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汽车焊装生产线的节拍控制研究

作　者: 耿立虹
导　师: 黄宏成；刘涛
学　校: 上海交通大学
专　业: 车辆工程
关键词: 汽车焊装生产线可编程控制器无线射频识别技术电子标签节拍控制
分类号: U468.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

现代汽车制造企业面对快速多变且无法预测买方市场的竞争局面,目前企业的生产活动已经开始从大量生产模式进入一种客户化大规模定制模式同时需要企业快速响应消费者需求变化,同一生产线可能共线生产多种车型,要求汽车生产企业能实现柔性化生产和按订单生产,提高企业的生产效率和竞争力。生产节拍的管理变得更复杂也更重要。为了提高生产节拍,在车间布局、焊装机器人通讯、无线射频识别技术、快速反应系统等方面实施了相应的措施。车间工艺布局上实施紧凑高效的工艺物流设计,地板线、车身线、调整线操作高度降到零平面,优化物流和操作人员的沟通条件。使用无线射频识别电子标签承载着车身的加工信息传递到下一工位的焊装机器人,同时电子标签的位置信息传送给控制器,控制器根据标签在某个工位的停留信息计算出给各工位的生产节拍信息。焊装机器人与控制器的通讯使用CANopen现场总线,机器人在使用端持器把车身固定在滚床上时,现场总线会形成回路,只有CANopen现场总线可以满足这种情况,这样焊装机器人的动作可以更连续和快速。推行快速反应管理系统(Andon系统),用于节拍异常时候的处理,加快现场问题的响应速度。通过以上措施为生产效率提高提供了实际的数据,找出瓶颈工位,分析其原因,降低其时间,使生产能力得到不断的提高。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-10
第一章绪论  10-14
  1.1 引言  10
  1.2 课题的研究背景  10-11
  1.3 生产节拍国内外研究现状  11-12
  1.4 研究的意义  12
  1.5 研究的方法和主要内容  12-14
第二章焊装车间生产节拍的控制策略  14-21
  2.1 神龙汽车武汉二厂焊装车间介绍  14
  2.2 生产线节拍问题的分析  14-16
    2.2.1 生产线节拍问题的概述  14-15
    2.2.2 生产线不平衡产生的原因  15-16
    2.2.3 生产线节拍问题的分类  16
  2.3 生产线节拍管理的现状  16-17
  2.4 生产线节拍管理的目标  17-19
  2.5 生产线节拍控制的策略  19-20
  2.6 本章小结  20-21
第三章生产节拍管理中的自动化设备  21-34
  3.1 车身加工信息传递简介  21
  3.2 焊装车间车身识别系统  21-28
    3.2.1 无线射频识别系统的分类  22
    3.2.2 无线射频识别系统的构成  22-23
    3.2.3 无线射频识别系统的工作原理  23-24
    3.2.4 焊装车间无线射频识别系统的工作过程  24
    3.2.5 焊装车间无线射频识别系统的构成  24-26
    3.2.6 焊装车间无线射频识别系统的载码体数据结构  26-28
  3.3 车身跟踪系统  28-31
    3.3.1 接收车身位置信息  28
    3.3.2 车身跟踪  28-29
    3.3.3 车身队列的顺序检查  29
    3.3.4 车身缓冲区控制  29
    3.3.5 车身队列重建  29
    3.3.6 维护报废车身数据  29-30
    3.3.7 神龙汽车武汉二厂焊装车间车身跟踪系统工作情况  30-31
  3.4 用于生产节拍管理的硬件设备  31-33
    3.4.1 可编程控制器(Programmable Controller)  31-32
    3.4.2 神龙汽车武汉二厂焊装车间PLC 系统的组成  32-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章生产节拍管理中的现场总线  34-42
  4.1 生产节拍管理使用的现场总线  34-41
    4.1.1 Fipio 现场总线  34-35
    4.1.2 Fipio 现场输入输出设备  35-36
    4.1.3 CANopen 现场总线  36-39
    4.1.4 CANopen 现场总线在神龙汽车二厂焊装车间车身线中的应用  39-40
    4.1.5 开放的Modbus TCP 协议  40
    4.1.6 开放的Modbus TCP 协议在神龙汽车二厂焊装车间的应用  40-41
  4.2 本章小结  41-42
第五章生产节拍的异常处理系统  42-60
  5.1 焊装车间快速反应系统简介  42-44
    5.1.1 使用ANDON 系统的目标  42-43
    5.1.2 ANDON 系统构成  43
    5.1.3 ANDON 系统管理区域  43-44
    5.1.4 线上ANDON 显示板的布置  44
  5.2 ANDON 报警和停线  44-48
    5.2.1 操作工ANDON 报警和停线  44-45
    5.2.2 ANDON 质量报警和停线  45
    5.2.3 停线  45-46
    5.2.4 处理异常的推动  46-48
  5.3 车间级ANDON 控制网络  48-52
    5.3.1 ANDON 车间级控制网络构成  48-49
    5.3.2 ANDON 控制PLC 现场总线系统构成  49-50
    5.3.3 ANDON 信息显示屏网络系统构成  50-52
    5.3.4 ANDON 上位监控及信息管理系统构成  52
  5.4 ANDON 系统功能设计  52-59
    5.4.1 ANDON 呼叫指示  52-54
    5.4.2 ANDON 板显示实例  54-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章生产线节拍控制的效果评价  60-63
  6.1 生产节拍的管理  60-61
    6.1.1 生产节拍的计算  60-61
    6.1.2 产量管理  61
  6.2 新旧生产线节拍对比  61-62
    6.2.1 武汉神龙汽车一厂焊装车间旧车身生产线的节拍  61
    6.2.2 武汉神龙汽车二厂焊装车间新车身生产线的节拍  61-62
    6.2.3 新旧焊装车间车身线节拍对比  62
  6.3 本章小结  62-63
第七章总结与展望  63-64
  7.1 总结  63
  7.2 展望  63-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间发表论文  67-69

汽车焊装生产线的节拍控制研究

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