IIoT

虹科工業(yè)樹莓派在汽車數(shù)字化

生產(chǎn)中的應用

前言

造好車的關(guān)鍵是實現(xiàn)數(shù)字化研發(fā)和生產(chǎn)，從汽車制造生產(chǎn)來看，車企通過應用相關(guān)方案逐步實現(xiàn)數(shù)字化研發(fā)和生產(chǎn)能解決很多問題，也能實現(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)政策的提出和消費者個性化、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，故汽車生產(chǎn)數(shù)字化的核心是對整個過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的應用，如：對工廠里生產(chǎn)產(chǎn)品的人、機器、物料、工藝流程和環(huán)境進行建模，構(gòu)建數(shù)據(jù)底座，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進行連接，實現(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)，才能應對消費者需求轉(zhuǎn)變所帶來的潛在風險，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)檢等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行有效連接，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，自動化程度偏低且生產(chǎn)設備通信協(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)設備的運行狀態(tài)，以優(yōu)化過程管理，提升生產(chǎn)效率。但由于設備種類多，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)指導書，且數(shù)量達數(shù)百份，這使得執(zhí)行過程中常有很多錯誤和遺漏；

他們應用虹科的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品——工業(yè)樹莓派作為基礎，對工廠進行數(shù)字化和交互式設計改造。

虹科樹莓派系統(tǒng)（RevPi Core 3主控模塊和RevPi DI數(shù)字量輸入擴展模塊）與PLC進行連接，主控模塊可通過DI模塊從PLC接收數(shù)據(jù)，再進行處理；對應的工作指導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以進行跟蹤和分析。

通過執(zhí)行這個較小的改進措施，該車企實現(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)實際各流程的工藝復雜程度，車企會對其實現(xiàn)不同程度的自動化，其中需要機器和人工的協(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補給極其關(guān)鍵。

在車間中采用AGV系統(tǒng)替代人工自動識別所需物料并完成物料分揀、運輸?shù)戎貜托暂^高的工作，可確保物料及時補給、機器與人高效協(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)樹莓派實現(xiàn)汽車生產(chǎn)車間

物流自動化

虹科工業(yè)樹莓派具有實時操作系統(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實現(xiàn)軟PLC，非常適合應用在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中計算得出的位置信息，計算出下一個馬達的速度以控制AGV的運動速度；同時，根據(jù)超聲波傳感器的數(shù)據(jù)計算出與障礙物的距離以規(guī)劃AGV的最佳行動路徑；當其獲取到智能相機送達的條形碼信息時，它會指示AGV采取相應的下一步行動；還能存儲Web GUI并接受相應控制命令。

通過此應用，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，實現(xiàn)汽車制造車間物流自動化。

03 虹科RevPi方案簡介

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

此外，它小巧靈活，功耗低，支持用Python/Java/C/C++/C#、Node-RED可視化編程工具進行開發(fā)，還能實現(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)建應用，實現(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)驗超過3年的高科技公司，虹科與世界領(lǐng)域頂級公司包括EXOR、Eurotech、Unitronics、Matrikon、KUNBUS等合作，提供先進的高端工業(yè)4.0 工業(yè)觸摸屏、高端邊緣計算機、IoT開發(fā)框架、PLC與HMI一體機、OPC UA、工業(yè)級樹莓派、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，并獲得專業(yè)資格認證，平均3年+的技術(shù)經(jīng)驗和水平一致贏得客戶極好口碑。我們積極參與行業(yè)協(xié)會的工作，為推廣先進技術(shù)的普及做出了重要貢獻。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的設備研發(fā)和移植項目，以及終端用戶的智能工廠和工業(yè)4.0升級改造項目。