底盘合装智能匹配项目技术任务书.docx
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底盘合装智能匹配项目技术任务书
新能源汽车
底盘合装智能匹配项目
技术任务书
生产制造中心
编制:
审核:
会签:
批准:
1项目技术要求
1.1智能匹配工作流程
注:
以底盘合装为参考流程。
1.2项目范围
序号
项目
零件
车身
总装
数据
数据
来源
数据
来源
1
VIN自动打刻
VIN刻划定位孔尺寸数据
在线测量
视觉引导测量点坐标值
自动化工位站
2
全景天窗自动安装设备
天窗尺寸数据
天窗安装孔位置尺寸信息
在线测量
视觉引导测量点坐标值
自动化工位站
天窗尺寸数据
天窗拧紧点位置信息
在线测量
3
仪表板自动安装
仪表本体尺寸数据
车身上仪表安装/匹配特征尺寸
在线测量
视觉引导测量点坐标值
自动化工位站
车身固定点位置信息
在线测量
4
前后风挡自动涂胶安装
风挡玻璃尺寸数据
车身前框位置及尺寸信息
在线测量
视觉引导测量点坐标值
自动化工位站
车身后框位置及尺寸信息
在线测量
视觉引导测量点坐标值
自动化工位站
5
自动合装(拧紧)设备
前、后桥本体尺寸数据
车身底部定位孔位置及尺寸信息
在线测量设备
合装托盘定位销位置及尺寸信息
托盘缓存区测量数据
6
前端模块自动安装
前端模块本体尺寸
车身前纵梁开档尺寸
在线测量设备
视觉引导测量点坐标值
自动化工位站
前端模块安装孔位置尺寸
在线测量设备
前端模块夹具尺寸
备注:
1、以93车型为例进行系统功能及算法开发,8月及9月完成底盘合装智能匹配的展示,一期实现量产车型底盘合装智能匹配,二期量产车型导入时需要支持扩展其它5个个自动化工位实现虚拟匹配功能,具体导入时间待定;本项目的范围为一期内容。
2、系统项目必须是开源共享,培训结束后甲方工程人员可根据输入自行在系统中添加匹配项目
1.3主要供货清单
供货范围
规格要求
数量
单位
描述
底盘合装数字化双胞胎
与合装线PLC信息交互,实现虚实结合
1
套
8月及9月在展示屏上展示
数据处理平台
•可扩展大数据平台搭建
•将匹配所有涉及到的数据进行梳理,并提出相应的设备需求、数据格式需求、接口定义等
1
套
工艺单元标识工具
数据接入集成工具
可配置尺寸定位策略工具
可配置尺寸匹配算法工具
智能匹配系统与现场PLC通讯接口规范
智能匹配系统与生产信息系统通讯接口规范
应用开发
可以实现在线测量数据的实时匹配、结果反馈、大数据分析应用等功能,底层软件可支持其它模块扩展(如涂胶管理、拧紧管理等)
1
套
数据格式定义
尺寸基准系统转换算法
虚拟匹配算法建模
数据分析
匹配信息交互
应用和服务
通知及提醒,匹配结果展示,应对策略展示等
在大屏上展示匹配全流程状态
1
套
根据匹配结果根因分析,将信息输入给相应的用户并在屏幕显示实时状态
在展示屏上显示实时动画,尺寸匹配状态及监控趋势图
1
套
以实际规划的展示内容为准
终端APP开发
1
套
可以在移动端APP上进行相关展示
硬件投入
服务器
1
套
内存:
4个32GDDR4;
硬盘:
10个2.4T
CPU:
2个2.2GHz/10-core/85W
百兆网卡,20M带宽
电源:
2个1200w冗余电源
无线AP及交换机数量根据需求提供
前桥区域测量设备
1
套
采用机器人+测头的形式
后桥区域测量设备
1
套
采用机器人+测头的形式
注:
为实现本规格书描述的功能,主要供货范围包含但不仅限于以上表格列出内容,供应商需要根据具体的方案补充相应供货范围,并在报价清单中详细列明。
智能匹配项目分层参考
1.4系统架构及主要功能
1.4.1参考系统构架:
