汽车工厂焊装车间输送系统自动化改造探析

丁焕　周华

摘 要：随着社会的不断发展，科技水平与经济水平的提升，极大的促进了我国汽车行业的发展。汽车工厂焊装车间作为汽车生产的关键部门，直接关系到汽车生产的质量。尤其在科技迅速发展的今天，汽车生产的效率对于汽车企业的发展至关重要。根据我国家近年来汽车产业的发展现状可以发现，我国虽然是汽车生产大国，但却不是汽车生产强国，许多工艺水平远远落后于发达国家。尤其是信息社会的到来，是我国的汽车工厂焊装逐渐转向自动化方向发展。为此本文，将进一步探析汽车工厂焊装车间输送系统自动化改造，以期促进我国汽车行业的深入发展。

关键词：焊装车间；汽车工厂；自动化改造；输送系统

随着信息时代的到来，以计算机为首的信息技术深入的影响了人们的日常生活，推动了各个行业的科技化、规模化、自动化的深入发展。汽车行业作为高新技术的集中行业，在生产的过程中需要应用大量的科技技术，汽车行业的自动化发展是其必然趋势。汽车焊装车间作为汽车生产过程中的核心步骤，直接关系到汽车的产能[1]。输送系统作为汽车焊装车间重要的一部分，将自动化技术应用于其中，可以极大的降低汽车产品的生产成本，促使整个焊装车间更加高效化、科技化、现代化。在生产效率的同时，输送系统自动化改造可以极大的提高整个生产线的安全性，避免工作人员在输送系统工作时发生不必要的伤亡事故。由此可见探究自动化改造在汽车焊装车间输送系统的应用是十分必要的。

1 汽车工厂焊装车间输送系统构架

在汽车工厂焊装车间运输系统构架中采用的主要是AVI（车身自动识别系统），该系统具有使用便捷、效率高等诸多的特点。另外AVI系统可以主控五个AVI读写站、四个上位监控计算机以及PLC，此外AVI系统在运行的过程中采用两层网络结构（ETH ERNET+DEVICLENEF），并利用DEVICE NET实现AVI读写站与PLC之间的网络信息交换，此外整个系统在运行的过程中可以通过以太网实现PLC与四个上位监控之间的通讯。同时以太网的使用也可以帮助焊装车间的输送系统与管理层级的ERR系统进行的有效相连。

1.1 输送系统中的上位监控计算机

上位监控计算机是汽车环焊装车间运行的关键，直接影响到输送的效率，并与管理层级的中央监控系统成为一个完整的监控系统，实现集成监控效果[2]。一般情况下汽车焊装车间有四个上位监控计算机，并与中央监控联合工作下，实现对焊装车辆的分布情况与焊装情况进行实时监控，及时的记录车辆的型号与喷漆颜色。此外由于焊装车间的监控系统与管理层级的ERP系统的相连，从而使车间的生产计划系统能够通过模块通讯准确的了解车身当前的位置。

1.2 输送系统中的AVIPLC控制系统

AVIPLC控制系统主要通过以外网与MES服务器、上位监控系统、中控监控系统进行系统内部通信。此外AVIPLC采用的是AB Rslogix 5000作为整个系统的控制器，从而实现对于AVI读写站的有效操作。AVIPLC控制系统在运行的过程中可以将DEVICE NET网桥、汽车涂装工艺线、PLC之间实现通信，进一步协调汽车焊装车间输送系统中各项信息的有效协调。

1.3 输送系统中的AVI读写站

在焊装车间的系统构架中主要有五个AVI读写站，具有转化信息、传输信息的作用。AVI读写站的位置主要分布于：1#站点位于主焊线往机运输送的过程中，并配备了自动扫描枪，以便更加精准的录入各项信息，从而确保信息源头录入的稳定性与精确性；2#站点与3#站点主要位于调整上线口处；4#站点、5#站点主要位于涂装进车分叉口[3]。可以看到五个站点分布于整个焊装车间的流水线上，从而使焊装车间所生产的车辆被准确的录入系统当中。

2 汽车工厂焊装车间输送系统的主要功能

2.1 车辆综合信息的识别

车辆综合信息识别主要包括车型、颜色的识别以及信息读写。AVI上位监控系统、读写站可以实现车辆综合信息有效读取，同时通过输送系统中的各个模块实现车辆信息的有效录入，并根据工作要求写入或修改相应的数据信息，并可以利用系统格式化载码体。此外由于多个读写站的设置，从而完整录入汽车车辆的各项数据信息。出于工作需要，工作人员可以使用1#站点就可以根据条码的各项信息将车辆的属性录入载码体中，其他工作段位的工作人员可以通过读写站的相关设备将车辆的各项属性从载码体中读取出来，并根据管理层的需要将车辆的综合信息通过ERP系统反馈给其它汽车生产部门或上级管理层。

