本发明涉及汽车制造领域，具体涉及一种基于信息物理系统的柔性化汽车总装线控制系统。
背景技术：
随着工业现场生产过程中工艺、效率、质量的要求越来越高和自动化、信息化技术的日益快速发展，汽车制造业的整体系统也需要得以改善，就目前汽车产线每年需要完成不同型号、不同规格的车型，产线对于如何提高生产效率、减轻人员负担、提高生产质量等成为了汽车制造业自动化过程中急需解决的一个问题。
目前汽车产线生产过程中，无法实现车型快速切换；在整装汽车大部分零件时，都需要依赖人工进行手工推动反复定位误差较大，无法实现动态控制；在整装汽车过程中，现有阶段都是依赖于现场操作面板实现在线监控，管理者在办公室中无法及时了解生产状况并做出正确响应，无法实现实时感知；现阶段车间对生产过程无法完整监控，包括车辆位置、状态、故障等信息，过程数据无法及时归档并事后查询，设备过程数据无法以报表、接口等形式输出，设备操作没有日志记录和权限管理功能。在汽车整装完成后，一旦出现问题无据可查。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种基于信息物理系统的柔性化汽车总装线控制系统，提高了生产效率。
本发明提出一种基于信息物理系统的柔性化汽车总装线控制系统，包括：服务器、一个或多个客户端；
所述服务器，配置为：通过汽车总装线上的plc(programmablelogiccontroller)控制器，对所述汽车总装线进行控制；接收所述plc控制器采集的过程数据，并进行分析、压缩、存储、归档；
所述客户端，配置为：与所述服务器进行通讯，调取所述过程数据，远程监控所述汽车总装线的作业过程，并通过所述服务器下达远程调度和管理命令；
优选地，所述客户端与所述服务器之间通过工业网络进行通讯。
优选地，所述服务器还配置为：对设备的操作日志进行记录和查询，生成日志报表；
相应地，所述客户端还配置为：调取所述日志报表，并根据所述日志报表进行决策。
优选地，所述柔性化汽车总装线控制系统还包括：用户终端；
所述用户终端配置为：向所述服务器发送个性化订单；
相应地，所述服务器还配置为：接收所述个性化订单，并进行分类和汇总，生成订单报表；所述客户端还配置为：从所述服务器调取所述订单报表、查询各订单的工艺需求、配件需求，并远程控制所述汽车总装线进行批量或单个产品的总装。
优选地，所述用户终端为移动终端或电脑。
优选地，所述柔性化汽车总装线控制系统还包括：物流子系统；
所述物流子系统，配置为：根据订单信息，将总装结束的产品运送到该产品对应订单所指定的接收地点。
优选地，所述用户终端还配置为：通过所述服务器查询订单进度；
相应地，所述物流子系统还配置为：将物流信息发送到所述服务器；
所述服务器还配置为：根据所述过程信息和所述物流信息向所述用户终端提供订单进度查询服务。
优选地，所述用户终端还配置为：向所述服务器反馈产品质量。
本发明中所述汽车总装线，包括：
滑板线循环模块、ems(electricmonorailsystem)空中小车模块、rgv(railguidevehicle)自行小车模块、rfid(radiofrequencyidentification)射频识别模块；
所述滑板线循环模块，包括多个工位，滑板线采用循环线结构，呈矩形分布，四个角落设有旋转台，用于为ems空中小车提供循环线，与rgv自行小车及多个工位组成合装及底盘装配线；
所述ems空中小车模块，用于吊取或卸载汽车配件，呈矩状分布于滑板上方，且设有两层平台和一个维修工位；
所述rgv自行小车模块，用于与置放零件的平台及ems配合进行车辆装配；
所述rfid射频识别模块，通过对电子标签进行识别，读取所述电子标签内的信息，进而控制工艺设备进行整车装配。
本发明的有益效果：
利用本发明提出的基于信息物理系统的柔性化汽车总装线控制系统，用户可以通过用户终端下订单，管理员可以在客户端远程操作控制总装工艺和过程，服务器通过plc控制器向汽车总装线上的设备下达动作指令并实时采集过程数据；此外还有物流子系统将最终产品运送到用户指定地点，用户收到产品后可以将产品质量反馈到服务器。通过上述控制系统，可以实现产品的个性化定制、总装过程远程控制，便于管理员随时掌握生产进度和其中的问题，极大地提到了生产效率。同时，允许用户随时查询订单进度，提高了用户体验。
本发明通过基于信息物理系统动态控制、实时感知和信息服务柔性化业务，可以实现以下目标：
1)生产订单可视化：通过总装线上的过程信息和物流信息向用户终端提供订单进度查询服务；
2)设备操作日志可视化：通过plc控制器对汽车总装线进行控制；接收plc控制器采集的过程数据，并进行压缩、存储、归档；对设备的操作日志进行记录和查询，生成日志报表；
3)工艺设备控制实时化：通过对电子标签进行识别，读取所述电子标签内的信息，进而实时控制工艺设备进行整车装配；
4)故障诊断远程化：通过网络可以实现远程故障诊断，从而缩短故障处理时间；
5)生产作业柔性化：通过工艺驱动生产理念，可以实现总装车辆车型快速切换；
6)状态监控远程化：通过ie浏览器或客户端可以实现总装车间远程监控。
附图说明
图1是本发明的基于信息物理系统的柔性化汽车总装线控制系统的实施例构成示意图；
图2是本发明实施例中总装线的结构示意图；
图3是本发明实施例中模块化的总装线结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
