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超寬帶（Ultra-Wideband，UWB）技術(shù)在汽車制造行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，它可以提高生產(chǎn)效率、安全性和可追溯性。以下是一些UWB在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用案例：
1、車輛定位和跟蹤：在整個汽車制造過程中，UWB技術(shù)可用于實時定位和跟蹤車輛的位置。通過在車輛上安裝UWB標(biāo)簽，制造商可以監(jiān)控車輛在裝配線上的位置，確保它們按照正確的順序和時間到達(dá)各個工作站。這有助于提高生產(chǎn)線的效率，減少擁堵和錯誤。
2、資產(chǎn)和工具管理：汽車制造涉及大量的設(shè)備、工具和零件。UWB技術(shù)可以用于管理這些資產(chǎn)，確保它們在需要時都位于正確的位置。工廠可以在工具和設(shè)備上附加UWB標(biāo)簽，以便實時跟蹤它們的位置，減少了尋找和替換的時間。
3、車輛裝配優(yōu)化：在車輛裝配過程中，UWB技術(shù)可以用于優(yōu)化工人和機(jī)器人之間的協(xié)作。通過在工人和機(jī)器人上安裝UWB傳感器，可以實現(xiàn)更精 確的位置感知，從而提高裝配過程的精 確性和效率。
4、工廠安全：UWB技術(shù)可用于增強工廠安全。它可以監(jiān)測工人和車輛的位置，以避免碰撞和危險區(qū)域的進(jìn)入。5、精 確的時間同步：汽車制造過程通常需要嚴(yán)格的時間同步，以確保各個工作站和機(jī)器之間的協(xié)調(diào)。UWB技術(shù)可以提供高精度的時間同步，以確保整個制造過程的協(xié)調(diào)性。
6、可追溯性和質(zhì)量控制：通過UWB標(biāo)簽，可以為每個車輛和部件創(chuàng)建唯 一的標(biāo)識符。這有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量控制和可追溯性，使制造商能夠更容易地追蹤和解決任何質(zhì)量問題。
這些應(yīng)用案例只是UWB技術(shù)在汽車制造行業(yè)中的一部分可能應(yīng)用。UWB的高精度、實時性和可靠性使其成為汽車制造領(lǐng)域的有力工具，可以提高生產(chǎn)效率、降低成本并增強安全性。因此，越來越多的汽車制造商正在采用UWB技術(shù)來改進(jìn)其制造流程。
Digitization in Automotive Industry by Leveraging Real-time Location System and Digital Twin
大眾汽車斯洛伐克工廠是世界上唯 一一家在一家工廠內(nèi)生產(chǎn)五個不同汽車品牌的汽車工廠，其尺寸從緊湊型轎車到豪華 SUV（大眾途銳、奧迪 Q7、保時捷卡宴、大眾 up!、斯柯達(dá) Citigo、西雅特 Mii）。2017年汽車總產(chǎn)量達(dá)到361,776輛。
該公司由“第 一”戰(zhàn)略驅(qū)動，總體承諾“使所有行業(yè)流程和產(chǎn)品更加有效、創(chuàng)新并達(dá)到盡可能高的質(zhì)量”。該戰(zhàn)略提出了行業(yè)數(shù)字化帶來的創(chuàng)新需求。這意味著在室內(nèi)定位RTLS的支持下部署工廠數(shù)字孿生；一切都是為了提高搬運設(shè)備的利用率和整體效率。
該項目的核心目標(biāo)是將大廳內(nèi)的所有移動數(shù)字化，并引入內(nèi)部物流的精 確定位，包括 AGV 和叉車跟蹤；實現(xiàn)流程可見性、概覽以及可能的深入了解跟蹤對象及其歷史數(shù)據(jù)。
A core aim of the project was to digitize all movement within the hall and introduce precise localization of intralogistics, including AGVs and forklift tracking; to enable process visibility, its overview and the possible drilling down to a tracked object and its historical data.
