汽車生產線

汽車生產線是一種生產汽車流水作業的生產線。它包括焊接、衝壓、塗裝、動力總成等等。一些大型公司自動化水平大大提高 ^[1]  。

基於RFID的汽車生產線信息集成模式及關鍵技術研究：

無線射頻識別(RFID)技術因其特有的非接觸性以及可對多目標物體同時識別的特性，正逐漸被廣泛應用於供應鏈、物流、交通和防偽等多個領域。而由於汽車生產環境的特殊性和生產過程的複雜性，如何在汽車生產線上應用RFID是一個非常值得研究的問題。

主要針對汽車生產線上RFID信息集成模式及關鍵技術進行研究。 論文首先對研究背景、研究問題的提出進行了介紹，對國內外RFID的應用研究，特別是RFID在製造業的應用以及信息集成方面的相關研究現狀進行了綜述，在此基礎上提出了論文研究目標、具體研究內容和研究方法。

在介紹RFID技術和汽車生產基本流程的基礎上，論文采用內容分析法對RFID在汽車製造及離散製造業的應用環節和應用功能進行統計調查，結合對汽車生產線信息管理現狀的深入調查，指出當前RFID在汽車生產線適合應用的環節是焊接、塗裝和總裝，並提出了RFID在汽車生產線的相應環節的詳細應用功能。

論文在已有研究成果基礎上，提出了一種改進的水平分佈部署和垂直集成分佈的分類方法，並利用內容分析法調查了RFID在製造業中的部署與集成模式情況，結合對RFID在汽車生產線應用環節和應用功能的分析，提出一種功能水平分佈、垂直多層的汽車生產線RFID信息集成模式。在此基礎上提出了RFID系統與MES的集成框架。最後對支持功能水平分佈、垂直多層的汽車生產線RFID信息集成模式運行的關鍵技術進行了簡單分析。

在分析影響RFID讀寫性能的主要因素的基礎上，論文針對可控因素進行了實驗室單因素試驗和多因素正交試驗。利用單因素試驗分析了各主要影響因素對RFID系統識讀性能影響的顯著性程度和影響規律。針對提出的主要影響因素，通過比較分析全面試驗法、簡單比較法和正交試驗法各自的優缺點，通過正交漸近優化試驗提出了影響RFID識讀性能的多因素最優組合水平。

在此基礎上，選擇多種標籤在焊接、塗裝生產線現場進行了應用測試，根據測試結果提出了RFID標籤及閲讀器在汽車生產線上的佈置方案。論文通過調研提出了汽車生產過程RFID系統信息處理流程，分析了汽車生產線RFID數據可採用標籤直接存儲和後台數據存儲兩種方式。在分析RFID數據特點的基礎上，提出了RFID標籤數據內容的一種形式，討論RFID數據管理的具體內容;提出了適合汽車生產線的RFID數據通信方式，並提出了兩種閲讀器組網方式以及基於XML的RFID信息集成和基於web服務技術的RFID應用集成。

論文最後基於RFID的汽車生產線信息集成模式構建了基於RFID的MES系統總體結構框架，並重點研究了基於RFID的MES功能模型、物理模型和信息流模型。在對汽車生產線上的RFID系統安全需求進行分析的基礎上，提出重點從管理體系和支持技術兩個方面解決RFID系統的安全問題。給出了RFID系統安全管理體系構建的基本框架。在技術上將RFID系統的安全性分成兩個安全域，重點研究由閲讀器到應用系統之間的安全性問題，提出將入侵檢測技術引入RFID系統，並從兩個方面研究對入侵檢測的改進：一是使用聚類算法進行數據預處理以降低計算複雜度、提高檢測效率；二是使用免疫粒子羣進化算法直接改進特徵選取以提高檢測準確率。最後給出了兩種方法的框架模型。 論文研究成果已部分應用在C汽車公司生產線RFID系統建設過程中，取得了一定的效果 ^[2]  。

第十二屆中國國際機牀展覽會2011年4月11日至16日在新國展舉行。在本次展會中，國內機牀企業將展出為汽車行業開發的十餘條柔性生產線，中國裝備製造企業在汽車生產線領域實現了“零的突破”，成為本屆展會值得期待的一大亮點。

