Xây dựng cơ sở dữ liệu sản xuất sơn ô tô du lịch dựa trên công nghệ RFID

1. Giới thiệu

Với nhu cầu cá nhân hóa ngày càng tăng của người dân đối với ô tô, hoạt động sản xuất ô tô đã chuyển sang mô hình hướng tới người tiêu dùng. Sản xuất ô tô hiện nay có đặc điểm là: đa dạng hóa sản phẩm, tuần tự hóa, sản xuất theo dòng hỗn hợp, sản xuất tập trung theo lô và tung ra thị trường nhanh chóng. Ngoài việc xây dựng kế hoạch sản xuất hiệu quả, các nhà sản xuất ô tô cũng cần thiết lập một nền tảng thông tin hiệu quả và ổn định để đạt được hiệu quả giám sát và quản lý thông tin cơ thể.

1.1 Giới thiệu về hệ thống RFID

Công nghệ RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến), tức là công nghệ tần số vô tuyến không dây, có thể đọc và ghi thông tin thân xe một cách hiệu quả, theo thời gian thực và chính xác. Nó bao gồm một bộ dò tín hiệu (hoặc bộ đọc mã) và nhiều bộ phát đáp (hoặc bộ mang mã). Nguyên lý làm việc của nó Sau khi sóng mang mã đi vào từ trường, đầu đọc mã (ăng-ten trên đầu đọc mã) sẽ phát ra năng lượng sóng vô tuyến có tần số cụ thể đến sóng mang mã để điều khiển mạch phát đáp gửi dữ liệu bên trong. Lúc này, đầu đọc mã sẽ thực hiện theo trình tự nhận và giải mã dữ liệu rồi gửi đến chương trình ứng dụng để xử lý tương ứng.

1.2 Ý nghĩa thực tiễn của việc đưa RFID vào cơ sở dữ liệu sơn

Tin học hóa quản lý sản xuất luôn là mắt xích quan trọng để các doanh nghiệp sản xuất nâng cao hiệu quả sản xuất, tiết kiệm chi phí. Một công cụ quan trọng để phủ thông tin hóa là bộ đọc mã và hệ thống truyền dữ liệu hỗ trợ. Tuy nhiên, rất khó để điều chỉnh độ chính xác của đầu đọc mã xuyên tia hồng ngoại thông thường truyền thống, xây dựng mạng lưới liên lạc và thiết lập cơ sở dữ liệu vẽ hoàn chỉnh. Với việc áp dụng công nghệ RFID, dữ liệu có thể bao gồm tất cả các khía cạnh của dây chuyền sản xuất sơn, chẳng hạn như loại phương tiện và thông tin màu sắc được sử dụng để phát hiện người mặc đồ trắng đi vào sơn, thông tin về các phụ kiện được sử dụng tại mỗi trạm, thông tin về robot. thay đổi màu sắc và ngoại tuyến cho đến khâu lắp ráp cuối cùng. Đồng thời, nhiều thông tin như các bộ phận, linh kiện cần chuẩn bị cho quá trình lắp ráp cuối cùng sẽ tốt hơn rất nhiều so với thiết bị đọc thông tin truyền thống.

2. Khái niệm thiết lập cơ sở dữ liệu dựa trên hệ thống RFID

2.1 Cấu trúc phân chia mạng cơ sở dữ liệu

Về cấu trúc truyền thông, RFID thuộc lớp I/O, cơ sở dữ liệu sơn thuộc lớp CCR và ALC của bộ phận CNTT thuộc lớp ERP, như trong Hình 1. Thiết lập cơ sở dữ liệu lớp phủ ở cấp CCR, và gọi dữ liệu cần thiết bất cứ lúc nào. Khả năng quản lý các bộ phận (SP), xe dạy học, xe sơn lại và xe trống được cải thiện đáng kể, đồng thời có thể truy xuất và xác minh dữ liệu về thân xe sản xuất thông thường. vai trò quan trọng. Cơ sở dữ liệu lớp CCR kết nối PLC sản xuất sơn và hệ thống ALC của bộ phận CNTT thông qua giao thức truyền thông tương ứng. Cấu trúc hệ thống được thể hiện trong Hình 2. Nguyên tắc phân chia mạng của nó:

1) Mạng tổng thể được chia thành 4 mạng vòng để kết nối mạng. (điều khiển cc-link IE)

2) CCR đóng vai trò là trạm chính của ba mạng và thiết lập các mô-đun mạng để liên lạc với các mạng con.