The system should meet the following requirements:
l Get real-time process visibility to verify current processes
l See the overall operation time of the fleet and its objects
l Compare the ratios of run/stop time, distance traveled and loaded/unloaded trips to optimize fleet utilization
l Get an immediate visual summary of the movement within a time period
l Reveal traffic density and its bottlenecks to optimize fleet movement
l The ability to select and replay path of any of the moving object at a selected time in the past to uncover driving into any restricted zones or get the context of the situation that preceded the incident to prevent it in the future
l The simulation of proposed process updates in a real model and time frame
l Navigation of drivers so they know where to go and what is the closest path without obstacles
系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：
l 獲取實時流程可見性以驗證當(dāng)前流程
l 查看車隊及其對象的總體運行時間
l 比較運行/停止時間、行駛距離和裝載/卸載行程的比率，以優(yōu)化車隊利用率
l 立即直觀地了解一段時間內(nèi)的運動情況
l 揭示交通密度及其瓶頸，以優(yōu)化車隊移動
l 能夠選擇并重播過去選定時間任何移動物體的路徑，以發(fā)現(xiàn)駛?cè)肴魏蜗拗茀^(qū)域的情況，或獲取事件發(fā)生前的情況背景，以防止將來再次發(fā)生此類事件
l 在真實模型和時間范圍內(nèi)模擬所提出的流程更新
l 為駕駛員提供導(dǎo)航，讓他們知道該去哪里以及沒有障礙物的最近路徑是什么
在金屬托盤庫存中實施實時定位系統(tǒng)的一個關(guān)鍵方面是確保其在惡劣的金屬環(huán)境中的可靠性。與其他 RTLS 技術(shù)不同，Sewio 的室內(nèi)定位系統(tǒng)基于超寬帶技術(shù)和TDoA 算法，經(jīng)證明在金屬工業(yè)環(huán)境中使用時是可靠的。
然而，大眾汽車還需要知道叉車的精 確移動，以實時識別叉車的方向，因此需要使用磁力計傳感器。由于磁力計基于磁場，因此從本質(zhì)上講，它會受到金屬存在的影響。在這種情況下，Sewio獨特的算法必須消除干擾，以確保可靠的移動信息。
同樣重要的是，整個跟蹤區(qū)域的 30% 代表一個完全可變的倉庫，可以在短短幾個小時的時間內(nèi)從完全空曠的區(qū)域變成完全封鎖的區(qū)域。即使在這種多變的環(huán)境中，室內(nèi)定位系統(tǒng)也應(yīng)該以相同的方式工作，而不需要任何干預(yù)或重新配置。
考慮到手動和自動驅(qū)動的移動物體的數(shù)量，系統(tǒng)必須能夠應(yīng)對高交通密度、高峰以及多個物體彼此靠近的情況。
最后，大廳內(nèi)的高人流量意味著即使錨安裝在高處也可能被撞擊，因此必須采用靈活的安裝和進(jìn)一步的封裝。
交付的室內(nèi)定位系統(tǒng)覆蓋了總面積為10,000 平方米的大廳及其倉庫，擁有數(shù)百個貨架，可跟蹤70 個物體- 包括自動導(dǎo)航 AGV 和手動叉車。該系統(tǒng)的工作精度為50 厘米，刷新率為333 毫秒。Sewio 的技術(shù)允許以網(wǎng)格和鋸齒形排列組合安裝，從而僅需要66 個接收器（= 錨），因此顯著降低了成本。
通過利用 Sewio 技術(shù)的可擴(kuò)展性和靈活性，以及 CEIT的 Ella 軟件平臺，實現(xiàn)數(shù)字孿生，大眾斯洛伐克能夠?qū)崿F(xiàn)其當(dāng)前的目標(biāo)，即通過數(shù)字創(chuàng)新提高行業(yè)流程的效率。此外，作為端到端解決方案，Sewio和 CEIT 可以提供未來的可擴(kuò)展性，可用于任何剩余工廠車間的持續(xù)優(yōu)化。
CEIT在短短六個月內(nèi)就為斯洛伐克大眾汽車公司交付了基于 Sewio實時定位系統(tǒng)的Ella 平臺。在系統(tǒng)推出后的幾周內(nèi)，新平臺已經(jīng)帶來了強勁的投資回報率，并達(dá)到了以下數(shù)字。
該解決方案的一個基本部分是新獲得的大廳內(nèi)所有活動的實時概覽。位置分析包括運行、停機(jī)和空閑時間、行駛距離以及車隊中每臺機(jī)器的效率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。熱圖和意大利面條圖有助于可視化流量并揭示流量密度、給定時間每臺機(jī)器的實際路徑、機(jī)器在哪里驅(qū)動（和不應(yīng)該驅(qū)動）以及最 大瓶頸發(fā)生的地點和時間。輪班之間以及每臺機(jī)器之間的比較也有助于后續(xù)的流程優(yōu)化。
可見性的提高提供了真實且可追溯的見解，有助于管理層驗證和改進(jìn)流程、最 大限度地減少停車時間、提高裝貨/卸載行程的比率并優(yōu)化流程，從而將每臺叉車之間的 OEE 差異降至 20 %差異。
叉車的新導(dǎo)航可幫助駕駛員遵循最 佳路徑并避免瓶頸，有助于將車隊之間的總行駛距離減少 10%。
叉車跟蹤- 了解叉車在哪里、沒有在哪里行駛、裝載和卸載，揭示未充分利用的倉庫空間。通過以下優(yōu)化，倉庫面積“擴(kuò)大”了20%，無需任何建設(shè)，僅提高了利用率。
此外，任何流程更新都可以首先在數(shù)字孿生中應(yīng)用，因此可以在真實模型中進(jìn)行模擬，以避免任何負(fù)面影響或失敗。
根據(jù)結(jié)果，下一步可能不僅包括將系統(tǒng)擴(kuò)展到其他大廳，還包括添加新的用例。其中包括通過向駕駛員發(fā)出警告信號來防止碰撞、在十字路口自動減速叉車、出于安全原因跟蹤現(xiàn)場訪客和員工、在緊急情況下準(zhǔn)確了解每個人的位置等。
此外，由于加速器數(shù)據(jù)知道碰撞發(fā)生前的情況（速度、方向等），因此更容易避免碰撞。由于接收器已經(jīng)就位，因此可以以最小的額外成本添加任何其他用例，并且系統(tǒng)設(shè)置自己的方式進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。
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