核心提示：
導(dǎo)讀:RFID在汽車工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括車體識(shí)別與跟蹤管理、零部件與固定資產(chǎn)的跟蹤管理、整車的物流管理等方面。
一、概述
目前汽車行業(yè)信息化程度良莠不齊，有些信息化程度很高，有些則剛剛處于起步狀態(tài)，有些甚至仍然沿用完全手工操作記錄的方式。但所有企業(yè)都希望能夠建立識(shí)別系統(tǒng)來(lái)幫助整個(gè)企業(yè)的管理提升到一定的水平，整個(gè)物流環(huán)節(jié)的效率能夠提高，差錯(cuò)率能夠降低。雖然各個(gè)企業(yè)大都建立了自己的ERP系統(tǒng)，但每個(gè)企業(yè)都存在信息系統(tǒng)各自為政，信息孤島情況嚴(yán)重，而且信息化程度嚴(yán)重的不一致，我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的信息化狀況尤其落后。可是每個(gè)企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)的投入?yún)s都是長(zhǎng)期的，對(duì)識(shí)別系統(tǒng)建立的迫切性渴望性非常強(qiáng)烈。
汽車零部件工業(yè)是汽車工業(yè)的重要組成部分，是保證汽車工業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，汽車配件配套市場(chǎng)達(dá)2000億元，維修市場(chǎng)達(dá)600億元。不僅形成了一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，汽車質(zhì)量水平也有了很大提高。汽車零部件隨著汽車的國(guó)產(chǎn)化的帶動(dòng)，初步形成比較完整成熟的零部件配套體系。
二、架構(gòu)思路
RFID（無(wú)線射頻識(shí)別）是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種快速識(shí)別技術(shù)，通過(guò)對(duì)被識(shí)別物體的無(wú)接觸識(shí)別獲取資料信息，與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，具有數(shù)據(jù)容量大、無(wú)接觸識(shí)別、保存時(shí)間長(zhǎng)、耐污適應(yīng)惡劣環(huán)境等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。
與其他行業(yè)相比，汽車廠商和零部件供應(yīng)商面臨的壓力更大：一方面，他們需要不斷降低成本；另一方面，他們還要保證自己的產(chǎn)品符合該行業(yè)尤為嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，汽車制造商在供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)上花費(fèi)了他們大量的IT預(yù)算，目的是實(shí)現(xiàn)透明與靈活的供應(yīng)鏈。RFID技術(shù)在物料與產(chǎn)品跟蹤上的作用，將對(duì)汽車供應(yīng)鏈產(chǎn)生積極的影響，通過(guò)部署RFID系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈過(guò)程的可視化管理和制造過(guò)程的分布式控制。
典型的RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)載體，讀/寫(xiě)單元和接口模塊，接口模塊以總線方式或串口通訊方式與PLC、PC等控制單元相連。
三、設(shè)計(jì)原則
在企業(yè)車間現(xiàn)場(chǎng)建立統(tǒng)一中心數(shù)據(jù)庫(kù)，作為物品流通的信息平臺(tái)，以便于整體規(guī)范管理。在工業(yè)環(huán)節(jié)利用RFID技術(shù)為每一個(gè)在制品零部件賦予一個(gè)識(shí)別編號(hào)（ID），也就是該部件在信息網(wǎng)絡(luò)中的名字，通過(guò)RFID 技術(shù)，將生產(chǎn)狀態(tài)，庫(kù)存情況映射到信息網(wǎng)絡(luò)中，登記在現(xiàn)場(chǎng)中心數(shù)據(jù)庫(kù)里，在傳送到信息體系中（如ERP，MRP）等。
四、功能介紹
RFID在汽車工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括車體識(shí)別與跟蹤管理、零部件與固定資產(chǎn)的跟蹤管理、整車的物流管理等方面。
1、整車生產(chǎn)中的車體跟蹤識(shí)別
車體識(shí)別系統(tǒng)（AVI）主要是指在汽車各類生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等信息，傳送給物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量保證以及其他相關(guān)各部門，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、銷售服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控以及整車的終身質(zhì)量跟蹤等功能。在RFID技術(shù)應(yīng)用前，存儲(chǔ)車體信息的主要是條形碼，采用條碼識(shí)別方式的優(yōu)點(diǎn)是配置靈活、系統(tǒng)成本較低。但由于車身信息都存儲(chǔ)在PLC或PMC數(shù)據(jù)庫(kù)里，所以，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的速率、可靠性等要求很高，要求有高性能的PLC、大容量的數(shù)據(jù)庫(kù)和高速度的PMC主機(jī)。
