什么是AVI系統(tǒng)？給汽車制造業(yè)帶來了哪些好處？

汽車行業(yè)的競爭日益激烈，如何提高JPH，提高產品的質量，合理安排生產計劃，減少庫存，優(yōu)化物料管理模式已經成為汽車行業(yè)中最為關心的幾個議題。只有先在生產過程中妥善地處理好了質量，計劃，物料之間的關系，才能提高產量，增加銷售額，從而立于市場的不敗之地。AVI系統(tǒng)作為一個連接上層MIS和現(xiàn)場 FCS的制造執(zhí)行系統(tǒng)，可以幫助汽車生產商解決這些問題。因此，在當今汽車行業(yè)，各大汽車生產商都已經將AVI系統(tǒng)列為關鍵生產系統(tǒng)，并且有更多的廠商正在尋求合理的AVI系統(tǒng)解決方案，以提高企業(yè)的自動化水平和市場競爭力。

2.AVI系統(tǒng)簡介

AVI系統(tǒng)全稱Automatic Vehicle IdenTIficaTIon System，即車體自動識別跟蹤系統(tǒng)。

在汽車各類生產線上采用AVI系統(tǒng)，可以對不同的生產數(shù)據(jù)和相關的質量信息進行實時采集監(jiān)視，并可以通過與上層MIS系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，得到全廠的訂單信息、生產計劃等，結合本身的車體跟蹤信息，進行合理的排產。同時，AVI系統(tǒng)也可以向物料管理、質量保證以及其他部門傳送相關信息，這對物料供應、銷售服務、質量監(jiān)控以及整車的終身質量跟蹤等都起著非常重要的作用。

在涂裝車間，與AVI系統(tǒng)產生連鎖信息通常包括以下系統(tǒng)：

? MIS或ERP等信息系統(tǒng)

? 機運系統(tǒng)

? 漆房機器人系統(tǒng)

? 其他需要車體跟蹤信息的系統(tǒng)

3.涂裝車間AVI系統(tǒng)功能

涂裝車間的AVI系統(tǒng)通常會包括以下功能：

實時的車體信息跟蹤：通過實時的動態(tài)畫面使用戶方便地掌握整個車間的過車情況，了解當前訂單的生產狀況，并快速的查找到某輛車當前在哪個工藝段，這可以幫助相關人員及時了解一些特殊訂單車、試驗車或者有嚴重質量缺陷的車輛的具體位置，方便進行特殊處理。

質量信息錄入和查詢功能：提供現(xiàn)場操作站供質檢工段的人員為車輛錄入質量信息，該信息將自動存入AVI數(shù)據(jù)庫，供生成質量報表所用，同時也可以在實時畫面上方便的查詢車間內每輛車體的質量情況。該功能一方面可以讓質量管理人員方便地分析出頻繁發(fā)生的質量問題，從而對相關工藝進行更新，另一方面可以讓返修和點補等工段的人員快速地了解車輛返修的原因，對癥下藥，并且還可以為車輛終身的質量跟蹤提供初始數(shù)據(jù)。

路由功能：在車間內某些機運鏈的分道口和存儲區(qū)，AVI系統(tǒng)可以自動計算出當前車輛應當選擇的道次，并且發(fā)送給機運系統(tǒng)。這一功能可以實現(xiàn)車輛在存儲區(qū)的自動批次編組等功能，大幅提高存儲區(qū)以后工藝段的工作效率，在一些混線生產的車間里顯得尤為重要。另外還大大地提高了車間的自動化水平，為企業(yè)節(jié)省大量的人力成本。

為其他系統(tǒng)提供信息：AVI系統(tǒng)可以為車間內甚至全廠的其他系統(tǒng)提供他們所需要的車體信息和質量信息。如下線區(qū)廣播功能可以為總裝車間的物料拉動提供依據(jù)，減少總裝的停線率;為噴房機器人提供的車體信息可以讓機器人實現(xiàn)自動噴涂，無需人工介入，提高了自動化水平，并且增加了準確性。

