宝马(BMW) 在装配线采用RFID系统精确定位车辆和工具 - 安防知识网

BMW 德国雷根斯堡集装厂采用一套 RFID 实时定位系统（RTLS），将被集装的汽车与正确的工具相匹配，根据车辆的识别码（VIN）自动实现每辆车的定制化装配。由 Ubisense 提供的这套 RTLS 系统使汽车制造商可以在长达 2 公里长的装配线将每辆车的位置精确定位到 15 厘米内。

因为 BMW 的顾客通常订购定制化汽车，每辆车根据顾客的要求进行集装，如特定的内饰、座椅和引擎。对于高端汽车制造商而言，如何向集装线工人下达定制化装配命令极具挑战。举个例子，在装配线的每一站，在下辆车进入卡位之前，工人大约只有 50 秒的时间来执行指示；所以工人必须快速了解每辆车应该安装哪个部件，及安装采用的适当转矩 - 如采用扳钳拧紧螺栓。

公司曾测试、试用过多个方案，包括无源和有源 RFID、红外线和条码，希望能帮助工人快速判断到达集装线的汽车需要实施那些装配。直到最近，BMW 还采用一套条形码方案，将条码贴在汽车的后端行李箱上。工人手持条形扫描仪读取每个标签的序列号，接着发送到制造商的后端系统，与汽车的 VIN 和装配要求相对应。

工人接着放下扫描仪，拿起装配工具，工具可接收软件（德国软件公司 IBS 提供）的指示，自动编程以正确执行所需任务。然而，这套系统过于耗时，易发生错误。在一些情况下，条码标签无法读取，只是因为工人忘记或没有足够的时间读取。

质量控制部门经常会识别出成品车错误的安装部件，将车送回集装线进行修改。每年类似错误的成本高达 140 万美元，Ubisense 的总裁 Richard Green 称。

18 个月前，Green 称，BMW 开始与 Ubisense 讨论一套超宽频 RFID 方案。“他们寻找高稳定性的方案” 他称。Ubisense 和 IBS 合作开发 BMW 工具协助系统（TAS），后者结合 IBS 的工具控制软件和 Ubisense RLS 技术帮助汽车制造商在 120 个工具站定位和识别生产资产、车辆和扭矩工具，那儿每天平均装配 1000 辆车。

这套系统于 2009 年1 月全面应用，使 BMW 可以识别每一辆经过集装线的车辆，不仅能识别车辆位置，还有所有装配该车的工具。极其精确性对位置定位是非常必需，由于装配线上每辆车与前面车的距离只有 1 英尺，而经常会有五种工具同时被用于同一辆车。

当一辆 BMW 汽车空壳进入集装线，工人将其 VIN 码编入一个 Ubisense UWB RFID 标签，并将标签 - 含磁性后背 - 贴在汽车车盖上。标签接着通过一系列短信号（6 - 8 GHZ）发送汽车 VIN 号。约有 380 台 Ubisense 阅读器安装在装配线上方，获取读取距离内任何 UWB 有源标签发送的 VIN 码。这帮助系统识别每个标签的位置。另外，系统还测量每个信号的角度，以便更好地识别每个标签的位置。每一件工具也粘贴一张类似的 UWB 标签，根据工具是否移动，以不同速率发送其 ID 码。如果工具静止不动，标签停止发送 ID 码，直到有人将它取起。

当阅读器捕获标签的 ID 码，通过电缆连接将数据发送到后端数据系统。TAS 软件接着集成标签位置和现有的 IBS 工具控制系统，后者发送正确的命令到贴标车辆的应用工具。

现在，RFID 基础设备已安装到位，BMW 可以将 RFID 数据应用于其它目的，如追踪送回维修汽车的位置。一旦工厂质量控制部门完成车辆质量检测，标签被移去，在车盖上安装 BMW 标志，标签可以重新使用。

据 Green 称，这套系统最大的挑战是确保标签可以在高金属环境里被精确读取。工具和车辆的定位十分重要，UWB 阅读器的大型网络可以提供高程度的精确。“我们通过这次应用学到了很多知识，其中很重要一点是工具贴标的重要性” Green 称。公司已经与几家工具制造商讨论在运往顾客（如 BMW）之前对工具贴标。