信息物理系统作为计算进程和物理进程的统一体是当今社会发展的热门，是集计算、通信与控制于一体的智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使得整个产线以可靠、实时、安全、协作的方式操控一个物理实体。因此，本发明提出一种基于信息物理系统的柔性化汽车生产系统，以便实现大型汽车生产业工程系统的实时感知、动态控制和信息服务的个性化，快速地与工业设备无缝集成通信，操作方便、实现灵活、可靠性高。
图1是本发明的基于信息物理系统的柔性化汽车总装线控制系统的实施例构成示意图。如图1所示，本实施例的柔性化汽车总装线控制系统100包括：服务器110、客户端120、、用户终端130、物流子系统140；
其中：
服务器110用于实现总装线生产过程数据的实时采集、处理、计算、汇总、存储，多个客户端120可以通过服务器110间接访问生产过程数据。本实施例中服务器110配置为：通过汽车总装线200上的多个plc控制器对汽车总装线200进行控制；接收plc控制器采集的过程数据，并进行分析、压缩、存储、归档；对设备的操作日志进行记录和查询，生成日志报表；接收个性化订单，并进行分类和汇总，生成订单报表；根据总装线上的过程信息和物流信息向用户终端130提供订单进度查询服务。
客户端120配置为：与服务器110进行通讯，从服务器110调取订单报表、查询各订单的工艺需求、配件需求，并远程控制汽车总装线200进行批量或单个产品的总装；调取总装线200上的过程数据、日志报表，实时地远程监控汽车总装线200的作业过程，并通过服务器110下达远程调度和管理命令。当然，客户端120的上述功能也可以通过浏览器登陆服务器110的webserver来完成。
用户终端130为移动终端或电脑，配置为：向服务器110发送个性化订单；通过服务器110查询订单进度；向服务器110反馈产品质量。
物流子系统140配置为：根据订单信息，将总装结束的产品运送到该产品对应订单所指定的接收地点，并将物流信息实时发送到服务器110；便于用户终端130查询物流运输进度。
本实施例中，客户端120与服务器110之间通过工业网络进行通讯，便于对总装线远程诊断以及时发现问题并解决问题，从而缩短故障处理时间，提高设备使用效率。
图2是本发明实施例中总装线的结构示意图。如图2所示，本实施例中汽车总装线分为一条滑板循环主线、14个工作位。滑板线采用循环线结构，呈矩形分布，四个角落设有旋转台，用于为ems空中小车提供循环线，与rgv自行小车及8个工位组成合装及底盘装配线。通过rfid和mes(manufacturingexecutionsystem，制造企业生产过程执行系统)信息交互完成车型等装配数据跟踪、统计产量和生产信息。
ems呈矩状分布，吊具总数量为23个，编号从01到23，最右侧区域为缓存区，位于滑板上方，并设有两层平台和一个维修工位，平台上面置有滑橇；rgv自行小车下方有两道滑行轨道，rgv小车支持升降,当小车升降与置放零件平台同样高度时，将置放零件平台的零件移动至rgv小车上，置放零件平台上载有生产车辆所需各个等部件。待置放零件搬移到在rgv小车上停稳之后，小车在自身电机驱动下向生产线移动到位之后，rgv小车上的零件再由rgv小车移至置放零件平台上，待ems上待装配车辆下降之后，便可进行装配。装配完毕后，rgv小车将再次运至下方平台装配汽车配件，上述流程再次循环实现生产周期，突出信息物理系统动态控制个性化。
图3是本发明实施例中模块化的总装线结构示意图。如图3所示，我们将汽车总装线200进行模块划分以后，包括如下几个模块：滑板线循环模块210、ems空中小车模块220、rgv自行小车模块230、rfid射频识别模块240。
滑板线循环模块210用于为ems空中小车提供循环线，与rgv自行小车及多个工位组成合装及底盘装配线；ems空中小车模块220用于吊取或卸载汽车配件；rgv自行小车模块230用于与置放零件的平台及ems配合进行车辆装配；rfid射频识别模块240通过对电子标签进行识别，读取所述电子标签内的信息，进而控制工艺设备进行整车装配；rfid射频识别模块240通过射频天线可以“感知”电子标签，实现电子标签多字节数据读取，采用防碰撞算法，抗干扰能力强，读写距离远。相比条码识别，具有很多优点，如无需人工对焦等。上述滑板线循环模块210、ems空中小车模块220、rgv自行小车模块230、rfid射频识别模块240中均包含plc控制器，可以对总装线上的过程数据进行采集并上传到服务器，同时接受服务器下达的控制指令。
通过基于信息物理系统动态控制、实时感知和信息服务柔性化业务。可以实现以下目标：
1)生产订单可视化：通过总装线上的过程信息和物流信息向用户终端提供订单进度查询服务；
2)设备操作日志可视化：通过plc控制器对汽车总装线进行控制；接收plc控制器采集的过程数据，并进行压缩、存储、归档；对设备的操作日志进行记录和查询，生成日志报表；
3)工艺设备控制实时化：通过对电子标签进行识别，读取所述电子标签内的信息，进而实时控制工艺设备进行整车装配；
4)故障诊断远程化：通过网络可以实现远程故障诊断，从而缩短故障处理时间；
5)生产作业柔性化：通过工艺驱动生产理念，可以实现总装车辆车型快速切换；
6)状态监控远程化：通过ie浏览器或客户端可以实现总装车间远程监控。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。