報表功能：自動輸出的多樣化的報表可以幫助系統(tǒng)用戶了解每個時段每種車型的生產情況，借助相關的分析曲線等可以讓用戶方便的了解到生產過程中出現(xiàn)的瓶頸工段，為人員調整等提供依據(jù)。

4.案例分析

鑒于AVI系統(tǒng)給汽車制造業(yè)帶來的種種好處，國內各汽車生產商都在陸續(xù)尋求符合自身生產狀況的AVI系統(tǒng)解決方案。羅克韋爾自動化作為世界領先的生產解決方案供應商，曾為國內多家汽車生長商提供了合理的AVI系統(tǒng)方案。以下將借助其中一個涂裝車間的案例進行分析。

該AVI系統(tǒng)采用典型的高配AVI系統(tǒng)架構，系統(tǒng)主要包括兩臺冗余結構服務器、數(shù)套PLC控制器、數(shù)臺現(xiàn)場觸摸式操作屏和30多個分布在車間各個工藝段的AVI讀寫站。系統(tǒng)硬件架構如下圖：

該系統(tǒng)使用ETHERNET+DEVICENET兩層網絡結構。PLC上層使用ETHERNET連接，包括系統(tǒng)服務器、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、操作站等;PLC下層使用DEVICENET連接，包括RFID天線、BARCODE掃描槍和分布式IO等。

系統(tǒng)中，AVI服務器上運行羅克韋爾自動化的RSVIEW SE組態(tài)軟件，不僅提供實時的監(jiān)視畫面供相關人員及時了解整個車間的過車情況，還負責路由的邏輯運算以及與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換等。另外，RSVIEW SE還提供冗余功能和客戶端功能。

1.前言

汽車行業(yè)的競爭日益激烈，如何提高JPH，提高產品的質量，合理安排生產計劃，減少庫存，優(yōu)化物料管理模式已經成為汽車行業(yè)中最為關心的幾個議題。只有先在生產過程中妥善地處理好了質量，計劃，物料之間的關系，才能提高產量，增加銷售額，從而立于市場的不敗之地。AVI系統(tǒng)作為一個連接上層MIS和現(xiàn)場 FCS的制造執(zhí)行系統(tǒng)，可以幫助汽車生產商解決這些問題。因此，在當今汽車行業(yè)，各大汽車生產商都已經將AVI系統(tǒng)列為關鍵生產系統(tǒng)，并且有更多的廠商正在尋求合理的AVI系統(tǒng)解決方案，以提高企業(yè)的自動化水平和市場競爭力。

2.AVI系統(tǒng)簡介

AVI系統(tǒng)全稱AutomaTIc Vehicle IdenTIfication System，即車體自動識別跟蹤系統(tǒng)。

在汽車各類生產線上采用AVI系統(tǒng)，可以對不同的生產數(shù)據(jù)和相關的質量信息進行實時采集監(jiān)視，并可以通過與上層MIS系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，得到全廠的訂單信息、生產計劃等，結合本身的車體跟蹤信息，進行合理的排產。同時，AVI系統(tǒng)也可以向物料管理、質量保證以及其他部門傳送相關信息，這對物料供應、銷售服務、質量監(jiān)控以及整車的終身質量跟蹤等都起著非常重要的作用。

在涂裝車間，與AVI系統(tǒng)產生連鎖信息通常包括以下系統(tǒng)：

? MIS或ERP等信息系統(tǒng)

? 機運系統(tǒng)

? 漆房機器人系統(tǒng)

? 其他需要車體跟蹤信息的系統(tǒng)

3.涂裝車間AVI系統(tǒng)功能

涂裝車間的AVI系統(tǒng)通常會包括以下功能：

實時的車體信息跟蹤：通過實時的動態(tài)畫面使用戶方便地掌握整個車間的過車情況，了解當前訂單的生產狀況，并快速的查找到某輛車當前在哪個工藝段，這可以幫助相關人員及時了解一些特殊訂單車、試驗車或者有嚴重質量缺陷的車輛的具體位置，方便進行特殊處理。