3) CCR thiết lập ba mô-đun mạng cáp quang để liên lạc với tất cả các PLC tại chỗ.

4) Thiết bị I/O cơ bản có thể sử dụng hệ thống PLC của Mitsubishi hoặc thương hiệu khác.

2.2 Cơ sở thiết lập cơ sở dữ liệu dựa trên công nghệ RFID

Giao thức liên lạc được sử dụng trong quá trình thiết lập cơ sở dữ liệu được hiển thị trong Hình 1. Cơ sở dữ liệu chủ yếu chịu trách nhiệm nhận VIN DATA, gửi thông tin mẫu xe và thu thập thông tin thiết bị. Nhật ký sẽ được tự động ghi cho mỗi lần liên lạc. Khi liên lạc với ALC, thông tin của từng trạm làm việc sẽ được thông báo cho ALC. Sau khi nhận được, ALC sẽ hỏi liệu nó có cần gửi nhiều thông tin cơ thể khác nhau như số VIN hay không. Khi trạm làm việc PA-ON được đưa vào trạm PA-ON, cơ sở dữ liệu sẽ yêu cầu dữ liệu và ALC sẽ gửi tất cả thông tin cơ thể. Thông tin được gửi đến cơ sở dữ liệu; ở các trạm làm việc khác, cơ sở dữ liệu sẽ không yêu cầu dữ liệu nội dung từ ALC và quá trình liên lạc sẽ bị gián đoạn ở bước này, giúp tiết kiệm rất nhiều lưu lượng liên lạc và thời gian liên lạc. Khi cơ sở dữ liệu giao tiếp với đầu cuối, trước tiên nó sẽ giao tiếp với PLC của CCR. PLC của CCR chịu trách nhiệm gửi dữ liệu được thu thập tại chỗ tới cơ sở dữ liệu. Cơ sở dữ liệu sẽ truy xuất yêu cầuthông tin được yêu cầu để phản hồi dựa trên thông tin được gửi. PLC của CCR nhận được Sau khi thông tin được phản hồi lại, nó sẽ được so sánh với thông tin được thu thập tại chỗ để xác định xem nên phát hành hay yêu cầu lại. Tất cả dữ liệu của PLC của CCR đều đến từ dữ liệu được thu thập bởi hệ thống RFID tại chỗ.

3. Hình thức triển khai cơ sở dữ liệu trong dây chuyền sản xuất sơn phủ

3.1 Ứng dụng hệ thống RFID trong sơn

Dựa trên hiệu suất đọc và ghi tốt cũng như đặc điểm lưu trữ dung lượng lớn của hệ thống RFID, chúng tôi đã thiết lập phương thức liên lạc dựa trên công nghệ này và vị trí lắp đặt của đầu đọc mã, như trong Hình 3. Trước mỗi trạm làm việc quan trọng, nó sẽ được Xác nhận thông tin.

Mô tả chi tiết từng điểm:

1) PA-ON: WBS chuyển nội dung sang PA. Tại đây, nó quét mã VIN và giao tiếp với ALC. Thông tin cơ thể trong máy chủ ALC tương ứng với mã VIN được lưu trữ trong RFID và thông tin được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu CCR. Ở đây có thể đọc lại và viết thủ công.

2) ED-IN: Đầu đọc đọc thông tin thân xe từ PA-ON, gửi thông tin về mẫu xe đến bộ chỉnh lưu điện di và xác minh thông tin đó bằng thông tin trong CCR. Nó có chức năng đọc lại và viết thủ công.