2.2 车身追踪

由于输送系统中的上位监控系统与中央监控系统的有效相连，实现了汽车车身的有效追踪[4]。汽車焊装车间可以通过上位监控系统中的计算机准确实时监控整体车间的生产情况，并追踪输送系统中车辆的车身情况以及焊装与拼接信息。此外工作人员在决策点路由选择之前，可以通过内部网络实现AVIPLC与机运PLC的有效通信，从而为监控管理者提供各个节点的实时信息与相关的历史报警信息。此外管理层可以通过中央监控系统实时掌握、查询车辆焊装的各个环节。

2.3 车辆质量信息的录入与查询

现场操作站的工作人员可以采用输送系统将车辆的质量信息自动录入到AVI系统中的数据库，这种系统的应用不仅可以录入相关的数据信息，而且帮助工作人员通过车辆监控实时画面实现焊装车间内每量车综合信息的有效提取。车辆质量信息的便捷录入与查询，不仅能够实现车辆质量的有效监控，还可以帮助质量管理工作人员收集、分析车身质量出现问题的原因，掌握车身发生质量问题的频次分布状况，有助于工程师进一步的改善相关工艺，提升车身的生产质量[5]。同时对于返修工作人员来说，可以通过车辆质量信息的录入与查询从而迅速的了解到车辆返修的质量原因，做出针对性的质量整改，并将其整改信息录入到系统当中，从而为车辆提供终身的系统服务。

2.4 生产管理控制

生产管理控制直接关系到焊装车间的生产质量，高效的自动化输送系统能够为汽车焊装车间提供更加便捷的信息数据，提高整体的管理效率。尤其在生产统计方面，工作人员可以通过AVI读写站系统、上位监控系统等及时了解车辆的车型、数量、颜色信息，从而便于工作人员开展车辆综合信息的统计，并将其发送到上级领导单位的ERP系统中。

3 汽车焊装车间输送系统的实施

RFID也就是视频识别功能，通过将视频信号進行空间偶合，从而确保各项信息的有效传播，进而达到视频识别的一种技术[6]。AVI系统主要安装在各个重要的滚床位置与输送撬体载码体上，通过结合RFID视频识别功能，从而实现汽车装焊车间输送系统的有效应用，确保各个系统都能最大化的发挥其功能作用。

通过对AVI读写站的各个站点进行深入的技术分析可以发现，在各个站点的内部都有RFID技术的应用，主要的功能是对其内部的载码体，并将读取的车辆信息或其它综合信息通过DEVICE NET输送到相应的系统中开展程序运算。此外用以运送车辆的滑撬上都配有相应的载码体，从而在这一环节就可以有效的录入车型、数量、颜色、批次、序列号以及相关的返修信息。在整个车身运送的过程中，工作人员可以使用1#站的扫描枪将车辆的条码信息录入到相应的载码体当中，此外工作人员应该注意在将信息录入到载码体之前应该清除载码体中原有的各项信息，载码体的信息将跟随车辆终身，更是车辆追踪与相应逻辑运算的重要依据。同时当运输的车辆在经过其它AVI读写站时，机运系统会将车辆到位的信息传输给AVI系统，激活发出相应的读写站载码体中的RFID视频识别功能进行相应的读写，将车辆的综合信息反馈给PLC系统，并最终将相应的信息传输到数据库当中。车辆在汽车焊装车间完成读写后，相关的系统会发出车辆放行的数据信号。同时在需要路由选择的AVI读写站，整个系统可以根据车辆的各项信息进行路由选择，从而实现汽车焊装车间的自动化管理[7]。

4 结语

焊装车间是汽车生产的关键步骤，更是汽车产品成型必须经历的工序。为此汽车焊装车间将自动化技术应用于输送系统中，并对其进行改造，极大的降低了汽车信息录入、追踪、生产、管理的成本，提高了整个工作间的生产效率，避免了不必要的生产浪费产生。总而言之，自动化技术的应用促进了焊装车间的高效化、现代化、科技化的发展。

参考文献：

[1]邵蕊.汽车焊装走向智能化[J].汽车工艺师，2015（6）：5.

[2]王维刚.智能化汽车焊接生产线设计和实现[D].山东大学，2016.

[3]夏立琼.基于FIS和NGAVS的汽车焊装车间生产节拍的研究[D].重庆大学，2016.

[4]孔淑华，姜维军，徐向阳，等.智能云平台技术在焊装的应用和发展[J].汽车工艺与材料，2015（12）：1-5，15.

[5]张梦.与汽车工厂零距离[J].汽车与驾驶维修（汽车版），2014（4）：164-165.

[6]只凯.RFID在汽车焊装车间机械化输送系统中的应用[C].//2014中国数字工厂推进大会文集汇编.2014.

[7]李欣.汽车工厂焊装车间输送系统自动化改造分析[J].山东工业技术，2018，（23）：131.