1.4.2主要功能:
1)工艺单元数据标识
对场景内各工位测量数据进行唯一数据标识注册以及加密编码,其作用范围需包括车间级的数据流转。
中心数据接入节点需对所有标识数据进行数据解析以及测量数据还原,并保证测量数据的高度一致性。
系统对标识注册与解析进行维护,保证唯一性、准确性和关联性。
2)多源异构数据集成
对场景内各工位尺寸测量系统的数据进行数据资产管理,制定数据格式需求以及系统接口需求,通过简易、可拖拽的方式配置相应系统接口并进行自动发布,包括但不限于对数据进行接收与发送。
3)尺寸基准转换工具
提供测量数据基准转换工具,对不同基准下的测量数据进行基准转换,以使匹配能在相同的基准下进行。
4)尺寸智能匹配算法
提供齐全的、参数化尺寸匹配算法工具库和良好的用户交付界面,可通过使用简易/拖拽的方式实现对工位虚拟尺寸匹配建模,并提供可定制的多种样式的可视化结果供选择。
提供不得少于以下智能匹配算法:
虚拟装配建模与报警、虚拟匹配分析与预警,尺寸匹配劣化趋势捕捉、尺寸匹配稳定性捕捉,深入学习基于经验的系数补偿,匹配缺陷贡献因子分析、追溯与报警,缺陷解决方案数据库及对应方案匹配等。
根据零件的安装匹配策略,综合考虑所有的影响因素,包括测量系统误差、零件报告、工装夹具精度、装配工艺等,形成模型。
5)尺寸匹配问题分析
对尺寸匹配不合格及逆行根因分析,结合失效模式以及问题来源进行差异对比。
使用基于无监督/半监督学习的第三代人工智能算法进行根因分析,并使用概率图模型进行尺寸匹配问题与生产制造设备的设备参数变化之间的关联分析,指导生产部门进行参数优化,从而降低尺寸匹配超差问题的发生。
6)匹配信息报警提示
对于匹配合格的零件尺寸,通过MES系统,通知至总装自动工位站;对于匹配不合格的零件尺寸,进行根因分析,寻找导致尺寸超限的原因和应对策略,并通过MES推送至责任方。
7)建立数据模型
利用大数据技术,对工厂内外部海量数据进行采集、计算、存储,并使用统一的数据规范进行管理,数据规范包括数据接口规范、数据模型、元数据规范、参考数据标准、主数据标准、业务规则等。
更进一步,除本项目约定的尺寸相关数据外,系统应提供基于制造过程质量、生产功能、设备操作记录等更广义的数据集成能力,以便后续扩展更多的智能分析场景。
系统提供应用于将企业内部的标准化数据模型,挖掘出对企业最有价值的数据,构建企业数据资产库,对内对外提供一致的、高可用大数据服务。
8)大数据分析
将测量数据进行收集存储,达到一定量后可以将同一位置的数据进行趋势分析,也可以将不同车间测量的数据进行比对分析,找出其中的变因。
如车身的尺寸变化律来预测量工装夹具的校正周期,总装与车身数据对比来分析涂装对白车身变形的影响。
9)算法平台建设
系统应提供可扩展的算法平台,能持续扩展算法、优化算法。
系统提供友好的操作界面,用户可以使用拖拽的方式,将数据快速抓取、构建分析流程,选用多种算法,分析人员方便的整合数据和算法,并提供可视化的分析展示界面。
系统应具备快速部署功能,对于新算法逻辑与自定义匹配算法,系统能够快速兼容、打包并部署上线。
后续可进行相关扩展,如涂胶数据管理,拧紧数据管理等。
10)根因分析
根据数据的来源、失效模式进行根因分析,作为智能匹配结果修正因素;
收集智能匹配的结果与自动化工位装配的实际效果进行对比分析,作为系统自适应修正的因素:
如匹配结果不合格,自动装配合格;匹配结果合格,自动装配不合格等;通过数据收集分析,不断自我学习,达到匹配结果的有效性。
11)前、后桥总成安装点及定位点在线测量
