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一、 背景技術(shù)
中國汽車市場(chǎng)，中國汽車制造商2010年度銷售報(bào)告，總銷量為1750萬，較2009年增長(zhǎng)約30%。大多數(shù)中國汽車市場(chǎng)分析師預(yù)計(jì)，2011年的銷量將在2000余萬輛。
汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)于汽車的生產(chǎn)設(shè)備需求也大幅增加，而且對(duì)于設(shè)備的柔性化和智能化要求更多，因?yàn)橐m應(yīng)市場(chǎng)的變化，生產(chǎn)出不同需求的產(chǎn)品。
汽車大致可分為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電氣設(shè)備四個(gè)組成部分，汽車的生產(chǎn)通常是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，不可能全部的設(shè)備都是自己生產(chǎn)，通常在汽車總裝配工廠附近，會(huì)衍生出很多配件廠，專門提供相關(guān)的配件，如在上海安亭的大眾汽車，周邊大約有幾百家配件廠進(jìn)行配套。
裝配線的設(shè)立，乃是現(xiàn)代大量、低成本生產(chǎn)方法的基礎(chǔ)。福特（H. Ford）就是因?yàn)槭紫纫昧搜b配線的觀念，因而促成汽車大量生產(chǎn)的開端。事實(shí)上，根據(jù)史料記載，早在十六世紀(jì)就已經(jīng)有大量生產(chǎn)的實(shí)例，當(dāng)時(shí)是把一百艘戰(zhàn)艦分段解體，等到需要的時(shí)候，就可以在較短的時(shí)間內(nèi)裝配成艦，以便投入戰(zhàn)場(chǎng)迎敵。不過，也有人說，真正的大量生產(chǎn)，恐怕是起源於十九世紀(jì)時(shí)，惠特尼（E. Whitney）及寇特（S. Colt）的大量制造槍械。不論是誰最先實(shí)際引用大量生產(chǎn)裝配線的觀念，至少可以肯定的是，裝配線的設(shè)立是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必然途徑之一。
汽車的生產(chǎn)線是裝配線生產(chǎn)的最佳范例之一。
汽車的零件真可說是成千上萬。如果全部的零件都要母廠獨(dú)力生產(chǎn)，那就可能會(huì)拖垮了這個(gè)母廠，這種「大手筆」也根本不符合經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)量的原則。因此，大多數(shù)的母廠都會(huì)將大部分的零件外包給各衛(wèi)星工廠來承造，只保留少數(shù)「關(guān)鍵性」的零件由自己來設(shè)計(jì)制造。其中，對(duì)於母廠而言，最重要的是要存在一條或多條高效率的裝配線，以求能達(dá)於經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，降低單位成本，進(jìn)而增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。
關(guān)於汽車的生產(chǎn)線，首先是利用沖床將鋼板壓成車的外殼，這是汽車制造中非常重要的步驟，它涉及汽車的線型設(shè)計(jì)及模具的沖壓設(shè)計(jì)。等到完成車殼后，為了便於進(jìn)行以后步驟中的焊接工作，通常都預(yù)將車體倒轉(zhuǎn)。完成初步焊接后，再將車體扶正，加裝車門及車蓋。而后設(shè)法除去車殼上各塊鋼板的毛邊與暗號(hào)，并將底盤預(yù)作防銹處理，以便進(jìn)行車體的噴漆。以上是車體部分的制造概略過程，接著要裝配大梁、防震、傳動(dòng)以及引擎等系統(tǒng)，這些部分可以說是汽車的內(nèi)臟，非常重要；尤其是引擎，更可說是汽車的心臟。如果一個(gè)國家的汽車工業(yè)無法完全獨(dú)立自主地完成引擎的設(shè)計(jì)與制造，那就表示這個(gè)國家的汽車工業(yè)還沒有生根。上述大梁、防震、傳動(dòng)以及引擎等裝置完成后，就可將車體由上而下吊裝於其上，構(gòu)成汽車的雛型。剩下的工作就是汽車內(nèi)部的裝潢，包括玻璃、雨刷、車座等，另外再加裝散熱器（水箱）、油壓系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)以及車輪等，整部車就可以算是大功告成了。不過，為了保證車廠的信用與消費(fèi)者的基本安全，還必須進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，汽車才可以出廠。這些試驗(yàn)包括了滾桶（roller）模擬試驗(yàn)、防漏試驗(yàn)以及路試等項(xiàng)目，試驗(yàn)的主旨在於測(cè)試引擎、傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱桿、剎車、燈光及車體測(cè)漏等性能，通過這些試驗(yàn)以后，汽車就可以出廠銷售了。
 汽車的生產(chǎn)流程圖
二、 問題
