宝马南卡罗来纳州斯巴达堡的装配厂是一个灵活的典范。

今年5月,该工厂生产了27,205辆汽车这些车辆中大约75%用于出口,和至少有80%的订单

在占地1150英亩、占地400万平方英尺的工厂里有两条装配线。一个生产X3。另一个同时生产X5和X6。因此,X5之后可能会有两个X6和三个以上的X5,其中一个可能是右舵驾驶。车辆按照生产计划系统处理客户订单的顺序进行装配。

“当你考虑所有的外部和内部颜色、引擎、选项和升级的独特组合时,我们可以一天两班,一周七天,六个月,从来不会两次制造同一辆车。”一位导游对访客吹嘘道。

高混合、高产量的生产给宝马的工程师带来了挑战,他们必须确保正确的部件以正确的规格安装在正确的车辆上。特别关键的是螺纹紧固件。对一组紧固件有效的扭矩设置可能不是下一辆车的最佳设置。

为了防止紧固过程中的错误,宝马使用了一个无线射频识别(RFID)系统Ubisense,无绳工具博世生产工具,电脑控制的直流电动工具阿特拉斯科普柯工具和装配系统有限公司

在引入RFID系统之前,工人使用条形码扫描仪扫描固定在汽车上的纸质标签,以识别到达装配站的车辆。基于车辆识别,软件会将适当的扭矩程序加载到工具中。

系统工作,但扫描操作浪费了宝贵的生产时间 - 对于每个工具操作,高达六秒钟。汇编器必须拿起扫描仪,扫描标签,并将扫描仪返回给持有者。对于含有数百个紧固件的每辆车,扫描条形码的总时间总数很大。

由Ubisense和Atlas Copco开发的系统消除了扫描过程,提高了效率,并帮助防错误组装。

将无线

Ubisense实时定位系统使用超宽带无线电定位和跟踪小标签。这些标签可以贴在物体或人身上,并在三维空间中进行跟踪,精度为±15厘米,更新率为每秒10次。

“如果你不能看到你的流程,你就真的无法控制,”育碧ense的技术副总裁Adrian Jennings说

Ubisense的系统就像一个高度精确的室内GPS。传感器被放置在跟踪将要发生的区域周围。传感器通过标准局域网连接。短的无线电脉冲由标签发送并由传感器接收。该系统通过确定接收信号的方向和测量成对传感器之间的信号旅行时间的微小差异来定位标签。

可以缩放标签数和连接在一起的传感器的数量以满足特定的应用要求。超宽带信号不会干扰组装工厂的操作中的其他无线系统。该系统还在非常低的功率水平上操作 - 小于移动电话的功率电平的1,000。

该公司技术副总裁阿德里安·詹宁斯说:“传感器的范围各不相同。Ubisense. “最大高度约为100英尺,但金属会阻挡信号,装配厂是高度金属化的环境。所以,你不一定会看到这些传感器在装配线上相隔100英尺。在许多情况下,也没有方便的位置来悬挂传感器。”

在斯巴达堡工厂,装配线上的每辆车都有一个贴在引擎盖上的RFID标签,位于宝马车标最终放置的位置。此标签包含车辆识别号,使Ubisense系统能够精确计算车辆在工厂中的位置。

每个紧固工具上还附有一个RFID标签。使用Atlas Copco工具,标签集成到工具中,并通过工具的电源进行操作。

RFID传感器被放置在装配线沿线的重要位置,以跟踪车辆和紧固工具的运动。传感器沿装配线创建预定义的区域。每个区域都绑定到一组特定的工具。

当装配工将工具带到距离汽车40厘米以内时,Ubisense系统会将此接近事件报告给控制软件,同时识别车辆和工具。系统以99.99%的置信度检测这些接近事件。

软件将该特定操作的正确紧固程序加载到工具中,汇编程序接收到开始操作的信号。装配者不再需要中断他们平时的工作来扫描一个标签,所以这个过程的效率有了明显的提高。

当每个紧固件安装时,系统会记录谁安装了该紧固件,何时安装的,以及是否拧紧到正确的规格。所有这些数据将被记录到车辆的RFID标签以及工具或组装站的数据库中。

系统的工作方式也是相反的。当紧固工具离开其预定义区域时,系统将禁用该工具,以便不能在错误的应用程序上使用。

RFID的用途

根据詹宁斯的说法,RFID技术可以做的不仅仅是防止错误的紧固。它可以帮助制造商找到东西,监控生产和控制设备。它可以在微观层面——在车间找到一个工具——或在宏观层面——跟踪喷气客机大型组件的全球生产。

“如果你不能看到你的过程,你就真的失去了控制,”他说。“在制造业,能见度意味着以足够的准确性知道所有东西的位置,以便做一些有用的事情。”

在精益制造中,花在寻找工具或零件等东西上的时间是浪费。射频识别系统可以准确地告诉制造商一个被贴上标签的物品的位置,它是一个零件箱、一个用于航空航天装配的大型夹具、一辆等待返工的成品车,还是一辆等待填充的空拖车。

射频识别还可以在零件准时交付的另一个方面发挥作用。可重复使用的容器可以配备射频识别标签,以创建一个自动看板系统。

RFID系统不必仅为无生命的对象绑定。它也可以用来跟踪人。工程师可以要求工人佩戴RFID标签,以进行装配过程的时间和运动。

关于斯巴达堡的一些事实宝马工厂

  • 今年5月,该工厂生产了27205辆汽车。
  • 这些车辆中大约75%用于出口
  • 至少80%是订制的。

Ubisense汽车工业、航空航天和重工业销售总监约翰•劳森(John Lawson)表示,RFID技术对于制造汽车、卡车、拖拉机和飞机等大型复杂产品尤其有用,这些产品由许多组件组装而成,需要高度定制。

例如,Ubisense的系统在空客A380大型喷气式飞机的生产中发挥了重要作用。这架飞机的主要部件是在德国汉堡的空客工厂制造的;法国警官;布劳顿,英格兰。这些部件随后被运往位于法国图卢兹的第四个空客工厂进行最终组装。

在组件装配现场,RFID传感器安装在关键装配站,为图卢兹的工程师提供每个组件实时进度的自动更新。该系统甚至可以提供预计的交付日期。

如果一个组件在工作站的时间比预期的长,系统会自动给经理发电子邮件进行后续处理。此外,该系统还可以生成在制品和特定时间段的报告,因此工程师可以分析和优化生产过程。

欲了解更多制造实时定位系统的信息,请致电720-249-4149或访问该公司的网站

欲了解更多关于阿特拉斯·科普柯紧固工具的信息,请拨打800-8599-3746或访问他们的网站点击这里

欲了解更多博世紧固工具的信息,请致电248-267-4000或访问他们的网站


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