MES在汽車製造中的應用之業務篇(3) -- 車輛識別
本章介紹在汽車行業的車輛識別技術應用。
簡單地說，在汽車製造領域，目前主要應用以下幾種介質識別車輛：
1） 超高頻RFID TAG，主要用於整車製造。
2） 高頻RFID TAG，主要用於發動機/變速器裝配。
3） 螺釘RFID TAG，主要用於發動機/變速器機加。
4） 金屬二維碼，主要用於發動機/變速器機加。
5） 條碼，主要用於整車製造。
下面我們分別予以說明。
1。 超高頻RFID TAG
超高頻RFID TAG是指工作在865 -
868 MHz（歐洲）及902 - 928 MHz（北美）這2個頻段的RFID TAG。
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即無線射頻識別。
TAG是指儲存資料的介質，又叫做碼塊、載碼體、標籤。
RFID相關的裝置包括：
1） TAG，用於儲存資料的介質。
2） 天線，用於擴充套件射頻訊號識別範圍。
3） 閱讀器，向TAG傳送訊號、提供能量、獲取資料。
4） 通訊模組，組態程式設計後，能夠將TAG資料自動傳輸到PLC的指定資料塊。
5） PLC，是資料接收器。選擇特定的通訊模組後，也能夠將PC作為資料接收器，但在汽車製造行業，還是以PLC應用為主。
6） 附屬設施，如線纜、接頭、聯結器等。
圖2。3-1展示了主要RFID裝置的關係：
圖2。3-1：RFID裝置關係
超高頻RFID的主要優點是識別範圍廣，可達數米。
在乘用車製造的總裝車間，一個典型工位的長度可達6米，並且車輛在緩慢地移動，而超高頻RFID可以在距離和角度上提供有效的支援。
下面介紹幾個超高頻RFID的應用場景。
場景一：焊裝三大件合裝
當發動機艙、前地板、後地板到達合裝工位時，PLC從MES下載工單及對應的VIN號、車型、配置、顏色等資訊，PLC將相關資訊寫入RFID。
場景二：質量檢測站點
質量檢測站點會人工檢查每一臺車，但是隻會把缺陷錄入系統，正常車不記錄。實現方式是在該站點的前、後各設立一個RFID站，MES列出已經經過前一個RFID站、尚未經過後一個RFID站的所有車輛號碼，工人手動選擇。
場景三：總裝物料拉動
通常在PBS OUT設定一個RFID站點，當車輛經過此站時，MES把該車的過站記錄廣播給物流系統，通知後者處理物料拉動。
2。 高頻RFID TAG
高頻RFID工作在13。56 MHz頻率，讀寫距離小於0。2米。
受此限制，要求應用時滿足以下條件：
1） 閱讀時TAG靜止。
2） TAG和閱讀器要儘可能平行及接近。
此技術在發動機和變速機的裝配工藝中應用較為廣泛，就是因為他們的裝配工藝符合這2個條件。
比如發動機裝配通常採用摩擦輪輸送線，發動機在進入裝配位置時是固定的，並且固定在托盤上進行輸送，而閱讀器就安裝在TAG的正下方。
這一特點造成發動機RFID識別和整車有較大的差別：
1） 採用高頻RFID。
2） 每一個站都安裝閱讀器，而整車製造通常只在線頭、線尾裝閱讀器。
由於每一個站都安裝了閱讀器，因此可考慮將業務指令和資料儘可能地儲存在TAG上，由PLC直接讀寫，這樣可以大大減少PLC和MES的互動。
比如西門子的高頻RFID
TAG可支援64KB容量的資料，那麼我們可以把產品的主資料、上線日期、BOM、作業指令、裝配資料、追溯資料、維修記錄等都儲存在TAG上，因而一個TAG就相當於一件產品的作業手冊和裝配檔案。
3。 螺釘RFID TAG
RFID TAG的有效部分是資料儲存晶片，可以透過各種方式進行封裝、固定。
比如有的TAG和磁鐵封裝在一起，可以吸在車輛的頂部；又比如有的TAG是一個硬幣形式的薄片，可以很方便地塞入托盤的固定孔。
這裡介紹一種螺釘形式的TAG，如西門子的RF630T。
此TAG封裝了一個M6螺釘和一個64B的儲存晶片，可以安裝在一個專門設計的固定孔上。
這種螺釘主要有2個應用場合。
場合一：發動機/變速器的機加工藝段。
由於在機加車間通常不採用托盤，機械結構（缸體/缸蓋/離殼/變殼）結由桁架機械手在不同工位間移動，因此我們只能將TAG固定安裝到機械結構上，並始終隨著機械結構一起移動。
場合二：發動機/變速器的裝配工藝段。
儘管在裝配工藝段有托盤，但是有的廠家希望TAG保留加工過程中的關鍵資料（如擰緊值），並且和發動機一起出廠，這樣將來召回或返修的時候可以直接從TAG中讀取原始的裝配資訊。
4。 金屬二維碼
在發動機/變速器的機加工藝段，由於環境惡劣（如油汙），通常會採用鐳射蝕刻的方式，在金屬表面生成二維碼。
金屬二維碼裝置通常又叫鐳射打標機，由鐳射發射機、控制模組、定位模組、通訊模組等組成。
金屬二維碼由於表面反射率高，需要專門的識別裝置，此裝置由拍照、影象處理、OCR識別、通訊等模組組成。
5。 條碼
一直以來，條碼在MES領域都有著廣泛的應用，汽車製造方面也是如此。
這是因為，條碼有以下幾個突出的優點：
1） 便宜。
2） 可目視識別。
3） 掃描槍識別條碼時無需與系統互動（對於PC來說掃描槍相當於鍵盤）。
下面介紹2個應用的例子。
例子一：裝車單列印。
當車輛出PBS時，總裝車間所有分裝線自動列印此車的裝車單，包括了車輛的VIN號、車型、關鍵工位物料號條碼等。當工人裝配時，先後掃描料架和裝配單上的物料號條碼，MES將檢查這2個條碼是否一致。
例子二：作業防錯。
當車輛上線時，MES列印防錯單，將關鍵工位的防錯指令引數轉換成長字串並列印在防錯單上。當車輛進入防錯工位時，工人掃描防錯單，裝置由此獲得防錯指令引數。
