IIoT

虹科工業(yè)樹莓派在汽車數(shù)字化

生產(chǎn)中的應(yīng)用

前言

造好車的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化研發(fā)和生產(chǎn)，從汽車制造生產(chǎn)來看，車企通過應(yīng)用相關(guān)方案逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化研發(fā)和生產(chǎn)能解決很多問題，也能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模降本增效。本文將分享虹科工業(yè)樹莓派（RevPi）在汽車數(shù)字化生產(chǎn)中的案例應(yīng)用，可為業(yè)內(nèi)工程師提供參考。

虹

科

方

案

01 汽車生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷更新迭代、國家相關(guān)政策的提出和消費(fèi)者個(gè)性化、定制化需求的不斷增加，車企迎來了生產(chǎn)流程數(shù)字化改革的挑戰(zhàn)。

工業(yè)數(shù)據(jù)為車企生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，故汽車生產(chǎn)數(shù)字化的核心是對(duì)整個(gè)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的應(yīng)用，如：對(duì)工廠里生產(chǎn)產(chǎn)品的人、機(jī)器、物料、工藝流程和環(huán)境進(jìn)行建模，構(gòu)建數(shù)據(jù)底座，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)的全流程的高度協(xié)同。

只有利用好生產(chǎn)數(shù)據(jù)，才能應(yīng)對(duì)消費(fèi)者需求轉(zhuǎn)變所帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，將生產(chǎn)流程、工藝中的不確定性降到最低。

02 汽車數(shù)字化生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明化

數(shù)據(jù)的透明化，決策的敏捷化是生產(chǎn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的根本。只有通過在庫存、制造、物流、質(zhì)檢等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效連接，分析及使用，才能改變原有粗放的生產(chǎn)方式。

而在傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)中，自動(dòng)化程度偏低且生產(chǎn)設(shè)備通信協(xié)議不一，使得各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)難以捕獲和管理。這一問題可通過在車間中加裝智能的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來解決。

【案例分享】數(shù)據(jù)采集

虹科工業(yè)樹莓派助力實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明化

一家日本車企在其傳統(tǒng)生產(chǎn)中遇到以下難題：

他們想要監(jiān)控車間中關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以優(yōu)化過程管理，提升生產(chǎn)效率。但由于設(shè)備種類多，使得無法順利采集數(shù)據(jù)并管理。

其生產(chǎn)流程中采用紙質(zhì)的作業(yè)指導(dǎo)書，且數(shù)量達(dá)數(shù)百份，這使得執(zhí)行過程中常有很多錯(cuò)誤和遺漏；

他們應(yīng)用虹科的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品——工業(yè)樹莓派作為基礎(chǔ)，對(duì)工廠進(jìn)行數(shù)字化和交互式設(shè)計(jì)改造。

虹科樹莓派系統(tǒng)（RevPi Core 3主控模塊和RevPi DI數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊）與PLC進(jìn)行連接，主控模塊可通過DI模塊從PLC接收數(shù)據(jù)，再進(jìn)行處理；對(duì)應(yīng)的工作指導(dǎo)文檔可通過主控模塊上的HDMI接口顯示在顯示器上。此外，包括工作步驟記錄在內(nèi)的各種過程數(shù)據(jù)也通過主控模塊的以太網(wǎng)連接發(fā)送到云或者第三方平臺(tái)以進(jìn)行跟蹤和分析。

通過執(zhí)行這個(gè)較小的改進(jìn)措施，該車企實(shí)現(xiàn)了無紙化生產(chǎn)，也從整體上提高了工廠的生產(chǎn)效率。

生產(chǎn)車間物流自動(dòng)化

汽車制造包含四大工藝流程：沖壓、焊裝、涂裝和總裝。根據(jù)實(shí)際各流程的工藝復(fù)雜程度，車企會(huì)對(duì)其實(shí)現(xiàn)不同程度的自動(dòng)化，其中需要機(jī)器和人工的協(xié)同操作。生產(chǎn)的數(shù)字化主要體現(xiàn)在工時(shí)優(yōu)化和質(zhì)量檢測方面，這就意味著，生產(chǎn)流程中各種物料的及時(shí)補(bǔ)給極其關(guān)鍵。

在車間中采用AGV系統(tǒng)替代人工自動(dòng)識(shí)別所需物料并完成物料分揀、運(yùn)輸?shù)戎貜?fù)性較高的工作，可確保物料及時(shí)補(bǔ)給、機(jī)器與人高效協(xié)同工作，提升汽車制造車間整體物流管理能力。

【案例分享】小型控制

AGV搭載虹科工業(yè)樹莓派實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)車間

物流自動(dòng)化

虹科工業(yè)樹莓派具有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，集成眾多工業(yè)總線協(xié)議，如：PROFINET、Canopen、 EtherCAT、Modbus等，開發(fā)方式多樣，開放度高且功耗低，體積小，甚至可以結(jié)合CODESYS實(shí)現(xiàn)軟PLC，非常適合應(yīng)用在AGV等小型控制場景。

首先，AGV上的虹科工業(yè)樹莓派可從智能相機(jī)中計(jì)算得出的位置信息，計(jì)算出下一個(gè)馬達(dá)的速度以控制AGV的運(yùn)動(dòng)速度；同時(shí)，根據(jù)超聲波傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算出與障礙物的距離以規(guī)劃AGV的最佳行動(dòng)路徑；當(dāng)其獲取到智能相機(jī)送達(dá)的條形碼信息時(shí)，它會(huì)指示AGV采取相應(yīng)的下一步行動(dòng)；還能存儲(chǔ)Web GUI并接受相應(yīng)控制命令。

通過此應(yīng)用，車間中的AGV可有效幫助管理者高效管理物料輸送、料道規(guī)劃等工作，實(shí)現(xiàn)汽車制造車間物流自動(dòng)化。

03 虹科RevPi方案簡介

虹科工業(yè)樹莓派產(chǎn)品具有實(shí)時(shí)Raspbian系統(tǒng)，內(nèi)置Broadco多核處理器具備諸如圖像處理類復(fù)雜任務(wù)處理能力。

此外，它小巧靈活，功耗低，支持用Python/Java/C/C++/C#、Node-RED可視化編程工具進(jìn)行開發(fā)，還能實(shí)現(xiàn)CPDESYS軟PLC功能，在數(shù)據(jù)采集和小型控制等場景可幫助用戶快速創(chuàng)建應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化生產(chǎn)。

虹科--工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

虹科是一家在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)IIoT行業(yè)經(jīng)驗(yàn)超過3年的高科技公司，虹科與世界領(lǐng)域頂級(jí)公司包括EXOR、Eurotech、Unitronics、Matrikon、KUNBUS等合作，提供先進(jìn)的高端工業(yè)4.0 工業(yè)觸摸屏、高端邊緣計(jì)算機(jī)、IoT開發(fā)框架、PLC與HMI一體機(jī)、OPC UA、工業(yè)級(jí)樹莓派、SCADA等解決方案。物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部所有成員都受過專業(yè)培訓(xùn)，并獲得專業(yè)資格認(rèn)證，平均3年+的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和水平一致贏得客戶極好口碑。我們積極參與行業(yè)協(xié)會(huì)的工作，為推廣先進(jìn)技術(shù)的普及做出了重要貢獻(xiàn)。至今，虹科已經(jīng)為行業(yè)內(nèi)諸多用戶提供從硬件到軟件的不同方案，并參與和協(xié)助了眾多OEM的設(shè)備研發(fā)和移植項(xiàng)目，以及終端用戶的智能工廠和工業(yè)4.0升級(jí)改造項(xiàng)目。