Toyota豐田，這家日本汽車制造商，秉承著持續(xù)改進(jìn)的工匠精神，始終致力于在全球范圍內(nèi)不斷優(yōu)化生產(chǎn)和裝配工藝。Toyota豐田位于英國(guó)伯納斯頓的汽車制造廠就是如此，保障著整個(gè)生產(chǎn)流程的質(zhì)量監(jiān)控。
而倍加福通過(guò)與英國(guó)豐田汽車制造公司（TMUK）的進(jìn)一步項(xiàng)目合作，針對(duì)項(xiàng)目中用到的倍加福超聲波傳感器和 AS-I 總線系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)、不斷優(yōu)化，以配合其制造過(guò)程中的人工操作和自動(dòng)化流程。
車輛在生產(chǎn)線上大約有10,000個(gè)零件需要組裝。TMUK 主要生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車，其制造涉及部件焊接、螺絲擰緊、連接、膠合、噴漆和微調(diào)等高度復(fù)雜的流程?，F(xiàn)代汽車工廠的大多數(shù)步驟都是由自動(dòng)化流程直接完成的。這些車輛沿著“傳送帶”上非常精密、且具有很多分支的裝配線就能完成生產(chǎn)。
如今，工廠采用的“傳送帶”在大多數(shù)情況下已經(jīng)被高架傳送帶、電動(dòng)傳送帶和無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)所取代。其實(shí)，無(wú)論是傳送帶還是生產(chǎn)線：最終的結(jié)果是一輛成品汽車從工廠生產(chǎn)出來(lái)。
1.振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái) 提供質(zhì)量保障
車輛生產(chǎn)線中，最后由裝配線運(yùn)輸至質(zhì)量保障部門。TMUK 主要生產(chǎn)混合動(dòng)力車，但也在英國(guó)德比附近的伯納斯頓工廠生產(chǎn)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的車輛?；旌蟿?dòng)力車配備充電電池，以便對(duì)車輛（包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)）進(jìn)行全面功能檢查。振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是在各個(gè)檔位和速度下驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和輪罩，測(cè)試制動(dòng)器，進(jìn)行多次測(cè)量，并校準(zhǔn)安裝在車輛中的傳感器。雖然試驗(yàn)臺(tái)上有大量的高科技設(shè)備，但每一次的測(cè)試運(yùn)行仍由質(zhì)量團(tuán)隊(duì)的成員進(jìn)行控制。
英國(guó)豐田制造公司的質(zhì)量保障—自動(dòng)化流程的各個(gè)工作步驟有序進(jìn)行。
為保障質(zhì)量，成品車最初分為兩條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線有四個(gè)工位。
雖然試驗(yàn)臺(tái)上有大量的高科技設(shè)備，但每一次的測(cè)試運(yùn)行仍由質(zhì)量團(tuán)隊(duì)的成員進(jìn)行控制。
“車輛按照流水線的規(guī)定周期完成裝配任務(wù)，并送至各個(gè)工位。經(jīng)過(guò)工作人員的檢測(cè)無(wú)誤，就將車輛送回生產(chǎn)線進(jìn)行最終檢查，” 英國(guó)豐田汽車制造公司質(zhì)量保障小組組長(zhǎng) David Waters 解釋道，“我們每個(gè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)不同的任務(wù)。我們發(fā)現(xiàn)以往的工作進(jìn)度有時(shí)與自動(dòng)化流程不同步。有時(shí)太慢，有時(shí)太快，這偶爾會(huì)造成工作流程步驟之間的過(guò)渡不如我們所希望的那樣順利。”
為保障質(zhì)量，成品車最初分為兩條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線有四個(gè)工位。振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)由其他試驗(yàn)設(shè)備代替，例如用于振動(dòng)試驗(yàn)的隔音室。另一個(gè)工位檢查車身是否防水。質(zhì)量保障團(tuán)隊(duì)根據(jù)運(yùn)行速度的反饋，以確保流程的互連。通過(guò)采用倍加福 UC2000-L2 超聲波傳感器，將它們安裝在車輛空間上方的每個(gè)工位，檢測(cè)車輛是否存在。
倍加福 UC2000-L2 超聲波傳感器
2.超聲波傳感器 實(shí)現(xiàn)可靠流程
Waters 回憶說(shuō)：“我們?cè)噲D采用光電傳感器來(lái)達(dá)到類似的目的，但并不理想。用于檢查的霓虹燈管發(fā)出的光會(huì)影響傳感器，全景玻璃屋頂或鏡面反射也會(huì)?！?/div>
而超聲波傳感器不受這種光學(xué)特性的影響。由于傳感器使用聲波探測(cè)物體，因此表面的顏色、透明度和反射不會(huì)影響其功能。采用超聲波傳感器還具備其他優(yōu)勢(shì)：其較長(zhǎng)和較寬的檢測(cè)范圍解決了實(shí)際應(yīng)用的難題，更大程度地保障檢測(cè)的可靠性，甚至可以檢測(cè)不規(guī)則輪廓。其可調(diào)的聲錐寬度還可以滿足不同的應(yīng)用需求。
