汽車線束制造數(shù)字化與智能化的應(yīng)用研究

平言 周贊

曼德電子電器有限公司保定徐水電氣系統(tǒng)分公司 河北 保定 071000

如今汽車上的電子電器數(shù)目和功能愈發(fā)繁雜，連接各部的線束隨之增多，傳統(tǒng)的線束制造工藝已無法完成高效精準(zhǔn)的工作。此時面臨的是將巨大的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)、品質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)等存儲和一系列溝通問題帶來的難關(guān)。為了解決汽車線束制造過程中所遇到的這些難題，汽車線束制造數(shù)字化和智能化的應(yīng)用研究尤為重要，有效的數(shù)字化管理和智能化應(yīng)用的普及才能解決這一系列瓶頸問題。本文旨在對汽車線束制造的數(shù)字化和智能化應(yīng)用相結(jié)合，展開探索與研究，進(jìn)一步推進(jìn)汽車線束制造水平的發(fā)展。

1 汽車線束制造數(shù)字化智能化介紹

1.1 汽車線束制造數(shù)字化介紹

（1）汽車線束制造數(shù)字化設(shè)計

汽車線束制造的基礎(chǔ)知識層是整個數(shù)字化平臺的基礎(chǔ)，直接影響系統(tǒng)對知識描述的全面性、獲取知識的高效性和用戶使用的展現(xiàn)形式的就是總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞，這也同時影響了后期汽車線束制造設(shè)計的智能性。

（2）汽車線束制造數(shù)字化管理

汽車線束制造需用諸多原材料來完成，這些原材料須在檢驗合格后，獲取質(zhì)檢部門給予相應(yīng)的二維碼合格證，由此通過手持無線終端的掃描完成出入庫的操作。這個過程步驟繁瑣、內(nèi)容繁多，頻繁的掃碼已然是一種繁雜的工作任務(wù)，占用了過多的時間，降低了配送效率。這時進(jìn)行汽車線束制造原材料的數(shù)字化管理便實現(xiàn)了物料的需求和配送之間的數(shù)字化信息的交互。操作工根據(jù)物料需求在數(shù)字化系統(tǒng)上下達(dá)配送指令。而此時配送人員就可以通過無線手持移動終端的顯示并執(zhí)行不同工位對原材料的不同需求信息，并有效執(zhí)行配送指令。

自此汽車線束制造工藝卡、生產(chǎn)、質(zhì)檢和完成與配用半成品導(dǎo)線的數(shù)字化管理也相應(yīng)完成。通過數(shù)字化系統(tǒng)和運用TRIZ創(chuàng)新工具進(jìn)行分析，將手持終端和數(shù)據(jù)相應(yīng)連結(jié)于整個工作流程之中。

1.2 汽車線束制造智能分析優(yōu)化

汽車線束制造業(yè)是一個經(jīng)驗和理論并重的領(lǐng)域，由于人們對汽車舒適性、安全性要求的不斷提高，汽車上的電器設(shè)備數(shù)量和功能要求也相繼增長，這無疑對線束的質(zhì)量和安全有著巨大考驗和嚴(yán)格要求，為此才能降低越來越復(fù)雜的汽車線束的故障率。目前汽車線束制造工藝的一般模式是：圖紙形成后進(jìn)行編排線束的生產(chǎn)工藝，首先進(jìn)行開線工藝，這是關(guān)乎整個生產(chǎn)進(jìn)度的重要環(huán)節(jié)，對其準(zhǔn)確度的要求極為嚴(yán)格，影響了生產(chǎn)效率。其次是壓接工藝和預(yù)裝工藝，這兩項工藝需要先編制工藝操作說明書，然后進(jìn)行有序的工藝操作。最后是總裝工藝，此項工藝需做到平衡才能保證流水線的速度和工作完成的準(zhǔn)確性。這種制造工藝的模式在汽車線束中得到了廣泛應(yīng)用，然而有個問題值得思考，線束制造通過TRIZ技術(shù)矛盾分析，仍有控制和測量的復(fù)雜性還未解決甚至惡化，故需將汽車線束制造數(shù)字化管理和智能應(yīng)用更好的結(jié)合從而完善汽車線束制造領(lǐng)域。

