图1  SIEMENS MOBY-I识别系统

使用SIEMENS MOBY-I识别系统有效地预防了由于车身颜色不统一导致油漆来回切换而造成的损失，同时实现了生产线车身走向的自动控制，在保持涂装车间原有功能正常工作的前提下，增加自动识别系统，其在车身数据、位置以及数据统计等方面都有着广泛的应用。

随着人们生活水平的提高，客户对车身颜色的需求越来越多样化，有的涂装车间可生产的颜色超过20种。为了满足不同顾客的需求，汽车涂装生产过程中需要不断更换颜色。在涂装柔性化的生产过程中，多种车型、多种颜色不断交替生产，在涂装自动喷涂机更换颜色过程中，如要进行清洗工作，将导致油漆浪费和效率降低。如果能在喷涂面漆之前，将车身按颜色进行分组，同一种颜色集中生产，将大大减少浪费和停线。

车间系统

涂装工艺流程一般包括：前处理、电泳、电泳烘干及强冷室、PVC粗密封、UBS、PVC细密封、PVC烘干及强冷室、电泳打磨、中涂喷漆、中涂烘干及强冷室、中涂打磨、面漆喷漆、面漆烘干及强冷室、修饰、装饰和喷蜡线等。完成整个流程的输送系统可以采用SIEMENS S7-400 PLC控制系统，一共10组PLC。整个涂装输送系统是全自动化识别和控制的，比如白车身从焊装车间来到涂装车间时，在进入前处理前，我们采用光栅识别系统来识别车型，根据车型自动锁紧、检测。同样在整流识别、车身解锁识别中，我们也采用类似方式来对其进行自动控制。以上工位由于只需要车型信息，所以采用光栅识别既直接又简单。在PVC细密封入口前有一识别系统，我们采用的是SIEMENS MOBY-I识别系统（见图1）进行自动控制，这是为了在车身进行自动喷涂时能够自动识别车型和颜色等。SIEMENS MOBY-I识别系统主要构成如图2所示。

图2  SIEMENS MOBY-I识别系统主要构成

SIEMENS MOBY-I识别系统又被称为感应式辩识系统，其工作原理就是根据PLC上的接口模块通过电缆连接到SLG43上进行数据读写，与数据载体MDS 439E通过射频技术将数据保存在数据载体MDS内。数据载体MDS安装在滑橇上，滑橇载着车身根据MDS内的数据信息进行自动运行，MDS里的数据包括车身号、车身型号、滑橇号、车身颜色以及是否带天窗等信息。

我们通过以太网（ETHERNET）与人机界面中央控制系统（EMOS）进行通信。当车身运行到自动喷涂机时，车身识别系统应能够根据车身信息进行自动喷涂。当车身经过修饰处理后，针对不同的车辆，识别系统应能够自动发送到目标位置进行相关处理，如车身合格、点修补等。当车辆合格下线时，车身识别系统将读取车辆实际被加工的信息，并将所有信息保存在中央控制系统，以便通过中央控制系统查找相关信息。生产线的柔性化是为了满足多种车型共线生产的要求，而车身识别系统恰好可以实现这一点。

生产现状

面漆线之前的工位是中涂打磨，中涂打磨之前是中涂车身缓冲线，涂装车间由于车型/车身颜色较多(超过25种)，一旦进入面漆线，车身将无法调动，导致在喷涂过程中频繁换色，节距加大，影响生产的连续性。同时严重浪费溶剂和油漆，对车身质量也会产生影响，还会造成成本和动能的浪费。该车间年产能为20万辆，据计算，每年造成的浪费约为856万元。

生产线的原有功能在自动模式下，其动作过程如下：横移机TC001的主要工作任务是，从升降机CC05-EL092将要进行中涂打磨的车身传送到3条缓冲线之一。3条缓冲线循环使用，向一条线上装载一个车身后，下一个车身将被送到另一条线上。如果升降机CC05-EL092处暂时无车身，则横移机TC001会利用间歇的时间执行其他任务。如果其他各处均无车身，则横移机回到靠近升降机EL092的位置，等待从中涂烘干炉来的车身。

横移机TC028其主要工作任务是：轮流从3条缓冲线上取要去往中涂打磨的车身；此过程由操作员控制，从3条缓冲线中的任一条，取车身到钣金工位——滚床RB026；接钣金之后的车身到中涂长期打磨。