超聲波傳感器還具有高可靠性，可報(bào)告車輛是否在其檢測(cè)范圍內(nèi)。此信息有助于質(zhì)量保障團(tuán)隊(duì)確保檢測(cè)質(zhì)量：綠-黃-紅信號(hào)燈指示相應(yīng)的測(cè)試程序是否仍在理想范圍內(nèi)或是否已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間。員工隨時(shí)都知道自己下一步需要做什么，部門管理團(tuán)隊(duì)也可以對(duì)流程有一個(gè)全面的把控，消除工作瓶頸。
倍加福 UC2000-L2 超聲波傳感器安裝在車輛空間上方的每個(gè)工位，用于檢測(cè)車輛是否存在。信號(hào)燈指示各試驗(yàn)程序是否仍在理想時(shí)間范圍內(nèi)。
當(dāng)車輛到達(dá)最后一個(gè)工位，通過(guò)此區(qū)域的信號(hào)燈指示左側(cè)或右側(cè)工位，是否有空余泊車位可以停放需要進(jìn)行測(cè)試的車輛，通過(guò)綠色和紅色兩種信號(hào)顏色進(jìn)行指示。使用 VariKont L2 系列超聲波傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)。
3.AS-I 系統(tǒng) 運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
David Nield，Pepperl+Fuchs UK 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)經(jīng)理
狀態(tài)設(shè)置最好是在測(cè)試間隙時(shí)間進(jìn)行，不應(yīng)干擾正在進(jìn)行的操作。這就是我們推薦 AS-I 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的原因之一。
AS-I 系統(tǒng)是一種簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的傳感器和執(zhí)行器布線技術(shù)。其中非常重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，只需通過(guò)一根扁平電纜就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)供電和數(shù)據(jù)通信。通過(guò)絕緣穿刺技術(shù)連接，這項(xiàng)技術(shù)使新設(shè)備的安裝變得簡(jiǎn)單。因此，AS-I 系統(tǒng)在連接分散的 I/O 點(diǎn)時(shí)，在成本、效率和靈活性方面是優(yōu)良的。該系統(tǒng)可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)傳輸集成到所有通用的控制解決方案中。
Waters 解釋道：“在過(guò)去，安裝額外的設(shè)備往往是一個(gè)非常費(fèi)力的過(guò)程。現(xiàn)在我們可以輕松地連接其他設(shè)備。如果有需要，我們可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)并簡(jiǎn)單地集成其他區(qū)域?！睘榱双@得更多的過(guò)程信息，可以用較少的安裝工作量集成電感、光電或其他超聲波傳感器。
4.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 保障過(guò)程穩(wěn)定
迄今為止，質(zhì)量保障小組使用的 AS-I 總線系統(tǒng)尚未連接到更高級(jí)別的控制系統(tǒng)。這實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，只是還需要進(jìn)一步的優(yōu)化計(jì)劃。在此之前，傳感器生成并收集在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，并定期存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)包中，還可以離線脫機(jī)進(jìn)行分析。
“如果在檢測(cè)過(guò)程中有任何延遲，我們可以通過(guò)這些信息清楚地確定問(wèn)題所在，” 組長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)?！叭绻@兩個(gè)線路都發(fā)生了延遲，延遲是持續(xù)的還是偶爾發(fā)生的？是與特定的工位有關(guān)，還是與特定的車型有關(guān)？我們現(xiàn)在可以依靠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)確定我們需要做出的反應(yīng)?！?/div>
David Waters ，英國(guó)豐田汽車制造公司質(zhì)量保證小組組長(zhǎng)
以前我們不得不應(yīng)對(duì)某些變動(dòng)，現(xiàn)在我們很高興可以實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)令人難以置信的穩(wěn)定無(wú)縫的過(guò)程。這樣就可以顯著地提高車輛總體性能和吞吐量。
多年前倍加福為 TMUK 提供了一個(gè)解決方案：使用超聲波傳感器完成監(jiān)測(cè)任務(wù)，但當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)還不發(fā)達(dá)。這次，雙方團(tuán)隊(duì)進(jìn)行進(jìn)一步的合作，在 AS-I 總線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面得到了廣泛而有力的支持，整個(gè)項(xiàng)目按要求有效進(jìn)行。