汽車工廠焊裝車間輸送系統自動化改造探析

丁煥　周華

摘 要：隨著社會的不斷發展，科技水平與經濟水平的提升，極大的促進了我國汽車行業的發展。汽車工廠焊裝車間作為汽車生產的關鍵部門，直接關系到汽車生產的質量。尤其在科技迅速發展的今天，汽車生產的效率對于汽車企業的發展至關重要。根據我國家近年來汽車產業的發展現狀可以發現，我國雖然是汽車生產大國，但卻不是汽車生產強國，許多工藝水平遠遠落后于發達國家。尤其是信息社會的到來，是我國的汽車工廠焊裝逐漸轉向自動化方向發展。為此本文，將進一步探析汽車工廠焊裝車間輸送系統自動化改造，以期促進我國汽車行業的深入發展。

關鍵詞：焊裝車間；汽車工廠；自動化改造；輸送系統

隨著信息時代的到來，以計算機為首的信息技術深入的影響了人們的日常生活，推動了各個行業的科技化、規?；?、自動化的深入發展。汽車行業作為高新技術的集中行業，在生產的過程中需要應用大量的科技技術，汽車行業的自動化發展是其必然趨勢。汽車焊裝車間作為汽車生產過程中的核心步驟，直接關系到汽車的產能[1]。輸送系統作為汽車焊裝車間重要的一部分，將自動化技術應用于其中，可以極大的降低汽車產品的生產成本，促使整個焊裝車間更加高效化、科技化、現代化。在生產效率的同時，輸送系統自動化改造可以極大的提高整個生產線的安全性，避免工作人員在輸送系統工作時發生不必要的傷亡事故。由此可見探究自動化改造在汽車焊裝車間輸送系統的應用是十分必要的。

1 汽車工廠焊裝車間輸送系統構架

在汽車工廠焊裝車間運輸系統構架中采用的主要是AVI（車身自動識別系統），該系統具有使用便捷、效率高等諸多的特點。另外AVI系統可以主控五個AVI讀寫站、四個上位監控計算機以及PLC，此外AVI系統在運行的過程中采用兩層網絡結構（ETH ERNET+DEVICLENEF），并利用DEVICE NET實現AVI讀寫站與PLC之間的網絡信息交換，此外整個系統在運行的過程中可以通過以太網實現PLC與四個上位監控之間的通訊。同時以太網的使用也可以幫助焊裝車間的輸送系統與管理層級的ERR系統進行的有效相連。

1.1 輸送系統中的上位監控計算機

上位監控計算機是汽車環焊裝車間運行的關鍵，直接影響到輸送的效率，并與管理層級的中央監控系統成為一個完整的監控系統，實現集成監控效果[2]。一般情況下汽車焊裝車間有四個上位監控計算機，并與中央監控聯合工作下，實現對焊裝車輛的分布情況與焊裝情況進行實時監控，及時的記錄車輛的型號與噴漆顏色。此外由于焊裝車間的監控系統與管理層級的ERP系統的相連，從而使車間的生產計劃系統能夠通過模塊通訊準確的了解車身當前的位置。

1.2 輸送系統中的AVIPLC控制系統

AVIPLC控制系統主要通過以外網與MES服務器、上位監控系統、中控監控系統進行系統內部通信。此外AVIPLC采用的是AB Rslogix 5000作為整個系統的控制器，從而實現對于AVI讀寫站的有效操作。AVIPLC控制系統在運行的過程中可以將DEVICE NET網橋、汽車涂裝工藝線、PLC之間實現通信，進一步協調汽車焊裝車間輸送系統中各項信息的有效協調。

1.3 輸送系統中的AVI讀寫站

在焊裝車間的系統構架中主要有五個AVI讀寫站，具有轉化信息、傳輸信息的作用。AVI讀寫站的位置主要分布于：1#站點位于主焊線往機運輸送的過程中，并配備了自動掃描槍，以便更加精準的錄入各項信息，從而確保信息源頭錄入的穩定性與精確性；2#站點與3#站點主要位于調整上線口處；4#站點、5#站點主要位于涂裝進車分叉口[3]?？梢钥吹轿鍌€站點分布于整個焊裝車間的流水線上，從而使焊裝車間所生產的車輛被準確的錄入系統當中。

2 汽車工廠焊裝車間輸送系統的主要功能

2.1 車輛綜合信息的識別

車輛綜合信息識別主要包括車型、顏色的識別以及信息讀寫。AVI上位監控系統、讀寫站可以實現車輛綜合信息有效讀取，同時通過輸送系統中的各個模塊實現車輛信息的有效錄入，并根據工作要求寫入或修改相應的數據信息，并可以利用系統格式化載碼體。此外由于多個讀寫站的設置，從而完整錄入汽車車輛的各項數據信息。出于工作需要，工作人員可以使用1#站點就可以根據條碼的各項信息將車輛的屬性錄入載碼體中，其他工作段位的工作人員可以通過讀寫站的相關設備將車輛的各項屬性從載碼體中讀取出來，并根據管理層的需要將車輛的綜合信息通過ERP系統反饋給其它汽車生產部門或上級管理層。

