RFID技術(shù)在汽車制造的應(yīng)用思考

王勝男 蔡夢芷

(北京物資學(xué)院 北京 101149)

RFID技術(shù)在汽車制造的應(yīng)用思考

王勝男 蔡夢芷

(北京物資學(xué)院 北京 101149)

隨著市場競爭的日趨激烈，中國的汽車工業(yè)得到了長足的發(fā)展。為了提高汽車生產(chǎn)線管理水平，汽車生產(chǎn)過程中的信息采集、利用以及現(xiàn)場目標(biāo)產(chǎn)品的控制和跟蹤變得越來越重要。近年來隨著芯片技術(shù)、無線技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)開始崛起，發(fā)揮著越來越重要的作用。

RFID技術(shù)；汽車生產(chǎn)線；信息采集點；應(yīng)用功能

一、RFID發(fā)展趨勢

(一)更加安全、實用和便宜。RFID技術(shù)要想在對信息有較好保密要求的領(lǐng)域廣泛展開應(yīng)用，時下仍存有一些技術(shù)問題，因為當(dāng)前廣泛使用的無源RFID系統(tǒng)尚無有可靠安全機制，難于對數(shù)據(jù)進行很好的保密。因此不少RFID開發(fā)服務(wù)商正全面投入研究，認(rèn)真采取安全措施，強大的密碼、編碼、身份認(rèn)證等技術(shù)將得到更為廣泛普遍的研發(fā)和應(yīng)用。

(二)更便捷高效，并朝多功能演變。RFID讀寫器設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢是將向多功能、多接口、多制式，并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展；多讀寫器協(xié)調(diào)與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來發(fā)展方向之一。RFID標(biāo)簽不僅能應(yīng)用于液體、金屬等環(huán)境，甚至可以集成到溫度傳感器中，可水洗并能承受極端溫度，可以用來監(jiān)測記錄溫度。

(三)日益網(wǎng)絡(luò)化，并與其他產(chǎn)業(yè)加速融合。當(dāng)RFID系統(tǒng)應(yīng)用普及到一定程度時，每件產(chǎn)品將通過電子標(biāo)簽賦予自己獨特的身份標(biāo)識，尤其是如今隨著3G、三網(wǎng)融合的日益普及。同時，RFID也將與其他產(chǎn)業(yè)如3C、3網(wǎng)等融合形成更大的產(chǎn)業(yè)集群，并得到更加廣泛的應(yīng)用，實現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)應(yīng)用。

二、RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線上的需求分析

由于很多汽車生產(chǎn)線上仍然采用條碼技術(shù)采集信息，車間管理者和企業(yè)高層管理人員不能夠及時、透明地了解生產(chǎn)線上的實際生產(chǎn)進度，導(dǎo)致實際生產(chǎn)常常不能完全符合生產(chǎn)計劃的要求。對于特殊的生產(chǎn)訂單，如實驗測試車輛、用戶特殊需求車輛等，跟蹤管理不及時就很容易出現(xiàn)零部件的錯裝、漏裝，嚴(yán)重影響車輛的一次下線合格率，導(dǎo)致生產(chǎn)計劃不能按時完成。隨著汽車產(chǎn)品型號的急劇增加，產(chǎn)品配置越來越復(fù)雜，為了在JIT的生產(chǎn)模式下，汽車生產(chǎn)線需要引入RFID技術(shù)，具體表現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)實時化管理：RFID作為一種先進的數(shù)據(jù)采集及識別技術(shù)，能為制造執(zhí)行系統(tǒng)及時提供生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)信息，幫助管理層及時做出相應(yīng)的計劃調(diào)整和生產(chǎn)安排，提高計劃執(zhí)行能力。

(2)靈活性管理：利用RFID技術(shù)隨時定位生產(chǎn)線上特殊車輛的位置，并了解車輛的裝配情況和完成進度，可以有效防止裝配錯誤，并加快管理層處理異常事件的響應(yīng)速度。

