電動車電池製造廠，利用Wi-Fi實現生產線RGVs的自動化
27.04.2023
地點：中國
背景
作為智能物流的核心技術，自動化運輸車近年來呈現爆發式增長，各大汽車製造商紛紛投資建設全新的車輛生產線。除了機械製造和化學加工等傳統行業外，電子和家用電器的新應用正在增加替代燃料汽車的銷量，尤其是電動汽車 (EV)。
相較於傳統的汽車生產線包含重要的組裝、焊接、塗裝等環節，電動汽車製造的關鍵在於動力電池技術。因此，優化動力電池生產成為電動汽車投資和研發的首要重點。
近日，中國一家汽車製造商推出多款電動汽車，廣受好評，銷量創歷史新高，鞏固了其作為中國電動汽車市場領導者的地位。目前，該製造商是少數同時擁有車輛製造技術和鋰電池核心專利技術的汽車品牌之一。為了保持競爭優勢，該製造商積極於升級工廠基礎設施和生產流程，以實現最高效率和生產力。
系統需求
由於儲能系統對電動汽車至關重要，因此製造商的主要目標是使高質量電池的生產標準化。電動汽車電池生產涉及三個主要階段：電極製造、電池組裝和電池組整理。在此應用案例中，製造商希望升級其電池組生產操作，同時提高產量並降低成本。
軌道導引車 (RGV) 通常用於倉庫，以進行快速、大容量處理。為了自動化和加快電池單元的處理，製造商計劃用 RGV 車升級他們的工廠生產線。作為軌道穿梭車，RGV 可以很容易地與其他物流系統整合，例如出站/入站、緩衝站、輸送機、電梯和機器人，用於物料搬運和運輸材料。
然而，現有的基礎設施和生產線的高密度佈局，以及多個鋼結構和大功率電氣設備的存在，會產生嚴重的電磁干擾。因此，為確保調度系統、RGV 控制系統和手持平板電腦之間的可靠通訊，必須建立一個強大的Wi-Fi 網路，以實現工業級數據傳輸。
此外，由於現有的PLC控制系統採用Modbus，無線通訊解決方案必須支援Modbus協議轉發，以實現無縫整合。同時，由於工廠有多條生產線，每條生產線的系統必須相互獨立，避免生產異常。
專案實施
- EKI-1361: 1-port RS-232/422/485 to 802.11 a/b/g/n WLAN Serial Device Server
- EKI-6333AC-2G: IEEE 802.11 a/b/g/n/ac Concurrent Dual-Band Wi-Fi AP/Client
- EKI-2528: 工業級非管理型交換器
系統描述
在上述的情況下，透過整合的 RGV 解決方案可實現生產線的自動化並提供靈活的製造系統。電池組生產線配備了軌道和RGV小車，用於搬運材料和運輸電池單元和模組。為了提供無線通訊功能，研華的 EKI-1361 Wi-Fi 客戶端和 EKI-6333AC-2G Wi-Fi 接入點 (AP) 被用作關鍵設備。
EKI-1361 客戶端提供串口轉 Wi-Fi、以太網轉 Wi-Fi 和 2.4G/5G 支援，提高了解決方案的靈活性並提供 RGV 應用所需的無線通訊和網絡連接。 RGV 小車配備一個 PLC 控制櫃，透過乙太網連接將EKI-1361客戶端與PLC控制端聯網。在每條生產線上安裝EKI-6333AC-2G Wi-Fi AP作為無線覆蓋，並通過網線連接到調度系統主機。
操作員可以使用手持平板電腦安排生產訂單，並與 RGV 上的 PLC 進行無線通訊，以執行運輸操作並將 RGV 移動到指定站點。根據工業生產材料的需求，RGV 幫助在生產間內移動材料。一旦材料和/或產品裝載到 RGV 上，自動路線安排可確保快速無誤的處理。對於智能工廠運營，該解決方案提供了自動化和靈活性，以實現高效且具有成本效益的無人化生產。
優勢
RGV 物流解決方案為高品質電動車電池的標準化生產提供了基本結構模組。與其他常用於物料運輸的設備相比，該解決方案不受網絡可用性、設備分佈或安裝空間的限制。相反，製造商能夠透過採用研華的 EKI-1361 和 EKI-6333AC-2G Wi-Fi 通訊設備在整個工廠內建立不間斷的網路連接。
EKI-1361 Wi-Fi 客戶端提供快速漫遊能力（<100ms 連接間隔、後台頻道嗅探、快速自動頻道選擇等），而 EKI-6333AC-2G 無線 AP 提供穩定的網路覆蓋、克服電磁干擾並支援 2.4G /5G雙頻通訊，實現多設備接入。這確保了當 RGV 在 Wi-Fi 網路中移動時自動 AP 切換的無縫通訊。此外，由於擁有兩個用於靈活配置和網路規劃的千兆乙太網端口，因此可以根據需要來設計RGV車的路線，而無需擔心佈線問題，從而改進工作流程。
RGV物流解決方案具有良好的兼容性和易部署性，不僅支援獨立運行，還可以與其他生產和控制管理系統整合，提供一系列功能，包括質量檢查、警告報告和工單管理。對於高密度生產線或不適合的人工操作場景，用RGV小車代替人工搬運，可以最大限度地減少錯誤率，提供高定位精度，降低人工成本，並準確快速地完成物料搬運任務。
除了倉儲和物料搬運，RGV 還為解決方案製造商提供更廣泛的潛在應用。隨著技術的不斷進步，未來的解決方案可能會將多種功能整合到一輛汽車中，以支援多種應用，從而實現最高效率。透過不斷優化產品特性，研華為客戶提供可快速部署、靈活配置的可靠無線通信解決方案。
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