汽車生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

由于中國巨大的汽車市場，各個國際汽車巨頭目前紛紛在中國各地投資建廠，汽車制造商為了擴大品牌占有率和汽車銷售，會對原有廠房或生產(chǎn)線進行擴建或改造，同時，由于汽車廠商的建廠、改造，必然會帶動相關(guān)零部件廠商間的競爭，從而零部件廠商也會為了擴大生產(chǎn)而采取相應(yīng)措施，因此，需要越來越先進的生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)來擴大自己的生產(chǎn)、增進效率、降低成本。汽車自動化系統(tǒng)的發(fā)展成為了業(yè)界矚目的焦點之一。

一、控制系統(tǒng)正在向現(xiàn)場總線方向發(fā)展

對于每一個工業(yè)界的應(yīng)用需求來講，為了促進現(xiàn)場的智能化、控制功能分散化、控制系統(tǒng)開放化的效益，工業(yè)以太網(wǎng)（Industrial Ethernet）以及現(xiàn)場總線（fieldbus）技術(shù)的確是一個非常好的選擇，為生產(chǎn)效益提升所貢獻的綜效（synergy），這是每一位制造業(yè)的朋友們都有目共睹的。

在汽車制造行業(yè)中，由于近幾年來國際的大型投資項目進入到中國市場，尤其是日本的三大汽車公司的項目。身為汽車行業(yè)應(yīng)用解決方案的領(lǐng)頭品牌，歐姆龍系統(tǒng)方案正在各個項目中展開，包括生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES），設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)(FMCS)，情報訊息系統(tǒng)(RFID, 2-Dimension Code, BCR)，無線生產(chǎn)資料通訊系統(tǒng)(WT30,WD30)等。拿歐姆龍的現(xiàn)場總線來說，它是基于DeviceNet的平臺而構(gòu)建起來的。當然，以DeviceNet身為第一個符合中國國家現(xiàn)場總線標準的解決方案的立場而言，對于各個相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括汽車，半導(dǎo)體，液晶，化工，鋼鐵，石油，食品等等行業(yè)，DeviceNet的確扮演著非常重要的角色。DeviceNet的解決方案（產(chǎn)品）除了PLC之外，還有相當多的傳感器，控制元件，運動單元，配合著歐姆龍的Control Link 控制方案，可以非常整體（integrated）地來滿足所有工業(yè)界應(yīng)用的需求。

二、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相結(jié)合方向發(fā)展。

有線局域網(wǎng)以其廣泛的適用性和技術(shù)價格方面的優(yōu)勢，獲得了成功并得到了迅速發(fā)展。然而，在某些工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場，由于工業(yè)環(huán)境禁止、限制使用電纜或很難使用電纜，有線局域網(wǎng)很難發(fā)揮作用，因此無線局域網(wǎng)技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，無線局域網(wǎng)技術(shù)將在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越大的作用。

因此，關(guān)于無線方案的應(yīng)用，在目前的市場需求環(huán)境之中是非常巨大的，包括個人的生活需求，商業(yè)環(huán)境需求，和生產(chǎn)制造環(huán)境的需求。由于無線應(yīng)用解決方案的出現(xiàn)，為大家?guī)砹藷o數(shù)的方便性和靈活性。但是，特別是在工業(yè)生產(chǎn)的需求領(lǐng)域之中，假如無線的需求方案無法提供一個可信賴的，安全的操作實用性的時候，無線的解決方案就會變成一種危險的問題狀況。

無線網(wǎng)絡(luò)的方案，在制造行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場里，可以讓一個工廠變得更靈活，更方便。譬如說：在工廠的設(shè)備安裝的平面規(guī)劃時的柔性，在工廠的設(shè)備安裝面積利用率的提升，在工藝流程改造和移動時的簡單性……等等。當然，無線通訊的安全完全被保證，必須根據(jù)國家規(guī)范來加以限制，這是最基本的條件。