2.2 車身追蹤

由于輸送系統中的上位監控系統與中央監控系統的有效相連，實現了汽車車身的有效追蹤[4]。汽車焊裝車間可以通過上位監控系統中的計算機準確實時監控整體車間的生產情況，并追蹤輸送系統中車輛的車身情況以及焊裝與拼接信息。此外工作人員在決策點路由選擇之前，可以通過內部網絡實現AVIPLC與機運PLC的有效通信，從而為監控管理者提供各個節點的實時信息與相關的歷史報警信息。此外管理層可以通過中央監控系統實時掌握、查詢車輛焊裝的各個環節。

2.3 車輛質量信息的錄入與查詢

現場操作站的工作人員可以采用輸送系統將車輛的質量信息自動錄入到AVI系統中的數據庫，這種系統的應用不僅可以錄入相關的數據信息，而且幫助工作人員通過車輛監控實時畫面實現焊裝車間內每量車綜合信息的有效提取。車輛質量信息的便捷錄入與查詢，不僅能夠實現車輛質量的有效監控，還可以幫助質量管理工作人員收集、分析車身質量出現問題的原因，掌握車身發生質量問題的頻次分布狀況，有助于工程師進一步的改善相關工藝，提升車身的生產質量[5]。同時對于返修工作人員來說，可以通過車輛質量信息的錄入與查詢從而迅速的了解到車輛返修的質量原因，做出針對性的質量整改，并將其整改信息錄入到系統當中，從而為車輛提供終身的系統服務。

2.4 生產管理控制

生產管理控制直接關系到焊裝車間的生產質量，高效的自動化輸送系統能夠為汽車焊裝車間提供更加便捷的信息數據，提高整體的管理效率。尤其在生產統計方面，工作人員可以通過AVI讀寫站系統、上位監控系統等及時了解車輛的車型、數量、顏色信息，從而便于工作人員開展車輛綜合信息的統計，并將其發送到上級領導單位的ERP系統中。

3 汽車焊裝車間輸送系統的實施

RFID也就是視頻識別功能，通過將視頻信號進行空間偶合，從而確保各項信息的有效傳播，進而達到視頻識別的一種技術[6]。AVI系統主要安裝在各個重要的滾床位置與輸送撬體載碼體上，通過結合RFID視頻識別功能，從而實現汽車裝焊車間輸送系統的有效應用，確保各個系統都能最大化的發揮其功能作用。

通過對AVI讀寫站的各個站點進行深入的技術分析可以發現，在各個站點的內部都有RFID技術的應用，主要的功能是對其內部的載碼體，并將讀取的車輛信息或其它綜合信息通過DEVICE NET輸送到相應的系統中開展程序運算。此外用以運送車輛的滑撬上都配有相應的載碼體，從而在這一環節就可以有效的錄入車型、數量、顏色、批次、序列號以及相關的返修信息。在整個車身運送的過程中，工作人員可以使用1#站的掃描槍將車輛的條碼信息錄入到相應的載碼體當中，此外工作人員應該注意在將信息錄入到載碼體之前應該清除載碼體中原有的各項信息，載碼體的信息將跟隨車輛終身，更是車輛追蹤與相應邏輯運算的重要依據。同時當運輸的車輛在經過其它AVI讀寫站時，機運系統會將車輛到位的信息傳輸給AVI系統，激活發出相應的讀寫站載碼體中的RFID視頻識別功能進行相應的讀寫，將車輛的綜合信息反饋給PLC系統，并最終將相應的信息傳輸到數據庫當中。車輛在汽車焊裝車間完成讀寫后，相關的系統會發出車輛放行的數據信號。同時在需要路由選擇的AVI讀寫站，整個系統可以根據車輛的各項信息進行路由選擇，從而實現汽車焊裝車間的自動化管理[7]。

4 結語

焊裝車間是汽車生產的關鍵步驟，更是汽車產品成型必須經歷的工序。為此汽車焊裝車間將自動化技術應用于輸送系統中，并對其進行改造，極大的降低了汽車信息錄入、追蹤、生產、管理的成本，提高了整個工作間的生產效率，避免了不必要的生產浪費產生。總而言之，自動化技術的應用促進了焊裝車間的高效化、現代化、科技化的發展。

參考文獻：

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[2]王維剛.智能化汽車焊接生產線設計和實現[D].山東大學，2016.

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[4]孔淑華，姜維軍，徐向陽，等.智能云平臺技術在焊裝的應用和發展[J].汽車工藝與材料，2015（12）：1-5，15.

[5]張夢.與汽車工廠零距離[J].汽車與駕駛維修（汽車版），2014（4）：164-165.

[6]只凱.RFID在汽車焊裝車間機械化輸送系統中的應用[C].//2014中國數字工廠推進大會文集匯編.2014.

[7]李欣.汽車工廠焊裝車間輸送系統自動化改造分析[J].山東工業技術，2018，（23）：131.