在汽車生產(chǎn)的整個(gè)流程中，涉及到大量的零配件需進(jìn)行傳送，在每個(gè)工藝段需進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加工，需要上下工藝的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換，以便于生產(chǎn)線更加高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。大部分的生產(chǎn)線的主控系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)總線或者工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行連接，但在部分移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，控制器將采集到的輸入輸出信號(hào)需要傳遞給固定的控制站上時(shí)，遇到了如下問題：
（1） 在生產(chǎn)線上的控制點(diǎn)，分布分散，距離監(jiān)控中心太遠(yuǎn)，施工布線復(fù)雜，很難集中管理；
（2） 一些旋轉(zhuǎn)輸送的設(shè)備上，需要實(shí)時(shí)獲取固定機(jī)械裝置上的物品檢測(cè)信息，以便于準(zhǔn)確的進(jìn)行接收和傳遞，而現(xiàn)有的方式大部分通過滑環(huán)一起供電和傳數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)經(jīng)常受到干擾，并且滑環(huán)容易發(fā)生機(jī)械磨損之后的通訊故障；
（3） 曾經(jīng)采用過2.4G高頻的無線傳輸，但當(dāng)汽車配件過來時(shí)，容易造成信號(hào)被遮擋，無法保持原有正常通訊；
（4） 部分站點(diǎn)的IO數(shù)量較少，僅有幾個(gè)傳感器，在移動(dòng)線上，接線困難；
三、 賽遠(yuǎn)的無線通訊方案
如下以汽車的玻璃裝配線為例，該工藝主要是將玻璃裝入到外框中，并給玻璃加上加熱絲，應(yīng)用于前后擋風(fēng)玻璃，結(jié)合客戶的需求情況，給出詳細(xì)解決方案，重點(diǎn)解決客戶如下問題。
（1）采用無線通訊模塊，將分散的數(shù)據(jù)采集到就近的控制站，解決布線難得問題，便于信息集中處理和傳遞。
（2） 在移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，采用無線傳輸系統(tǒng)，避免滑環(huán)的機(jī)械磨損，全部是數(shù)字信號(hào)的傳輸；
（3） 采用433MHz的低頻通訊，該頻段具有衍射能力強(qiáng)，在有直接物品遮擋的情況下，易于穿透和衍射。
（4） 對(duì)于少量點(diǎn)數(shù)的站點(diǎn)，采用具有開關(guān)量輸入輸出、模擬量輸入輸出的集成無線通訊模塊，直接通過無線通訊將信號(hào)傳送至控制站；
系統(tǒng)將衍射能力強(qiáng)的低頻信號(hào)，在旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的場(chǎng)合，進(jìn)行實(shí)時(shí)的無線通訊，解決了通訊受機(jī)械滑環(huán)的影響，受物體遮擋的影響等問題。
無線通訊系統(tǒng)拓?fù)鋱D
汽車的玻璃裝配線圖
四、 效果
通過賽遠(yuǎn)的無線通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)在生產(chǎn)線中移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，為上位系統(tǒng)和上下工藝配合系統(tǒng)提供了充實(shí)的信息，利用優(yōu)化調(diào)度在線運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、增效，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。
利用賽遠(yuǎn)的無線通訊技術(shù)，與傳統(tǒng)的滑環(huán)通訊技術(shù)相比，電子幾乎沒有磨損，更加穩(wěn)定，更加可靠，使用的帶寬僅占幾十K，不容易受到同頻干擾，而且數(shù)據(jù)傳輸速度快，滿足工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域其要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，以及穩(wěn)定傳輸?shù)纫蟆?/SPAN>
通過此無線通訊可對(duì)PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，程序的上下載，也可以對(duì)無線的IO站進(jìn)行監(jiān)控，改變現(xiàn)有通訊系統(tǒng)通過滑環(huán)不便于接線，將更加有效的提高生產(chǎn)效率，并提高維護(hù)人員的故障診斷和修復(fù)速度，降低了設(shè)備因故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和安全問題，有效降低了運(yùn)行管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，每年節(jié)省大量的人力物力。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控后，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便了信息查詢，保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的實(shí)時(shí)性，促進(jìn)了管理水平的提高。
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