采用RFID系統(tǒng)后，電子標(biāo)簽一般被放在載有車體的滑橇上，自始至終隨工件運(yùn)行，形成了一個(gè)隨車體移動(dòng)的數(shù)據(jù)，成為在整個(gè)生產(chǎn)流程中隨身攜帶數(shù)據(jù)庫(kù)的“智能車體”。根據(jù)工藝及生產(chǎn)管理需要，可在涂裝車間出入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過(guò)程（如噴漆室、烘干室、儲(chǔ)存區(qū)等）入口處設(shè)置讀/寫(xiě)器。讀/寫(xiě)站主要由工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)、標(biāo)簽讀/寫(xiě)裝置、通信接口模塊和人機(jī)界面所組成。基本過(guò)程為：檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車體到位信號(hào)后，讀/寫(xiě)裝置開(kāi)始自動(dòng)讀取安裝在滑橇上的標(biāo)簽中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，同時(shí)顯示在人機(jī)界面上；通過(guò)PLC上傳給車間生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)PMC進(jìn)行進(jìn)一步的處理和運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車間工件物流的跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程控制。在生產(chǎn)線上采用RFID技術(shù)，不需要所有的讀/寫(xiě)裝裝置都和主數(shù)據(jù)庫(kù)通信，因此與主數(shù)據(jù)庫(kù)通信的失敗不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的停止。經(jīng)過(guò)工位后，還可以向標(biāo)簽寫(xiě)入數(shù)據(jù)，因此，RFID在車體識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越多。
2、零部件與資產(chǎn)的跟蹤管理
汽車由大量的零部件組成，做好零部件跟蹤管理可以提高物流管理與質(zhì)量管理水平。現(xiàn)在的零件跟蹤主要是通過(guò)兩種方法，一是標(biāo)簽貼在零件本身，稱為硬鏈接。典型的例子是RFID用于輪胎的跟蹤管理，這種零部件一般都具有高價(jià)值、安全性要求及零部件間容易混淆等特點(diǎn)，采用RFID可以有效地識(shí)別與跟蹤零部件。二是將標(biāo)簽貼在零件的包裝或運(yùn)送架上。后者可以減少RFID的使用費(fèi)用。但需要在已貼標(biāo)簽的RFID集裝箱和集裝箱中的零件之間保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)上的鏈接，這種方法被稱為軟鏈接或軟跟蹤。
3、整車物流管理
在RFID標(biāo)簽中寫(xiě)有車輛智能電子標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)整車物流信息化管理，幫助解決整車生產(chǎn)、庫(kù)存管理和銷售管理等方面的問(wèn)題。車輛識(shí)別代號(hào)（VIN）是車輛流通中的身份證，這個(gè)標(biāo)識(shí)號(hào)可以被寫(xiě)入嵌在汽車內(nèi)的RFID標(biāo)簽中，實(shí)現(xiàn)汽車電子數(shù)字牌照管理。通過(guò)讀取車輛智能電子標(biāo)簽存儲(chǔ)信息，大大提高了車輛信息的準(zhǔn)確度和工作效率，解決了在汽車售后服務(wù)、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量追溯等方面的問(wèn)題。
德國(guó)大眾汽車公司采用西門子RFID有源標(biāo)簽技術(shù)系統(tǒng)幫助管理停在汽車廠的汽車。電子標(biāo)簽內(nèi)嵌在一個(gè)塑料體內(nèi)，一般掛在汽車后視鏡上，可以存儲(chǔ)32千字節(jié)的數(shù)據(jù)。通過(guò)應(yīng)用這套系統(tǒng)，大眾公司大大改變了發(fā)貨速度，大約提高了4倍的效率，簡(jiǎn)化了大眾公司的發(fā)貨流程，將停車場(chǎng)的可用空間提高了20%。在不到一年的時(shí)間里，由于節(jié)約勞動(dòng)力成本和改進(jìn)的生產(chǎn)率，基本收加了RFID的投資。
RFID技術(shù)可以提高客戶的服務(wù)水平。當(dāng)用戶進(jìn)入汽車的修理車間或者到4S店時(shí)，通過(guò)閱讀器可以得到存儲(chǔ)在汽車中的戶主信息、維修記錄等內(nèi)容。這套系統(tǒng)應(yīng)用還可以使得汽車制造廠很快地了解汽車在市場(chǎng)中的使用情況，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和服務(wù)管理上都有著重要意義。
4、在汽車供應(yīng)鏈全過(guò)程中的應(yīng)用
RFID技術(shù)正在突破工廠內(nèi)的限制，實(shí)現(xiàn)在汽車供應(yīng)鏈全過(guò)程上的應(yīng)用，豐田汽車正在計(jì)劃建立這樣一個(gè)跟蹤車輛供應(yīng)鏈全過(guò)程的系統(tǒng)。在第一階段通過(guò)重復(fù)使用的標(biāo)簽在裝配車間來(lái)監(jiān)控車輛，到第二階段，他們使用了可以拋棄的紙制RFID標(biāo)簽，用來(lái)跟蹤零部件與整車，并在其配送中心實(shí)現(xiàn)了車輛的跟蹤管理。第三階段，豐田正在計(jì)劃將RFID用于零售領(lǐng)域，RFID將被永久保留在車上，并在整個(gè)生命周期上得到使用，RFID上的信息將包括顧客信息，以及原始的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
