其應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）技術解決方案準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則規定最大距離為 1 m，能夠達到的生產線的要求，我們對此很有信心。如果要滿足這些規定要求，便可以設想，該技術實際上可以更早一些時間在汽車制造廠的汽車主體結構車間采用，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節使用 RFID 識別裝置這樣的通用的信息媒介。
比圖像處理技術方案更加豐富
應對全面自動識別挑戰的最佳技術解決方案
近年來，自動識別技術不僅使用范圍大大增加，并且進一步步入工業4.0 的道路上。同時，三維識別技術（無線電射頻識別技術、相機輔助的編碼識讀器和激光條形碼識別器）的功能也在持續發展。這兩方面發展的結合便出現了一個巨大增長的技術解決方案空間。
因此，應用方面的思考和評估以及技術和經濟方面的框架條件，對于選擇最佳的技術解決方案來說是必要的。]
RFU620 讀寫器在 Ford 公司汽車生產廠的應用
為了達到 Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠汽車車身識別的技術要求，盡可能達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）技術產品的組合配置，為 Ford 公司 Saarlouis汽車生產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狀況緊密結合的讀寫器。Sick 公司的密鑰數據帳戶主管 Klaus Pübben 說 ： 為數眾多的過濾功能和各種連接的可能性，使得該技術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。”安裝在 Ford司 Saarlouis 汽 車 生 產 廠 的 EHB 里 的RFU620 讀寫器，可提供該汽車生產廠所希望的調整最大作用范圍為 1 m 的發射功率的可能性，這樣適合該汽車生產廠的信息識讀情況。在此，讀寫器的線路產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，該公司維修電子設備部件便變得非常方便。”Pübben 認為，這是RFID識別裝置在使用實踐中諸多優點之一。“以前，Ford 公司 Saarlouis 汽車生產廠有很多各種各樣用于數據儲存的系統，因此，根本不可能實施統一的電子設備維修技術解決方案。”
由于具有“自適應能源監控”的功能，RFU620讀寫器的發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據結構進行交換，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據傳遞性能。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部門的設備可借助于激光掃描儀、相機和 RFID 識別裝置，并且能夠相互進行數據交換。
通過直觀的引導快速投入運行
位于 Saarwellingen 的 Resa 系統公司負責該汽車生產廠生產線的控制技術裝置的集成技術，該公司自動化項目主管Oliver Biwer 說：“盡管 Ford 公司項目復雜，但在現有設備里連接了一個第二現場總線系統后，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個無線電設備的 RFID 識別裝置來說，是一個主要的前提條件，而現在該前提條件成為了 Ford 公司項目的保證。”Sick 公司提供的 RFID 識別裝置的應用一目了然，這便再次簡化了該識別裝置在 Ford公司 Saarlouis 汽車生產廠生產線上投入運行。自動化技術部門、安全系統、圖像系統以及自動識別系統是由 Sick 公司提供的部件組成的集成工作。多年來，Resa 系統有限公司和 Sick 公司在很多共同完成的項目中建立了密切的合作關系。
該項目的參與者們對迄今為止 Ford公司 Saarlouis 汽車生產廠的 RFID 識別裝置的試運行非常滿意。Ford 公司的該項目負責人 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，最佳且相對節省的控制我們汽車廠的所有設備。例如也能夠包括控制我們汽車廠的修理程序和專用設備的應用。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。”
對汽車車身配件 RFID 識別裝置進行耐高溫試驗
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識別裝置進行全面的耐高溫試驗。如果試驗能夠取得成功，便可以設想在平臺技術解決方案的基礎上還可以用 RFID進行控制，這將實現汽車制造廠整個生產物流作業流程的高靈活性，而這對Ford公司來說將是一個真正的競爭優勢因素。
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