質量信息錄入和查詢功能：提供現(xiàn)場操作站供質檢工段的人員為車輛錄入質量信息，該信息將自動存入AVI數(shù)據(jù)庫，供生成質量報表所用，同時也可以在實時畫面上方便的查詢車間內每輛車體的質量情況。該功能一方面可以讓質量管理人員方便地分析出頻繁發(fā)生的質量問題，從而對相關工藝進行更新，另一方面可以讓返修和點補等工段的人員快速地了解車輛返修的原因，對癥下藥，并且還可以為車輛終身的質量跟蹤提供初始數(shù)據(jù)。

路由功能：在車間內某些機運鏈的分道口和存儲區(qū)，AVI系統(tǒng)可以自動計算出當前車輛應當選擇的道次，并且發(fā)送給機運系統(tǒng)。這一功能可以實現(xiàn)車輛在存儲區(qū)的自動批次編組等功能，大幅提高存儲區(qū)以后工藝段的工作效率，在一些混線生產的車間里顯得尤為重要。另外還大大地提高了車間的自動化水平，為企業(yè)節(jié)省大量的人力成本。

為其他系統(tǒng)提供信息：AVI系統(tǒng)可以為車間內甚至全廠的其他系統(tǒng)提供他們所需要的車體信息和質量信息。如下線區(qū)廣播功能可以為總裝車間的物料拉動提供依據(jù)，減少總裝的停線率;為噴房機器人提供的車體信息可以讓機器人實現(xiàn)自動噴涂，無需人工介入，提高了自動化水平，并且增加了準確性。

報表功能：自動輸出的多樣化的報表可以幫助系統(tǒng)用戶了解每個時段每種車型的生產情況，借助相關的分析曲線等可以讓用戶方便的了解到生產過程中出現(xiàn)的瓶頸工段，為人員調整等提供依據(jù)。

4.案例分析

鑒于AVI系統(tǒng)給汽車制造業(yè)帶來的種種好處，國內各汽車生產商都在陸續(xù)尋求符合自身生產狀況的AVI系統(tǒng)解決方案。羅克韋爾自動化作為世界領先的生產解決方案供應商，曾為國內多家汽車生長商提供了合理的AVI系統(tǒng)方案。以下將借助其中一個涂裝車間的案例進行分析。

該AVI系統(tǒng)采用典型的高配AVI系統(tǒng)架構，系統(tǒng)主要包括兩臺冗余結構服務器、數(shù)套PLC控制器、數(shù)臺現(xiàn)場觸摸式操作屏和30多個分布在車間各個工藝段的AVI讀寫站。系統(tǒng)硬件架構如下圖：

該系統(tǒng)使用ETHERNET+DEVICENET兩層網絡結構。PLC上層使用ETHERNET連接，包括系統(tǒng)服務器、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、操作站等;PLC下層使用DEVICENET連接，包括RFID天線、BARCODE掃描槍和分布式IO等。

系統(tǒng)中，AVI服務器上運行羅克韋爾自動化的RSVIEW SE組態(tài)軟件，不僅提供實時的監(jiān)視畫面供相關人員及時了解整個車間的過車情況，還負責路由的邏輯運算以及與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換等。另外，RSVIEW SE還提供冗余功能和客戶端功能。

本系統(tǒng)中，PLC采用羅克韋爾自動化的AB品牌的CONTROLLOGIX。CONTROLLOGIX系統(tǒng)PLC屬于羅克韋爾自動化的LOGIX5000 平臺，該平臺提供了單一的集成化控制架構，提供了通用的控制引擎喝軟件編程環(huán)境，以及跨多個硬件平臺的通訊支持，在國內的汽車行業(yè)應用廣泛。