歐姆龍的工業(yè)領(lǐng)域無線方案在汽車制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛，特別是，例如用于生產(chǎn)情報的安東（Andon）系統(tǒng)，和其他的汽車生產(chǎn)現(xiàn)場的特別應(yīng)用場所。此外，歐姆龍的工業(yè)級無線應(yīng)用方案（WT30，WD30），可方便地、快速地構(gòu)建起“無線DeviceNet現(xiàn)場總線”的系統(tǒng)。目前，各大日本汽車生產(chǎn)工廠已經(jīng)都采用了歐姆龍公司的方案。

三、PLC的發(fā)展方向和其他特殊應(yīng)用方案趨勢。

長期以來，PLC始終處于工業(yè)控制自動化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場位置，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨?，與DCS和工業(yè)PC形成了三足鼎立之勢。

目前，國內(nèi)PLC市場仍以國外產(chǎn)品為主，如歐姆龍、Siemens、Modicon、A-B、三菱、GE的產(chǎn)品。雖然國內(nèi)也有大約30家的生產(chǎn)廠商，但是目前都尚未到達足夠的生產(chǎn)規(guī)模。

據(jù)專家估計，從2000年P(guān)LC的國內(nèi)市場銷量為15~20萬套（其中進口占90%左右），約25~35億元人民幣，年增長率約為12%。預(yù)計到2005年全國PLC需求量將達到25萬套左右，約35~45億元人民幣的規(guī)模。同時，PLC市場的變化也反映了全世界制造業(yè)的狀況，2000后大幅度下滑。但是，按照Automation Research Corp的預(yù)測，盡管全球經(jīng)濟下滑，PLC市場將會復(fù)蘇，估計全球PLC市場在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，并繼續(xù)略微增長。

基本上，體積微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性是PLC未來發(fā)展的幾個主要的方向。但是，隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態(tài)軟件的進一步完善和發(fā)展，安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場份額也將逐步得到增長。

目前對于PLC的市場發(fā)展來講，在中國PLC應(yīng)用市場的占有率和行業(yè)應(yīng)用覆蓋率兩方面，歐姆龍的PLC產(chǎn)品都能居于比較領(lǐng)先的地位。

其次，還有一個問題值得思考，那就是“在汽車制造領(lǐng)域之中，除了PLC和一般的控制元件之外，市場的使用者還需求什么呢？”這里有兩個優(yōu)秀方案可作說明。

首先，是“情報收集管理”的方案。在一個復(fù)雜的汽車生產(chǎn)工藝之中，大量的情報收集、管理、應(yīng)用是絕對必要的。當然，除了必要建構(gòu)上位的生產(chǎn)管理系統(tǒng)之外，如何從現(xiàn)場取得精確而可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，就是一個絕對關(guān)鍵的必要手段。從傳統(tǒng)的人員手動識別方法，條形碼(Bar code)的應(yīng)用方法之后，RFID（Radio Frequency InDentification）可以說是一個更具備彈性，資料內(nèi)存更大，而且可重復(fù)使用的優(yōu)秀應(yīng)用方案。

其次，為了每一臺汽車的品質(zhì)保證，安全保證的目的，美國電子工業(yè)協(xié)會(ECC200規(guī)范)，美國汽車工業(yè)協(xié)會(ECC200規(guī)范)，日本汽車工業(yè)協(xié)會，日本汽車部品工業(yè)協(xié)會，國際標準規(guī)格ISO15394對此作了明確的規(guī)范。在規(guī)范的要求之下，每一個關(guān)鍵的汽車零部件，包括發(fā)動機每一個零部件、安全氣囊、避震器等等，都必須刻印上個別的單一的身份特別碼(Identification code)來加以管理，使用的是一位碼（1-dimension code） 或者二維碼（2-dimension code)。目前來講，這還只是一個剛剛開始新的規(guī)范，但是對于今后的汽車市場發(fā)展來說卻是絕對會被執(zhí)行的。目前已經(jīng)有幾家大型重要的汽車生產(chǎn)廠商開始導(dǎo)入這個規(guī)范。歐姆龍的V530-R160系列，V400-HS系列正是這個標準應(yīng)用的領(lǐng)頭羊。雖然在中國國內(nèi)市場目前還沒有被要求導(dǎo)入，但是對于中國的汽車生產(chǎn)廠家來講，在面向國際市場需求的未來發(fā)展，這個工藝應(yīng)用方向是完全必要的，是必須要實現(xiàn)的。