BMW 在裝配線采用RFID系統(tǒng)精確定位車輛和工具

　　BMW 德國雷根斯堡集裝廠采用一套 RFID 實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（RTLS），將被集裝的汽車與正確的工具相匹配，根據(jù)車輛的識(shí)別碼（VIN）自動(dòng)實(shí)現(xiàn)每輛車的定制化裝配。由 Ubisense 提供的這套 RTLS 系統(tǒng)使汽車制造商可以在長達(dá) 2 公里長的裝配線將每輛車的位置精確定位到 15 厘米內(nèi)。

　　因?yàn)?BMW 的顧客通常訂購定制化汽車，每輛車根據(jù)顧客的要求進(jìn)行集裝，如特定的內(nèi)飾、座椅和引擎。對(duì)于高端汽車制造商而言，如何向集裝線工人下達(dá)定制化裝配命令極具挑戰(zhàn)。舉個(gè)例子，在裝配線的每一站，在下輛車進(jìn)入卡位之前，工人大約只有 50 秒的時(shí)間來執(zhí)行指示；所以工人必須快速了解每輛車應(yīng)該安裝哪個(gè)部件，及安裝采用的適當(dāng)轉(zhuǎn)矩 - 如采用扳鉗擰緊螺栓。

　　公司曾測試、試用過多個(gè)方案，包括無源和有源 RFID、紅外線和條碼，希望能幫助工人快速判斷到達(dá)集裝線的汽車需要實(shí)施那些裝配。直到最近，BMW 還采用一套條形碼方案，將條碼貼在汽車的后端行李箱上。工人手持條形掃描儀讀取每個(gè)標(biāo)簽的序列號(hào)，接著發(fā)送到制造商的后端系統(tǒng)，與汽車的 VIN 和裝配要求相對(duì)應(yīng)。

　　工人接著放下掃描儀，拿起裝配工具，工具可接收軟件（德國軟件公司 IBS 提供）的指示，自動(dòng)編程以正確執(zhí)行所需任務(wù)。然而，這套系統(tǒng)過于耗時(shí)，易發(fā)生錯(cuò)誤。在一些情況下，條碼標(biāo)簽無法讀取，只是因?yàn)楣と送浕驔]有足夠的時(shí)間讀取。

　　質(zhì)量控制部門經(jīng)常會(huì)識(shí)別出成品車錯(cuò)誤的安裝部件，將車送回集裝線進(jìn)行修改。每年類似錯(cuò)誤的成本高達(dá) 140 萬美元，Ubisense 的總裁 Richard Green 稱。

　　18 個(gè)月前，Green 稱，BMW 開始與 Ubisense 討論一套超寬頻 RFID 方案。“他們尋找高穩(wěn)定性的方案” 他稱。Ubisense 和 IBS 合作開發(fā) BMW 工具協(xié)助系統(tǒng)（TAS），后者結(jié)合 IBS 的工具控制軟件和 Ubisense RLS 技術(shù)幫助汽車制造商在 120 個(gè)工具站定位和識(shí)別生產(chǎn)資產(chǎn)、車輛和扭矩工具，那兒每天平均裝配 1000 輛車。

　　這套系統(tǒng)于 2009 年1 月全面應(yīng)用，使 BMW 可以識(shí)別每一輛經(jīng)過集裝線的車輛，不僅能識(shí)別車輛位置，還有所有裝配該車的工具。極其精確性對(duì)位置定位是非常必需，由于裝配線上每輛車與前面車的距離只有 1 英尺，而經(jīng)常會(huì)有五種工具同時(shí)被用于同一輛車。

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 車輛和工具粘貼的 RFID 標(biāo)簽幫助工人快速裝配

　　當(dāng)一輛 BMW 汽車空殼進(jìn)入集裝線，工人將其 VIN 碼編入一個(gè) Ubisense UWB RFID 標(biāo)簽，并將標(biāo)簽 - 含磁性后背 - 貼在汽車車蓋上。標(biāo)簽接著通過一系列短信號(hào)（6 - 8 GHZ）發(fā)送汽車 VIN 號(hào)。約有 380 臺(tái) Ubisense 閱讀器安裝在裝配線上方，獲取讀取距離內(nèi)任何 UWB 有源標(biāo)簽發(fā)送的 VIN 碼。這幫助系統(tǒng)識(shí)別每個(gè)標(biāo)簽的位置。另外，系統(tǒng)還測量每個(gè)信號(hào)的角度，以便更好地識(shí)別每個(gè)標(biāo)簽的位置。每一件工具也粘貼一張類似的 UWB 標(biāo)簽，根據(jù)工具是否移動(dòng)，以不同速率發(fā)送其 ID 碼。如果工具靜止不動(dòng)，標(biāo)簽停止發(fā)送 ID 碼，直到有人將它取起。

　　當(dāng)閱讀器捕獲標(biāo)簽的 ID 碼，通過電纜連接將數(shù)據(jù)發(fā)送到后端數(shù)據(jù)系統(tǒng)。TAS 軟件接著集成標(biāo)簽位置和現(xiàn)有的 IBS 工具控制系統(tǒng)，后者發(fā)送正確的命令到貼標(biāo)車輛的應(yīng)用工具。

　　現(xiàn)在，RFID 基礎(chǔ)設(shè)備已安裝到位，BMW 可以將 RFID 數(shù)據(jù)應(yīng)用于其它目的，如追蹤送回維修汽車的位置。一旦工廠質(zhì)量控制部門完成車輛質(zhì)量檢測，標(biāo)簽被移去，在車蓋上安裝 BMW 標(biāo)志，標(biāo)簽可以重新使用。

　　據(jù) Green 稱，這套系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)是確保標(biāo)簽可以在高金屬環(huán)境里被精確讀取。工具和車輛的定位十分重要，UWB 閱讀器的大型網(wǎng)絡(luò)可以提供高程度的精確?！拔覀兺ㄟ^這次應(yīng)用學(xué)到了很多知識(shí)，其中很重要一點(diǎn)是工具貼標(biāo)的重要性” Green 稱。公司已經(jīng)與幾家工具制造商討論在運(yùn)往顧客（如 BMW）之前對(duì)工具貼標(biāo)。