AVI系統(tǒng)主要依靠安裝在車體滑橇上的載碼體(如圖所示)和固定在車間關鍵位置的滾床上的RFID天線來進行車體識別和跟蹤。每一個RFID天線稱為一個 AVI站點，負責進行對載碼體的讀寫，并將讀到的信息通過DEVICENET傳送到PLC，對于關鍵的AVI站通常會設置現(xiàn)場操作屏，方便故障的排除和進行一些特殊操作。涂裝車間內300個滑橇上均裝有一個載碼體，載碼體中記錄著滑橇上承載的車體的信息，其中包括車體需要噴涂的顏色、車型、發(fā)生過的質量問題、車體批次號和車體序列號等等。車體的信息在涂裝車間上線處，即第一號AVI站寫入載碼體，直到車間下線口或者換橇后才被清除。寫入載碼體的信息將被作為這輛車的車體信息，在車體經過整個車間的過程中被識別跟蹤。

每當車體經過某個AVI站點，機運系統(tǒng)將停止機運鏈的運行，并向AVI系統(tǒng)發(fā)送車體到位信號。AVI系統(tǒng)收到到位信號后，開始觸發(fā)RFID天線進行載碼體的讀寫，并將信息發(fā)送給PLC，PLC會將該信息送到服務器，供服務器上進行實時的畫面顯示，并將信息送到數(shù)據(jù)庫。完成讀寫操作后，AVI系統(tǒng)會向機運系統(tǒng)發(fā)送車體放行信號，在某些需要進行路由選擇的AVI站，AVI系統(tǒng)還會通過AVI服務器向機運發(fā)送路由信息。機運系統(tǒng)收到放行信號和路由信號后后，就會放行車輛。

有關AVI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流如下圖所示：

主要的內部數(shù)據(jù)流：

服務器-PLC

服務器畫面是操作員與AVI系統(tǒng)進行交互的界面，用于實時顯示車間內每個車體的當前位置和詳細信息，這些信息都來源于PLC。

服務器-數(shù)據(jù)庫

服務器會將從PLC收到的車體信息和質量信息等存儲到數(shù)據(jù)庫，供以后的報表使用。

PLC-現(xiàn)場操作屏

現(xiàn)場操作屏用于對各個AVI站點進行參數(shù)設置或進行一些特殊的操作，另外，PLC的報警和網絡節(jié)點故障等都將顯示在操作屏上，以便相關人員及時的處理故障。

主要的外部數(shù)據(jù)流

AVI-信息系統(tǒng)

涂裝上線口AVI站點寫到滑橇載碼體的車體信息來源于信息系統(tǒng)下達的計劃信息。另外，AVI系統(tǒng)在涂裝下線口AVI站點將下線車輛的信息發(fā)送到信息系統(tǒng)，以方便總裝物料的準備。

AVI-機運系統(tǒng)

機運系統(tǒng)是AVI系統(tǒng)的主要接口系統(tǒng)，為AVI提供準確的車體到位信號。在車間的一些路由點，AVI系統(tǒng)服務器會通過設定好的路由規(guī)則，經過腳本計算，得出當前車輛的路由信息，發(fā)送給機運，機運將根據(jù)該信息正確選道，從而實現(xiàn)機運鏈的自動運行。

AVI-噴房機器人

在噴房入口的AVI站點，AVI系統(tǒng)可以為噴房機器人系統(tǒng)提供當前進噴房的車輛的車體信息，以便機器人自動選擇正確的噴漆顏色和噴涂方式。

5.結束語

在現(xiàn)代化汽車廠的涂裝車間里，AVI系統(tǒng)已經是運用最為普遍的自動化系統(tǒng)之一。涂裝AVI系統(tǒng)可以幫助汽車制造商降低人力、加強質量管理、提高車間的自動化水平,并為車輛的終身質量追溯提供依據(jù)。因此，選擇合適的AVI系統(tǒng)解決方案來提高自身的市場競爭力，已經是每個汽車制造商應該考慮的問題。