3) ED-HANGER/ED-DOLLY: Máy rải được chuyển sang xe đẩy và RFID đọc thông tin thân máy từ máy rải ED_IN. Sau khi quá trình truyền hoàn tất, thông tin cơ thể được ghi vào xe đẩy và thông tin được lưu trữ trong CCR. hoạt động can thiệp thủ công

4) SEALER: Gửi thông tin đi qua điểm này đến CCR.

5) UBC: Điểm quét quá mức sẽ gửi thông tin mẫu xe đến robot và xác minh thông tin trong RFID bằng cơ sở dữ liệu CCR, cung cấp chức năng đọc và ghi can thiệp thủ công.

6) WIPE: Overscan đọc thông tin RFID, xác minh thông tin đó bằng thông tin trong cơ sở dữ liệu CCR, sau đó gửi nó đến WIPE và robot vẽ tranh Trung Quốc, đồng thời liên lạc với ALC.

7) TOPCOAT: Đọc thông tin RFID tại điểm quét quá mức, xác minh thông tin đó bằng thông tin trong cơ sở dữ liệu CCR, sau đó gửi nó đến robot sơn.

KIỂM TRA: Đọc thông tin RFID tại các điểm quét quá mức và xác minh thông tin đó bằng thông tin trong cơ sở dữ liệu CCR.

9) GBS: Đọc thông tin RFID tại điểm quét quá mức và xác minh nó bằng thông tin bên trong CCR. Thông tin cơ thể đi vào vùng lưu trữ GBS và sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu CCR.

10) REPAIR-IN: Đọc thông tin RFID tại điểm quét quá mức, xác minh thông tin đó bằng thông tin bên trong CCR, nhập thông tin cơ thể vào khu vực sửa chữa và lưu trữ thông tin trong cơ sở dữ liệu CCR.

11) PBS-IN: Điểm quét quá mức sẽ gửi thông tin về mẫu xe đến thiết bị vận chuyển để phân loại thân xe. Đồng thời, thông tin được lưu trữ trong CCR và thông tin thân xe được gửi đến ALC. Máy tính đầu cuối của nó hiển thị thông tin thân xe theo từng chuỗi.

12) PA-OFF: Điểm quét quá mức sẽ gửi thông tin mẫu xe đến CCR, thực hiện xác minh dữ liệu và sau đó gửi thông tin đến ALC.

Xưởng sơn có thể lắp đặt 13 đầu đọc mã và một hộp chứa mã được lắp trên mỗi máy rải và xe đẩy chở thi thể. Nó là phương tiện lưu trữ dữ liệu 128 byte, được gán số VIN thân xe, năm sản xuất thân xe, loại và kiểu xe, nguồn gốc, màu sơn ngoại thất, màu sơn nội thất, số sản xuất, số xe đẩy chở hàng, robot dán keo bên trong Mã số JOB, mã số JOB robot UBC, mã ăn mòn muối, mã số JOB lông đà điểu, mã số JOB lớp phủ trung gian, mẫu xe sơn phủ trên, mã số màu sơn phủ trên cùng, mã màu sơn bóng, mẫu xe sơn bóng, dấu thời gian của từng trạm, số chu kỳ thời gian của xe đẩy, mã số sử dụng thân xe đặc biệt, mã số sử dụng các bộ phận SP và các thông tin khác cũng như địa chỉ của chúng đều được chỉ định nghiêm ngặt.