从缓冲线接车身到中涂打磨是主要路线。如果滚床RB026处有请求，则横移机停下当前的任务，为滚床RB026服务。如果所有的装载设备都没有准备发送车身，空的横移机在靠近某一缓冲线的位置等待车身。

图3  在人机界面上对缓冲线颜色进行设置

解决方案

3条缓冲线，每条线上定义一定数量的颜色，当TC001上的车身颜色与其中一条缓冲线上定义的颜色一致时，TC001就会自动向其缓冲线上输送车身，在其附近控制台上的操作面板上能够显示RB001上车身的相关数据（如颜色、车型和滑撬号等），与此同时还可以根据当天的具体生产情况，在人机界面上利用不同权限对进入缓冲线上的车身颜色进行设置（见图3），对其进行颜色自动分组、自动控制。

如当天的生产只有3种颜色，那就可以正常一条线上过一种颜色的车。向一条线上装载一个车身后，下一个车身将根据相同的情况被送到相应的缓冲线上。缓冲线的进出口均可以使用控制台上的按钮进行封锁或者解除封锁。

根据现场调查发现车身在中涂打磨进口颜色比较混乱，造成车身在进入面漆频繁换色，影响生产节拍。为了不影响生产，避免频繁换色，降低油漆消耗成本，生产组采取的措施是在生产线的进出口安排人员区分车身颜色，同时在进入储存线之前人为在车身上做好相关标识，以便到储存线入口的人员能够及时区分颜色，不影响后面工序的正常生产。

经过现场设备改造，在缓冲线入口横移机上增设SIEMENS MOBY-I识别系统，同时对其进行相关设置（见图4）。此系统为物流管理系统，为此，还将根据操作模式，将所选择的参数和排列运算方法生成一个行驶命令。在紧急运行状态下，将通过SPS指定对应的缓冲线(不产生颜色组)。

图4  颜色分组设置

该涂装车间在保持原有功能正常工作的情况下增加了新的功能，即经过缓冲线入口横移机滚床316101RB001上的SIEMENS MOBY-I识别系统时读写出车身相关信息，同时在人机界面上事先定义好每条缓冲线的颜色，在正常生产的情况下车身自动控制。具体生产流程是车身运行到TC001上后，根据3条储存线是否满位，以及颜色分组所设定的参数进行自动运行。

设备简介

传统的车身识别系统应用的是条码技术，如今，越来越多的汽车制造企业使用可读写的识别系统，本文中我们使用的是SIEMENS MOBY系列产品。

SIEMENS MOBY系统应用射频技术，采用非接触读写方式，其特点是：非接触的数据传递；数据载体为无源型，最大容量达32KB，可反复使用和编程；优秀的可靠性和数据保密性；可静态的和动态的读、写；保护等级可达IP68，防油、防水及防灰尘；最远读写距离可达3m；既可被集成到SIEMENS系统中，也可被集成到非SIEMENS产品系统中；用手持单元可方便地进行调试和维修；数据载体可在220℃环境下使用。

SIEMENS MOBY系统和条码识别系统实质上都是数据存储系统，两者相比，条码识别系统虽然成本较低，但也有很多缺点：因为每个信息读写点都必须从主机获取数据，对通信的要求很高；所有的信息都存储在数据库里，要求有大容量的数据库和高速度的主机；通信线路的错误将导致生产的停止。

SIEMENS MOBY系统是一种分散式的数据存储系统，信息写在数据载体里面，本地控制器读取数据载体里的信息后进行相关的操作。这种方式的优点是：产品携带着加工和质量数据；响应速度快；对主机的通信要求较低；无需每个读写点都和主数据库通信；与主机的通信失败不会导致生产的停止。

SIEMENS MOBY系列产品针对不同的应用场合有不同型号的产品，分为MOBY E、MOBY I、MOBY D和MOBY U。其中MOBY I的数据载体可耐220℃高温，针对涂装车间工艺要求以及生产特点，我们选择使用MOBY I。

结语

使用SIEMENS MOBY-I识别系统可以预防由于车身颜色不统一导致油漆来回切换造成损失，同时进行生产线的车身走向的自动控制，如点修补、多功能等，其在车身数据、位置以及数据统计等方面都有着广泛的应用。随着社会的进步和科技的发展，柔性自动化生产线系统将更加精确和智能化，自动识别系统将在未来的生产中扮演更加重要的角色。