據中國機牀工具工業協會有關負責人介紹，我國已連續兩年成為全球最大的汽車生產國，汽車生產線作為高端裝備，擁有巨大的國內市場。中國機牀企業成功研發出具有自主知識產權的汽車生產線，不僅是機牀行業的突破，對中國車企而言，也是一個利好。

中國的汽車工廠由此迎來一位重量級焊接機器人，其比人類更勝任汽車生產線上的焊接工作。

由某公司投資並與哈爾濱工業大學合作開發的QH－165點焊機器人通過驗收。 中國的汽車工廠由此迎來了一位“重量級”焊接機器人，它比人類更勝任汽車生產線上的焊接工作。

據介紹，QH－165點焊機器人整體技術指標已達到國外同類機器人水平。“QH”是合作雙方各自名稱的打頭字母，“165”則表示這部機器人達到了抓取末端負載165公斤的水平。

哈爾濱工業大學機器人研究所李瑞峯教授介紹説，隨着汽車工業發展，焊接生產線要求焊鉗一體化，汽車生產企業往往採用焊接機器人完成這項工作。一部焊接機器人可以完成3個工人的工作量，工作效率更高。其操作精度也優於人工，保證了汽車產品質量的一致性。

自上世紀80年代起，哈工大先後成功研製10公斤級、30公斤級、100公斤級、120公斤級系列點焊機器人，並在汽車焊接領域獲得成功應用。165公斤級點焊機器人是汽車焊接中最常用的一種機器人，但Before中國要依賴進口。

從2007年起，某公司與哈工大在機器人領域開展合作。2008年9月，哈工大研製完成國內首部165公斤級點焊機器人，在某公司焊接生產線應用Year來，焊接了幾萬套汽車車身部件。雙方已聯合申請並獲得了“863計劃”的支持。

經過首部165公斤級點焊機器人的一年應用及性能優化，這部QH－165點焊機器人誕生了。它在技術上突破了高速、大負載工業機器人的機械系統優化設計，高速、大負載運動平穩性控制等技術難點，實現了良好的人機交互操作。

李瑞峯説，Within two years這部165公斤級焊接機器人有望在某公司得到批量應用。In the future，哈工大將進一步研製210公斤級點焊機器人及6公斤級弧焊機器人，目標是最終實現產業化 ^[2]  。

  

1.發展歷史

汽車的大工業生產方式發生過三個轉變：生產流水線方式，汽車平台式生產，“模塊化”生產方式 

2.生產流水線方式

20世紀初，福特公司在製造T型車時創造出影響整個世界工業的生產工藝——生產流水線，大幅度降低了生產週期和成本，同時也降低了售價。流水線方式作為汽車生產的主流方式一致延續到80年代。 

3.汽車平台式生產

隨着科技進步和市場的變化，一個型號的產品生命週期越來越短，大批量生產方式逐漸變得不能適應競爭。在80年代，產生了一種稱為“汽車平台”的概念，“汽車平台”是由汽車製造廠商設計的，幾個車型共用的產品平台。汽車平台與車輛的基本結構相關，出自於同一平台的不同車輛具有相同的結構要素，例如車門立柱、翼子板、車頂輪廓等。同一平台的車型的軸距一般情況下是相同的，同時一些配件是通用的。有時候很多種不同品牌的車在一個平台，而同一品牌的不同年度車型反而不在一個平台。 

4“模塊化”生產方式

在“模塊化”生產方式下，汽車技術創新的重心在零部件方面，零部件要超前發展，並參與汽車廠商的產品設計。例如德爾福系統公司相繼推出了座艙、接口盤制動、車門、前端、集成空氣/燃油等模塊。而汽車廠商方面則以全球範圍作為空間，進行汽車模塊的選擇和匹配設計，優化汽車設計方案，將汽車裝配生產線上的部分裝配勞動轉移到裝配生產線以外的地方去進行。採用“模塊化”生產方式有利於提高汽車零部件的品種、質量和自動化水平，提高汽車的裝配質量，並縮短汽車的生產週期。幾個自主品牌包括通用的凱越等其實走的就是這條路 ^[3]  。