3.2 Thiết lập liên lạc giữa trạm đầu vào PA-0N và cơ sở dữ liệu

Đầu tiên, sau khi máy rải đưa thùng xe vào đúng vị trí, người vận hành sẽ quét số VIN và số máy rải tại dây chuyền hàn và nhập vào máy tính đầu cuối của hệ thống ALC. Sau khi hệ thống ALC lấy được số VIN sẽ khớp với số máy rải, đồng thời các thông tin về màu sắc, Nhiều thông tin như số MTOC được gộp lạicùng nhau và gửi đến cơ sở dữ liệu bức tranh. Sau khi cơ sở dữ liệu có được thông tin, nó sẽ gửi tất cả thông tin đến PLC truyền tải. Sau khi tự phán đoán, PLC truyền tải ghi thông tin vào thẻ (TAG) đồng thời thông báo cho PLC CCR. Khi quá trình giao tiếp hoàn tất, PLC của CCR cũng sẽ gửi tín hiệu hoàn thành đến cơ sở dữ liệu, tín hiệu này sẽ lưu trữ dữ liệu thu được từ ALC trong cơ sở dữ liệu. Lúc này, thân xe hiện tại sẽ chính thức có thông tin trong quá trình sơn và bắt đầu bước vào giai đoạn xử lý quy trình. Trong số đó, nếu xảy ra lỗi trong quá trình giao tiếp, PLC của CCR sẽ không gửi tín hiệu dữ liệu đến thiết bị băng tải mà sẽ phản hồi về hệ thống ALC để yêu cầu lại dữ liệu. Sau khi thu được dữ liệu, nó sẽ được gửi lại đến thiết bị truyền tải để hoàn tất quá trình liên lạc.

3.3 Thiết lập liên lạc giữa các trạm và cơ sở dữ liệu khác

Trong số các đầu đọc mã tại tổng cộng 13 điểm tại xưởng sơn, ngoại trừ PA-ON (đầu vào) và PA-OFF (offline) trao đổi lượng lớn dữ liệu với hệ thống ALC của bộ phận CNTT, các điểm còn lại chỉ giao tiếp với hệ thống ALC. Trạm làm việc truyền thông tin, trong khi thông tin của các trạm làm việc khác được truyền đi và việc ghi thông tin được hoàn thành bởi cơ sở dữ liệu sơn. Số xe đọc qua băng tải sẽ được gửi tới chương trình PLC của CCR. Chương trình PLC chuyển đổi kiểu dữ liệu và gửi đến cơ sở dữ liệu sơn. Cơ sở dữ liệu đưa ra các câu trả lời tương ứng dựa trên dữ liệu được yêu cầu. Sau khi thiết bị băng tải thu được dữ liệu liên quan, tín hiệu A sẽ được đưa trở lại chương trình PLC của CCR. Sau khi CCR nhận được sẽ gửi tín hiệu nhả băng tải để nhả thùng xe. Đối với việc liên lạc của thiết bị robot, thiết bị robot sẽ liên lạc trực tiếp với CCR khi đáp ứng các điều kiện dây chuyền, yêu cầu dữ liệu và cơ sở dữ liệu sẽ gọi dữ liệu ra và gửi đến thiết bị robot.

4. Kết luận

Bài viết này chủ yếu giải thích các khái niệm cơ sở có liên quan và phương pháp thiết lập cơ sở dữ liệu sơn xe khách dựa trên công nghệ RFID. Nó tập trung vào ba khía cạnh: ứng dụng công nghệ RFID trong sơn, tạo quy trình giao tiếp với cơ sở dữ liệu sơn, thành phần cấu trúc mạng và kinh doanh mở rộng liên quan. Trong quá trình sản xuất một chiếc xe hoàn chỉnh, nó trải qua nhiều liên kết quản lý và chứa rất nhiều thông tin quản lý. Việc thiết lập cơ sở dữ liệu RFID có thể bù đắp cho nhược điểm là dây chuyền sản xuất sơn phủ không có nền tảng quản lý thông tin riêng, cho phép doanh nghiệp nắm bắt tình trạng dây chuyền sản xuất một cách kịp thời và chính xác. Mặc dù việc đưa RFID vào quản lý cơ sở dữ liệu sản xuất sơn hiện tại sẽ làm tăng chi phí liên quan, nhưng nếu những lợi thế do ứng dụng RFID mang lại có thể mang lại lợi ích cho các lĩnh vực quản lý liên quan khác nhau thì chi phí ứng dụng của nó sẽ bị giảm bớt bởi nhiều liên kết. Đương nhiên, chi phí sản xuất xe sẽ giảm đáng kể và giá trị ứng dụng của RFID sẽ được nâng cao hơn nữa và lợi ích kinh tế sẽ tăng lên rất nhiều.