2 汽車線束制造過程中數(shù)字化與智能化應(yīng)用研究

隨著智能控制的出現(xiàn)，將線束制造與數(shù)字化管理系統(tǒng)相結(jié)合，利用服務(wù)器、計算機(jī)客戶端、網(wǎng)絡(luò)、手持終端、等資源，通過紙質(zhì)的二維條碼來標(biāo)識物料和成品的身份，使線束制造過程進(jìn)行數(shù)字化信息管理成為高效手段。

然而盡管應(yīng)用數(shù)字化管理一定程度上簡化了汽車線束的制造工作，工作量仍是龐大的且效率低下。根據(jù)TRIZ技術(shù)矛盾分析，自動化程度得到了改善，控制和測量的復(fù)雜性卻逐步惡化。查詢矛盾矩陣表，得出34、27、25三個創(chuàng)新原理，綜合分析34拋棄或再生原理與25自服務(wù)原理后可發(fā)現(xiàn)，先進(jìn)行二維碼自服務(wù)原理的應(yīng)用并將二維碼的功能改變后，將 RFID電子射頻標(biāo)簽作為身份標(biāo)識，同時利用再生原理，使RFID標(biāo)簽重復(fù)寫入回收多次利用，于是RFID電子標(biāo)簽的應(yīng)用成本降低。

因此RFID電子標(biāo)簽在各種材料上的應(yīng)用被普及，例如在導(dǎo)線原材料上的應(yīng)用研究。不同的線束主機(jī)廠家采用各不相同標(biāo)準(zhǔn)、類型的導(dǎo)線，而當(dāng)同一個線束制造中心為這些主機(jī)廠供貨時，如此的供貨要求導(dǎo)致整個工作流程實為不便，占用了過多的資金、場地和不必要的人工勞動時間。盡管數(shù)字化管理系統(tǒng)幫助原材料進(jìn)行準(zhǔn)確定位，但仍需用無線手持終端掃碼下架而后進(jìn)行配送。這就大大降低了工作效率，于是導(dǎo)線原材料的自動化管理和智能化應(yīng)用顯得尤為重要，智能化配送的應(yīng)用和研究應(yīng)運而生。

當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的導(dǎo)線原材料在每個放在架位導(dǎo)線進(jìn)入口的讀卡器的可讀范圍內(nèi)時，讀卡器發(fā)出磁場，查詢信號將會激活標(biāo)簽，記錄導(dǎo)線的相應(yīng)信息、數(shù)量、日期、操作員ID等信息然后進(jìn)一步通過計算機(jī)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能提供對應(yīng)報表給供應(yīng)商和管理者，便于結(jié)算與統(tǒng)計。這個過程中需要注意的是，電子標(biāo)簽為防止無效讀取需與金屬材質(zhì)的原材料保持一定距離。麻省理工學(xué)院自動識別中心曾調(diào)查顯示，一個配送中心每年花在人工勞動的時間到達(dá) 11000h。將 RFID系統(tǒng)與AGV運輸車相結(jié)合，在導(dǎo)線智能化配送中進(jìn)行無人自動化配送是行之有效的。AGV運輸車通過建立成功的無線連接，在控制模塊的準(zhǔn)確利用下，讀取有效信息、獲得正確途徑取得導(dǎo)線并進(jìn)行RFID標(biāo)簽掃描下架出庫，完成整個工作流程，提高速度、縮短周期，實現(xiàn)雙贏。同理可應(yīng)用于其他原材料的配送和管理。

3 結(jié)語

21世紀(jì)后，先進(jìn)的汽車線束制造工藝以迅猛的步伐，與各類創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合全面的改變著傳統(tǒng)汽車線束制造的面貌。隨著計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，自動化和智能化設(shè)備領(lǐng)域也逐步擴(kuò)大，在迎來計算機(jī)大數(shù)據(jù)時代的同時，數(shù)字化管理和智能化應(yīng)用被普及，提升了汽車線束制造業(yè)的質(zhì)量和動能。于此，通過TRIZ等創(chuàng)新方法進(jìn)行更多的汽車線束制造的創(chuàng)新和研究，才能使汽車線束制造業(yè)披荊斬棘，開拓前進(jìn)。