RFID技術在汽車制造的應用思考

王勝男 蔡夢芷

(北京物資學院 北京 101149)

RFID技術在汽車制造的應用思考

王勝男 蔡夢芷

(北京物資學院 北京 101149)

隨著市場競爭的日趨激烈，中國的汽車工業得到了長足的發展。為了提高汽車生產線管理水平，汽車生產過程中的信息采集、利用以及現場目標產品的控制和跟蹤變得越來越重要。近年來隨著芯片技術、無線技術以及計算機網絡技術的發展，RFID技術開始崛起，發揮著越來越重要的作用。

RFID技術；汽車生產線；信息采集點；應用功能

一、RFID發展趨勢

(一)更加安全、實用和便宜。RFID技術要想在對信息有較好保密要求的領域廣泛展開應用，時下仍存有一些技術問題，因為當前廣泛使用的無源RFID系統尚無有可靠安全機制，難于對數據進行很好的保密。因此不少RFID開發服務商正全面投入研究，認真采取安全措施，強大的密碼、編碼、身份認證等技術將得到更為廣泛普遍的研發和應用。

(二)更便捷高效，并朝多功能演變。RFID讀寫器設計與制造的發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、嵌入式方向發展；多讀寫器協調與組網技術將成為未來發展方向之一。RFID標簽不僅能應用于液體、金屬等環境，甚至可以集成到溫度傳感器中，可水洗并能承受極端溫度，可以用來監測記錄溫度。

(三)日益網絡化，并與其他產業加速融合。當RFID系統應用普及到一定程度時，每件產品將通過電子標簽賦予自己獨特的身份標識，尤其是如今隨著3G、三網融合的日益普及。同時，RFID也將與其他產業如3C、3網等融合形成更大的產業集群，并得到更加廣泛的應用，實現跨地區、跨行業應用。

二、RFID技術在汽車生產線上的需求分析

由于很多汽車生產線上仍然采用條碼技術采集信息，車間管理者和企業高層管理人員不能夠及時、透明地了解生產線上的實際生產進度，導致實際生產常常不能完全符合生產計劃的要求。對于特殊的生產訂單，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零部件的錯裝、漏裝，嚴重影響車輛的一次下線合格率，導致生產計劃不能按時完成。隨著汽車產品型號的急劇增加，產品配置越來越復雜，為了在JIT的生產模式下，汽車生產線需要引入RFID技術，具體表現在如下幾個方面：

(1)實時化管理：RFID作為一種先進的數據采集及識別技術，能為制造執行系統及時提供生產線的數據信息，幫助管理層及時做出相應的計劃調整和生產安排，提高計劃執行能力。

(2)靈活性管理：利用RFID技術隨時定位生產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速度。

(3)裝配標準化：標準化作業是JIT管理模式的具體要求之一，運用RFID技術能實現生產裝配過程的可視化，從而保證作業人員進行標準化操作，提高汽車成品的一次下線合格率。

三、汽車生產線的RFID技術參數的選擇

RFID系統的工作頻率是其最基本的技術參數之一，采用何種工作頻率應根據各個頻率所具有的不同特性進行分析。與此同時，汽車生產線的環境相對復雜，存在金屬車身、工位物料及器具、廠房立柱等物體，會產生電磁波屏蔽現象，影響到標簽讀取的可靠性，以及考慮到生產線上各工序分布較長、生產線操作為流水作業等影響因素，選擇超高頻(862(902)MHz～928MHz)作為生產線在線信息獲取、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、工位物料狀態跟蹤的射頻載波頻率。

四、應用實踐

基于上述RFID技術在汽車生產線的應用模式的研究，針對某汽車制造公司的其中一條轎車生產總裝線進行了初期實踐。該公司的轎車生產總裝線是混線生產模式，每種車型有多種組合配置，遇到上線車輛隊列信息發布不及時，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技術在PBS區設置RFID信息采集點后，通過掃描車身上預置的超高頻標簽，系統就可及時地獲取并發布車輛隊列信息，為物料配送提供了準確的依據，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簽可自動獲取待裝車輛的VIN號到控制系統文本框中，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簽對應的VIN號到文本框中，系統自動檢測兩個VIN號是否匹配：當兩個VIN號一致時通過上線驗證，否則提示錯誤。

五、結束語

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

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