RFID技术在汽车冲压车间的应用

2023-02-25 11:00:49

1. 项目背景

1.1 行业背景

随着汽车行业竞争的快速发展，各汽车制造商都在追求管理体系的优化。从一开始只追求最终结果的最佳，到制造汽车的每一个环节都达到最佳目的，这了经理一个严重的问题，如何控制生产过程的细节，如何尽可能多地记录生产过程的信息。通过对生产数据的分析，最终制定出生产过程中最好的解决方案。使企业在市场竞争中更具优势。

冲压作为整车制造的第一步，对整车质量起着至关重要的作用。大量的生产数据需要总结和分析，这些数据统计工作需要大量的人力，统计数据也存在信息滞后，生产过程中发现的问题不能及时解决，人工统计信息项目单一，难以发现各种问题之间的相关性。由于工厂可用的物流面积越来越小，物流限制造成的问题越来越多。为了满足快节奏生产模式下的物流需求，必须改变现有的物流模式，引入信息化。

2.2 冲压流程

冲压车间生产过程中的温湿度接近室温，主要生产设备为冲床，包括冲压磨具，主要传输设备为托盘、台车。托盘用于装载冲压前的板材，台车用于装载冲压后的零件。金属是周围环境的主要材料。冲压生产工艺和工艺固定，受客户定制影响较小。生产内容通常根据企业的生产计划进行排序。冲压过程的开始通常是供应商将所需的板材运输到冲压车间。冲压车间质检合格后入库。入库后的板材可以进入下一个环节。叉车工人按需将整托运送至压力机进料口。然后将指定的零件冲压到压力机内，并通过传送带转移到下线位置。工人检查下线位置后，将零件按规定数量分类放在台车上。叉车工人装满合格零件后，运至仓库保存。不合格零件台车也将运至维修区等待维修。到目前为止，冲压过程已经完成，后续过程是按需向焊接车间供应仓库内的零件。通常，冲压叉车人员根据任务单将零件台车取放在焊接牵引车上，然后牵引车通过焊接车间门进入，代表零件出库。牵引车通常可以一次托运 1-4辆零件台车不等。

2.3 管理现状

冲压模具冲压模具，信息登记不及时，调度记录容易出错，占用大量空间。同时，由于缺乏有效的监督手段，模具的生产和使用状态无法完全控制，模具的日常维护和报废缺乏科学的决策。对材料而言，库存直接影响冲压件的生产进度，而零件的库存直接影响其他后续工艺的正常运行。因此，材料和零件的仓库管理对整车生产非常重要。而传统的以人为本的管理模式，既不能及时统计库存数量，又存在统计偏差问题。一旦库存过少，后端过程将直接停止。一旦生产过多，库存时间长，会影响生产部件的质量，容易造成资源浪费。因此，引入新的信息技术，可以实现模具生命周期跟踪管理，实时记录冲压原材料、零件生产、仓储，提高仓库物流运行效率，使原繁琐复杂的信息统计工作简单透明，帮助冲压车间实现智能、信息和自动化的关键材料管理具有重要意义。

2.4 技术简介

RFID 是 Radio Frequency Identification 缩写，即射频识别。RFID 其主要特点是大容量信息存储、无接触远程信息读取、擦写、回收、环境适应性强。RFID 这些特点非常适合在整车生产过程中使用。它们在材料和产品跟踪中的作用对汽车生产物流有很大的影响。RFID 该技术已广泛应用于汽车生产领域。通过使用 RFID 快速扫描、无障碍阅读等，可以快速准确地收集和处理数据，实现管理的标准化和高效。冲压车间的 RFID 系统可实时记录冲压件的存储情况，查询冲压件的库存，实现其他车间的及时供应，减少不必要的库存浪费；监控从空白板加工到成品仓库的整个冲压生产环节。单个零件的成本可以通过长期统计合格零件、修理零件和报废零件来更准确地计算。通过数据分析，找出影响生产各个环节效率和浪费的地方，为冲压生产线的更合理高效使用提供数据支持，使企业冲压制造环节的成本更加透明。

2.系统建设

2.1 建设目标

通过 RFID 技术的引入为冲压车间的材料和零部件管理提供了新的管理方法。在保持现有工艺流程不变的前提下，提高材料和零部件的库存精细化管理能力，减少人员投入，提高库存数据的准确性和实时性，实现车间物流的高效运行，帮助冲压车间在调度和生产排放方面做出科学决策。

2.2 建设内容

材料收入：通过手持设备扫描合格材料外包装上的二维码和相应的托盘RFID 读取相应的材料信息(材料号、捆包号、数量、加工厂等)。)，并在库存管理系统中使用此信息 RFID 绑定代码后，材料视为入库。材料上线时，安装在上料门上 RFID 读写头和天线，材料通过上料门读写读取相应信息，出库系统中的相应材料。零件下线时：安装线尾装箱台 RFID 读写头和天线，读写距离应控制在车辆上。压力机生产时，天线接收压力机生产信息，匹配系统相应部件的装载量，线尾生产车辆按合格满载写入。最终不满的台车通过线外手持设备读取 RFID 进入库存管理系统修改信息。零件入库：在各入库门安装 RFID 读写头，合格零件入库时读写头 RFID编码，并在系统中合格入库编码对应的零件。零件出库：零件出库至焊接物流门，安装在焊接物流门上 RFID 读写头，零件出库时读写头 RFID 编码，出库系统中编码的相应部件。当台车再次进入冲压时，不进行数量变更。

3. 系统设计

3.1 系统框架

为了实现系统的功能，系统设计的核心理念是在转运材料的托盘和转运零件的台车上安装唯一的编号 RFID标签个过程控制节点安装标签、标签信息和材料信息 RFID 读写器，通过 RFID 读写对 RFID 获取标签信息以获取材料信息，从而实现自动化、智能化和信息管理的目的。

系统规划框架图如下：

RFID汽车冲压车间技术的应用

数据中心存储系统和数据，完成业务流程处理。发卡器用于 RFID 标签信息的初始化。该系统还具有设备管理、报表打印等必要的管理功能。固定安装的 RFID 该设备为固定读写器，将安装在上料点、下线点、入库和出库 RFID 固定读写器。配备 RFID 移动设备便于材料收入、不合格零件、尾盘、维修等移动操作。需要在台车、托盘和模具上安装 RFID 标签，使材料信息电子化，有自动识别的基础。根据系统要求和管理材料的结构特点，同一材料可能需要安装多个标签。

4.2 系统部署

根据本系统项目的功能要求，系统可分为五个子系统：材料收入、材料上线、零件下线、零件入库、零件出库、模具管理。

4.2.1 材料收入子系统

材料收入子系统主要是完成合格材料的仓储。在本链接中，根据现有业务流程的特点，系统设计方法是扫描材料包装上的二维码和相应的托盘 RFID 读取相应的材料信息(材料号、捆包号、数量、加工厂等)。)，并在库存管理系统中使用此信息 RFID 绑定代码后，材料将等待入库。

RFID汽车冲压车间技术的应用

安装在原材料托盘的适当位置 RFID 码。RFID 代码安装完成后，托盘本身的结构可以使用RFID对代码进行必要的保护，使托盘在物流使用过程中不会造成对 RFID保证码的损坏 RFID 长期可靠使用代码。通过RFID 手持机，扫描原材料二维码，扫描托盘 RFID 码，绑定原材料信息和托盘信息，然后等待入库。经过质量检验和手持机绑定托盘后，将叉车叉送入材料库。安装在材料库门口 RFID 扫描设备可以实时记录材料的入库信息，有助于有效管理库存。