簡單分析螺栓RFID在發(fā)動機(jī)裝配中的應(yīng)用

在汽車制造行業(yè)，通常采用紙質(zhì)條碼、激光蝕刻二維碼、RFID標(biāo)簽等多種形式進(jìn)行車輛或發(fā)動機(jī)的識別。

而在RFID標(biāo)簽方面，也會封裝成各種形式，如高速公路ETC的矩形標(biāo)簽、南京地鐵的圓形籌碼標(biāo)簽、汽車總裝車間的帶磁鐵標(biāo)簽、發(fā)動機(jī)機(jī)加的螺栓標(biāo)簽。

本文介紹螺栓RFID標(biāo)簽在發(fā)動機(jī)制造中的應(yīng)用。

在2013年，通用汽車與巴魯夫合作，在通用紐約工廠應(yīng)用巴魯夫的高頻螺栓RFID標(biāo)簽，用于機(jī)加車間缸體線和缸蓋線的識別和追溯。

巴魯夫的螺栓RFID標(biāo)簽有M6和M8等規(guī)格，存儲容量最高可達(dá)128KB，其外觀和普通螺栓非常相似，如下圖紅圈所示：



以缸體加工為例，缸體上線時，先將RFID螺栓安裝、擰緊、寫入工單及序列號信息；當(dāng)缸體經(jīng)過關(guān)鍵加工工位時，PLC將關(guān)鍵作業(yè)信息如擰緊值、試漏檢測結(jié)果等寫入螺栓RFID；當(dāng)缸體進(jìn)入下一工位，PLC讀取RFID并檢查上道工序結(jié)果；缸體下線時，PLC讀取RFID數(shù)據(jù)并同步給MES系統(tǒng)。
巴魯夫螺栓RFID標(biāo)簽提供IP68等級的防護(hù)，可以應(yīng)用于有潤滑劑、金屬屑、清洗設(shè)備的環(huán)境中。
在一臺發(fā)動機(jī)的完整制造流程中，會使用多個RFID標(biāo)簽，如：

缸體機(jī)架的螺栓RFID
缸蓋機(jī)架的螺栓RFID
內(nèi)裝線的托盤RFID
缸蓋分裝的托盤RFID
活塞連桿分裝的托盤RFID
外裝線的托盤RFID
卡車發(fā)動機(jī)的測試線托盤RFID
當(dāng)發(fā)動機(jī)從內(nèi)裝轉(zhuǎn)運到外裝時，或者需要離線返修時，由于發(fā)動機(jī)和托盤分離，這時就需要將RFID數(shù)據(jù)與MES之間進(jìn)行備份和恢復(fù)，較為繁瑣。

因此，如果能夠?qū)⒏左w上的螺栓RFID標(biāo)簽一直延用到完整的制造過程中，就不存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)運的問題，可以大量減少MES和PLC之間的數(shù)據(jù)交互，但是面臨很大的困難。

由于發(fā)動機(jī)工位間距小，因此采用了高頻而不是超高頻RFID技術(shù)，這就造成了RFID標(biāo)簽閱讀距離短(一般<0.2米)、角度小，因此一般要求閱讀器要正對標(biāo)簽、緊貼安裝。

而缸體在經(jīng)過裝配之后，大部分被包裹在發(fā)動機(jī)內(nèi)部，如果螺栓RFID安裝在內(nèi)部則難以識別；安裝在外部的話，也可能在裝配過程中，造成和零件設(shè)備的干涉，也難以識別。

那么假如我們希望做到利用缸體螺栓RFID進(jìn)行全程跟蹤的話，則需要從設(shè)計入手，和工藝、控制專家一起制訂方案：

在缸體上設(shè)計螺栓RFID專用的工藝安裝孔；此孔不會影響發(fā)動機(jī)的剛性；在裝配后也一直暴露在發(fā)動機(jī)的外側(cè)；在出廠前用普通螺栓或橡膠塞進(jìn)行封閉。
螺栓RFID在缸體機(jī)加安裝后，全程不會和其它零件、設(shè)備形成干涉。
設(shè)備和OEM工程師，要根據(jù)螺栓RFID的位置和角度，調(diào)整各工位RFID閱讀器的安裝位置。
此方案能夠有效地確保數(shù)據(jù)安全，但是增加了工藝的復(fù)雜性，可謂各有利弊。