(3)裝配標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是JIT管理模式的具體要求之一，運用RFID技術(shù)能實現(xiàn)生產(chǎn)裝配過程的可視化，從而保證作業(yè)人員進行標(biāo)準(zhǔn)化操作，提高汽車成品的一次下線合格率。

三、汽車生產(chǎn)線的RFID技術(shù)參數(shù)的選擇

RFID系統(tǒng)的工作頻率是其最基本的技術(shù)參數(shù)之一，采用何種工作頻率應(yīng)根據(jù)各個頻率所具有的不同特性進行分析。與此同時，汽車生產(chǎn)線的環(huán)境相對復(fù)雜，存在金屬車身、工位物料及器具、廠房立柱等物體，會產(chǎn)生電磁波屏蔽現(xiàn)象，影響到標(biāo)簽讀取的可靠性，以及考慮到生產(chǎn)線上各工序分布較長、生產(chǎn)線操作為流水作業(yè)等影響因素，選擇超高頻(862(902)MHz～928MHz)作為生產(chǎn)線在線信息獲取、車輛識別跟蹤的射頻載波頻率，并選擇高頻(13.56MHz)作為線邊物料消耗信息獲取、工位物料狀態(tài)跟蹤的射頻載波頻率。

四、應(yīng)用實踐

基于上述RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線的應(yīng)用模式的研究，針對某汽車制造公司的其中一條轎車生產(chǎn)總裝線進行了初期實踐。該公司的轎車生產(chǎn)總裝線是混線生產(chǎn)模式，每種車型有多種組合配置，遇到上線車輛隊列信息發(fā)布不及時，時常會造成物料配送的滯后，甚至有錯送或漏送的可能。利用RFID技術(shù)在PBS區(qū)設(shè)置RFID信息采集點后，通過掃描車身上預(yù)置的超高頻標(biāo)簽，系統(tǒng)就可及時地獲取并發(fā)布車輛隊列信息，為物料配送提供了準(zhǔn)確的依據(jù)，同時降低了線邊庫存。該總裝線上有一條重要的動力總成分裝線。分裝線上需預(yù)先完成動力總成的裝配，然后在總裝主線上將動力總成安裝到與其對應(yīng)的車體上。以往需要對動力總成和車體的匹配性進行人工效驗，利用RFID后則可以自動完成動力總成的上線效驗，工作流程如圖1所示。

圖1 動力總成自動校驗流程圖

RFID讀寫器通過隨車的超高頻標(biāo)簽可自動獲取待裝車輛的VIN號到控制系統(tǒng)文本框中，該工位操作人員只需通過手持機掃描動力總成托盤上電子標(biāo)簽對應(yīng)的VIN號到文本框中，系統(tǒng)自動檢測兩個VIN號是否匹配：當(dāng)兩個VIN號一致時通過上線驗證，否則提示錯誤。

五、結(jié)束語

隨著汽車工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展，RFID技術(shù)的應(yīng)用正從物流供應(yīng)鏈進入汽車制造過程的核心。如上所述，RFID技術(shù)能夠滿足汽車生產(chǎn)過程中對信息準(zhǔn)確性和及時性的需要，是改善生產(chǎn)線管理模式的重要手段。據(jù)某汽車制造公司的轎車生產(chǎn)總裝線的實際運行情況表明，RFID能夠滿足MES系統(tǒng)獲取生產(chǎn)線信息的需求，但目前的實踐還僅停留在試點應(yīng)用的階段，其主要目的是將RFID引入了汽車生產(chǎn)線，通過試點了解RFID在汽車生產(chǎn)過程中體現(xiàn)出的各方面性能特點，并整合應(yīng)用軟件系統(tǒng)，為下一步將RFID技術(shù)遍布到整個生產(chǎn)線奠定基礎(chǔ)。

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王勝男(1993-)，女，漢族，山東煙臺人，學(xué)生，碩士研究生在讀，北京物資學(xué)院，研究方向：資源優(yōu)化配置；蔡夢芷(1992-)，女，漢族遼寧沈陽人，學(xué)生，碩士研究生在讀，北京物資學(xué)院，研究方向：物流資源配置。