在前桥及后桥分装线尾分别布置一套测量设备,用于前、后桥安装点、定位点的尺寸测量,采用绝对测量的方式,测量设备布置形式为机器人+测头,测头数量需要在标书中明确,测量数据直接存入智能匹配系统服务器中,测头品牌从ISRA、伯赛、VMT中进行选择,机器人品牌从已确定的品牌清单中选择,下图为前、后桥测点位置参考,实际测点以量产数据为准:
注:
图示测量点仅供参考,实际以量产车为主
12)2020年8月及9月份展示效果
需要展示底盘合装智能匹配全流程场景,包括从车身,前、后桥区域及自动合装位置的实时装配动态及测量实时数据,匹配状态等,下图仅为参考,实际以设计为准,要求流程完整清晰,画面炫酷。
1.5主要技术性能及指标
1.5.1尺寸坐标转换
实现对不同基准的测量数据进行基准转换。
1.5.2系统响应速度:
系统应在高并发(大于50个同时发送端)的场景下,响应速度<1秒
1.5.3传输数据准确性:
系统对传输数据进行一致性检验,保证数据传输准确性>99%
1.5.4智能匹配算法准确度:
系统应提供高性能智能匹配算法,保证算法准确率>99%
1.6控制方案及功能流程
匹配项目适用于南沙工厂2平台6车型的需求,第一阶段以93车型为例开发底层软件及算法功能,并有9月份以底盘合装为例进行展示;第二阶段实现首款量产车底盘全自动合装的智能匹配功能
控制功能流程:
1)输入尺寸信息
a)零件外购件尺寸信息
b)车身相关区域定位匹配特征尺寸信息,来源自在线测量系统
c)总装视觉引导点坐标值
d)工装夹具测量数据
2)尺寸智能匹配
a)尺寸虚拟匹配分析
b)尺寸数据分析
c)尺寸匹配偏移分析
d)尺寸匹配稳定性分析
e)尺寸匹配劣化趋势分析
f)多尺寸联动分析
g)尺寸匹配不合格根因挖掘
3)输出匹配信息
a)匹配合格,由MES通知至总装自动工作站
b)匹配不合格,分析匹配问题原因,寻找应对策略(应对措施)
1.7非功能性要求
1.7.1系统架构要求
1)实时数据采集与处理功能应基于分布式流式计算平台架构开发,流式计算平台应具备实时性、分布式、高性能、可扩展、易管理的特征。
2)数据分析功能应基于市场上常见的大数据平台,平台应具备大数据量的存储、计算能力,提供WEB界面的管理、定义功能。
3)数据集成应满足新能源相关数据集成整合规范,数采平台要求,安全、稳定、高效。
1.7.2可扩展性需求
1)随着智能应用场景的扩展,可能后续还会接入更多其他智能分析功能,系统必须能够随时扩展以提供更强的处理能力。
这种扩展能力必须设计为组件式的简单扩展,可以方便地接入更多的功能模块,而不影响原有的系统框架。
1.7.3系统的易用性需求
1)要求系统能够提供良好的用户接口,易用的人机交互界面。
要实现这一点,要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和提示消息;针对用户可能出现的使用问题,要提供足够的在线帮助,缩短用户对系统熟悉的过程。
1.7.4系统的安全性需求
1)需要能够保证系统的安全和数据的安全。
在稳定性方面,系统要求能够满足7×24小时无人值守的稳定工作,具备较强的系统安全性和灾难恢复能力,系统具备强有力的安全保障措施。
2)需要保证移动端应用数据传输通道的安全,数据的传输过程进行加密、解密操作,确保数据不被截取。
1.7.5系统的兼容性需求
系统要求能有效支持各种主流的浏览器,包括谷歌浏览器,MicrosoftEdge,IE,XX浏览器,腾讯浏览器等。
移动APP需支持IOS、Android系统版本。
1.7.6系统的源代码要求
要求源代码(包括应用程序、展示页面、算法模型、数据模型)对新能源开放,可自行进行相关模块添加。
- 配套讲稿:
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