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大众目标导向创新的PROFINET生产管理
作者:pijing 发布日期:2021-08-16 17:10

项目背景:
       基于Sicalis RTL的CarPo Indoor系统为大众沃尔夫斯堡工厂提供了车辆定位和管理方面的新视角每天生产2000台多样性配置的高尔夫,对大众沃尔夫斯堡工厂的生产物流提出了很高的要求。在最终出售之前,所有的整车都要经过一系列检查,确保其配置了正确的设备,或查看还需装配哪些部件。


车辆实时定位
一旦车辆离开生产线,无追踪系统很难追踪到车辆。大众不满意现用的RFID系统技术标准,由于该系统不能提供任何特定车辆的精准定位。然而,大众的管理层非常重视高精度的定位,以便确定车辆何时处于哪个工作站。他们希望能在内部电脑系统上实时调出这些数据。此外,从完成装配到允许销售整个过程,连接每台车辆的路径和生产信息也是优先考虑的。
从RFID到RTL
鉴于之前电气规划部门已经在其他项目上同西门子有了良好的合作,大众选择了西门子作为开发新汽车定位系统的合作伙伴。在这种背景下,大众和西门子合作开发了大众CarPo Indoor 2007车辆定位系统,于2008年4月投入使用。此定位系统的组件来自于实时定位解决方案Sicalis RTL,由数据载体、触发器、天线和相关的服务器应用程序组成。整个组装部门设置了触发器和天线,以追踪每辆车的动向。即使是12号大楼C区域的停车场,一个临时停放车辆的地方,也配备了车辆定位系统。由于安装了新的系统,现在可以在15万多平方米的区域持续追踪车辆动向。在安装系统期间,生产操作持续进行。大众沃尔夫斯堡电气规划部门的项目经理卢兹·沃那(Lutz Werner)也确认说:“西门子能如此顺利地管理项目,让我们折服。”为了在现场快速实施该系统,需要需要提前做好大量的工程准备。电气规划部负责该项目的人员也描述到参数化是简单而不复杂的。
精确到米的定位
车辆在离开总装传送带后,要通过不同的测试站。总装部门的所有车辆都安装了一个数据载体(应答器)。车辆识别号和应答器的ID通过条形码扫描读取,通过数据技术进行连接。操作员将应答器安装在车内后视镜上。为了观察生产物流,每条通道都安装了能发射磁场的触发器。只要应答器进入磁场,就会发送应答器ID和车辆的识别号。数据信号由天线接收,并转至RTL服务器。然后车辆可能停放在12号大楼C停车区域的任何停车位。大楼安装了可以连接到局域网的Moby R天线,天线可以接收应答器ID。数据载体被参数化,以便按照特定的间隔传输信号。天线接收到信号时,会通过以太网向服务器发送应答器ID和时间标记。定位服务器基于各天线的时间差决定停车位,并在数据库中更新定位和应答器状态。无论车辆在此区域内移动多少次,都能随时追踪。车辆识别码和应答器ID之间一次性的联系意味着可以随时调取车辆的地位。

随时随地,轻松寻找
可以用一个地图应用程序可视化车辆的位置,这个应用程序可以安装在Windows个人电脑上,拥有权限的人员都可以使用。在工厂的地图上,一个带有识别号的点代表车辆。当车辆离开总装区域时,应答器和车辆识别号之间的联系解除。要解除此联系,车辆要经过一个安装在车身抛光区域前方的触发器。操作员将应答器从车上取下来(解除同车辆的联系后,应答器可以立即再使用)。车身抛光区域的前方安装着一个“监视触发器”。如果因为疏忽,应答器还留在车内,应答器就会开始发射闪光信号,传送带会停止工作,直到应答器被移除。可通过Windows终端服务远程操作服务器,实现配置和系统操作。可以在任何Windows个人电脑上建立联系和解除联系。可以在任何办公电脑上请求获取车辆位置。微软的SQL服务器数据库系统用于存储内部数据。服务器的硬件由大众提供。Simatic S7-300提供与条板式输送控制系统的接口,通过PROFINET CP 343-1进行TCP/IP通信。到目前为止,项目经理沃纳对新的RTL系统非常满意:“由于该系统现在不需要再多次搜索了,定位系统大幅降低了此过程花费的时间,也就大幅降低了成本。”
利用实时定位系统(RTLS)找到车辆
优化车辆物流的RFID应用大部分都分布在很大的区域。同步过程本身就非常复杂,而且涉及车辆物流各个程序的空间和时间也在动态变化,这意味着需要对RFID系统做较大的技术修正。物体既在室外区域移动,也在室内环境中移动。在所有区域都用电缆连接RFID读取设备非常昂贵,而且大多数情况下都是不现实的。无需电缆的RTLS(实时定位系统)已证实是该领域最佳解决方案。它们属于RFID系统系列,能够按固定的时间间隔确定物体在某区域的位置。传统的RFID感应门只能在预先确定的点记录物体,而RTLS能够作用于整片区域,能在任何时间点确定覆盖区域范围内物体的位置。RTLS数据载体(应答器)能够检测到触发器发射的磁场。当数据载体进入到触发器的磁场区域时,就会解码触发器的ID,并且立即发送自己的应答器ID和触发器ID。周围的某个天线接收到信号,将数据包发送到服务器。然后,定位服务器在数据库中更新触发器的位置和应答器的状态。
广泛应用
著名的汽车集团如宝马、奔驰和麦格纳斯太尔都使用了RTLS,去年大众也采用了RTLS。RTLS不仅可用于车辆定位和生产管理,还可执行公司大量的物流任务。这些任务包括从交付、销售直到移交客户过程中的车辆追踪,卡车停车区域管理和准入控制、监控卡车拖车的停车位、定位集装箱、管理所有路径和停车位以及管理全部无线电寻呼控制的材料供应。在确定的空间内,任何类型的定位、管理和控制都是可能的,安全功能比如准入控制和物体追踪也是可能的。得益于这样一个活跃的系统,每个过程都更加透明,可更快速地找到产品并监控使用期限,按下按钮就可创建有意义的数据。此系统带来的益处包括缩短交付时间、更快的现金流。综上所述,在所有工厂部署统一的标准,大大降低了成本。