此外，RFID還可以用作零部件的防偽標(biāo)識(shí)，例如在輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、安全氣囊、傳動(dòng)軸等零部件上植入電子標(biāo)簽，利用其加密和自動(dòng)識(shí)別功能，區(qū)別假冒的零部件，保障消費(fèi)者合法權(quán)益。我們還在嘗試使用RFID管理車輛壓縮天然氣車輛氣瓶，將RFID標(biāo)簽貼在氣瓶上，標(biāo)簽上存儲(chǔ)有關(guān)氣瓶生產(chǎn)廠家、氣瓶時(shí)間、充氣次數(shù)等信息，監(jiān)控汽瓶的使用，及時(shí)收回過(guò)期氣瓶，減少使用環(huán)節(jié)中的潛在危險(xiǎn)。
五、實(shí)施效益
1、防差錯(cuò)管理
在裝配流水線上應(yīng)用射頻技術(shù)以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車，是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的，用戶可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中選定自己所需車的顏色、引擎型號(hào)還有輪胎式樣等要求，這樣一來(lái)，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的汽車、如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。在裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，使用可重復(fù)使用的射頻標(biāo)簽，該射頻標(biāo)簽上可帶有詳細(xì)的汽車所需的所有要求，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器，這樣可以保證汽車在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
2、倉(cāng)庫(kù)管理
零配件管理：建立完整的供應(yīng)商交貨品質(zhì)記錄和批次信息：對(duì)每個(gè)供應(yīng)商依據(jù)電子看版進(jìn)入企業(yè)的零部件可以進(jìn)行標(biāo)簽記錄，了解其型號(hào)，類型，批次，生產(chǎn)日期等，進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)管理。
3、生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)入總裝車間到整車終檢整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行RFID跟蹤管理。
4、成本控制
利用現(xiàn)代物流理論改進(jìn)汽車零部件、整車倉(cāng)儲(chǔ)，節(jié)約成本，節(jié)省企業(yè)中各車間的生產(chǎn)、臨時(shí)庫(kù)存的浪費(fèi)。
5、產(chǎn)品追溯
我國(guó)正式實(shí)行汽車召回制度，對(duì)產(chǎn)品追溯提出了更高的要求。產(chǎn)品追溯要求有詳細(xì)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)記錄，包括生產(chǎn)、質(zhì)量、物料各個(gè)方面。
根據(jù)RFID標(biāo)簽信息可以實(shí)時(shí)查詢到該車在總裝車間各關(guān)鍵工位的生產(chǎn)制造信息，如生產(chǎn)時(shí)間、操作工、檢驗(yàn)員、批次、系列號(hào)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)等，并了解制造流程的信息，如返修及處理結(jié)果等。
根據(jù)RFID標(biāo)簽信息，可以查詢?cè)撥囋谥匾の坏馁|(zhì)量信息，包括缺陷數(shù)據(jù)和計(jì)量數(shù)據(jù)，以及工位的過(guò)程能力等各類數(shù)據(jù)；
根據(jù)RFID標(biāo)簽信息，可以追溯該車重要件和安全件的質(zhì)量信息、主要配套件生產(chǎn)商信息、安裝的具體細(xì)節(jié)等相關(guān)信息；
根據(jù)產(chǎn)品信息可以追溯到產(chǎn)品批次和關(guān)鍵部件批次等信息，找出同批次的其他產(chǎn)品；向上可追蹤至材料、組件，向下可追蹤至終端用戶。
6、缺陷管理
整車生產(chǎn)以裝配為主，涉及大量的部件（包括廠內(nèi)自制件和外協(xié)件），在裝配過(guò)程中難免發(fā)生各種缺陷，有來(lái)自部件的，有在本工序產(chǎn)生的，也有上道工序產(chǎn)生的。為了提高質(zhì)量，降低返修率，需要對(duì)每一輛車的缺陷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)記錄，及時(shí)采取措施。
六、系統(tǒng)效果
1、電子標(biāo)簽可以重復(fù)多次讀取（可達(dá)10萬(wàn)次）
2、RFID電子標(biāo)簽可被識(shí)讀器穩(wěn)定讀取（錯(cuò)誤率低）。
3、可省略大量的人力和時(shí)間。
4、主系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的指揮全面提升。
5、使生產(chǎn)全過(guò)程和主系統(tǒng)連接成為一體，生產(chǎn)效益大大提高。
