基于RFID的報廢汽車零部件管理信息系統開發與設計

巴興強　徐孟發　劉嬌嬌

摘要：隨著汽車數量的日益增長，必然會導致報廢汽車越來越多，汽車拆解增長率的需求增大，對報廢汽車零部件的管理效率提出越來越高的要求。主要介紹了射頻識別技術的優勢，RFID技術在報廢汽車零部件管理中的應用，闡述了基于RFID相關技術研發的報廢汽車零部件管理系統，主要是針對哈爾濱金回報廢汽車回收有限公司的實際需要而設計的汽車零部件管理系統，并根據國家汽車零部件編碼規則，制定適合該企業自身管理的編碼規則，該系統的設計并實現了對RFID技術在報廢汽車零部件管理中的應用，提高管理效率進而提高企業的競爭力都起到很大的促進作用，該系統將在報廢汽車零部件行業的管理中發揮更方便、快捷、準確、高效的作用。

關鍵詞：報廢汽車；零部件；RFID技術；管理信息系統

中圖分類號：U468文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.10.015

中國產業信息網發布的《2015—2020年中國汽車整車制造市場評估及投資前景預測報告》顯示，到2015年6月，我國汽車保有量已經突破了1.63億輛，保有量已經僅次于美國，成為全球第二。但按照2013年最新《機動車強制報廢標準規定》，載客和載貨汽車的使用年限一般為10～15年，那么2001年前后開始使用的汽車已經進入報廢期，據此推算2015年左右我國的汽車報廢量為500萬輛左右，未來十年將以年均20%的速度增長。因此報廢汽車零部件拆解及科學化的管理是勢在必行的。

目前，我國報廢汽車回收拆解企業的規模大多比較小，且技術落后。并且一輛汽車有幾千個不同零件組裝而成，借助信息化手段科學地對報廢汽車零部件進行管理。將RFID技術應用于報廢汽車零部件回收拆解與管理，可大幅提高管理與運作效率，降低成本。

1RFID技術

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術，是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術（以下通稱RFID技術）。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。RFID技術與互聯網、通訊等技術相結合，可實現全球范圍內物品跟蹤與信息共享。

按照能量供給方式的不同，RFID 標簽分為有源、無源和半有源三種；按照工作頻率的不同，RFID標簽分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波頻段（MW）的標簽。

目前，RFID技術也廣泛應用于汽車制造行業，國外國內大大小小汽車整車廠商、在汽車整車制造的四大工藝段沖壓、焊裝、涂裝、總裝及發動機的裝配制造過程中，廣泛使用RFID技術。但是對于報廢汽車的管理以及零部件的管理，RFID的使用情況目前來說比較低，因為我國的廢舊汽車回收、拆解及其再利用技術還不成熟，零部件回收利用率也很低。

RFID技術作為一種自動識別技術，利用無線射頻方式對目標物進行非接觸式自動識別，極大地加速了信息的收集和處理，此外FRID具有精度高，適應環境能力強，抗干擾能力強，操作快捷等優點。因此，與其他的自動識別技術相比有更廣闊的應用空間。

2國內報廢汽車零部件信息管理的現狀

我國目前有資質的報廢汽車回收拆解企業有500多家，大多數規模較小，我國報廢車零部件的管理技術還十分落后，有部分報廢汽車零部件的回收管理仍是采用簡單的手工記錄模式進行，管理效率低下，容易出錯。對于未來隨著報廢汽車數量的不斷增加，需要選擇一種合理的方法來進行管理。在運用手工記錄采集數據的過程中，常常容易出現問題。首先，手工記錄作為數據采集模式，記錄信息速度慢，在記錄的過程中，還常常容易出現錯誤，在匯總和保存的過程中也非常麻煩并容易出錯，而不能夠及時、準確地把拆解作業現場信息進行記錄和匯總，企業管理層也不能夠及時了解作業現場情況，很多工作就不能夠很好及時地開展，因此手工模式作為數據采集的手段缺陷是顯而易見的。

隨著近年來自動識別技術的發展，目前常用的自動識別技術中，條形碼成本最低，適用于需求量大且數據不必更改的場合，例如在商品包裝上就很適宜。IC卡的價格稍高，數據存儲量很大，數據安全性好，但是由于它的接觸點暴露在外邊，有可能因靜電或者人為的原因損壞，也不太適合在報廢汽車零部件的自動化管理中使用。為了方便產品信息高效準確的管理，有些企業引入了使用方便和價格便宜的條碼識別技術，但是汽車零部件上的條形碼較容易磨損，且攜帶數據量很小。由于條碼技術在一些方面自身存在缺陷和不足，無法勝任某些較為惡劣的生產環境和其它的一些問題。引入了條碼技術的報廢汽車回收廠在數據采集、生產信息化等方面仍存在著數據采集及時性、準確性差的問題。條形碼作為常用的數據采集手段也存在著一些缺陷。整車拆解信息屬于動態數據，需要及時采集、處理、分析、統計，由于條碼必須在可視的環境下由員工手持掃描槍直線讀取，且掃描槍必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼，而條形碼正常工作所需要的這些環境在汽車拆解車間往往是不容易達到的，而且條形碼所能記錄的信息量也比較少，不能夠重復使用，因此，條形碼作為數據采集的手段也存在著一些弊端。

因此，一種理想的方式是閱讀器與一個數據載體之間的數據傳輸與能量供應采用非接觸式的自動識別技術。人們將這種非接觸式的自動識別技術稱為無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術。RFID標簽，牢固耐用，可承受非常惡劣的工業環境，而普通條碼標簽如用在工業生產環境中，如果發生沾污破損，容易造成信息的讀取錯誤；RFID標簽是可讀可寫的，可反復進行信息的改寫。而條碼標簽一旦打印出來，只可讀不可寫，在生產信息的實時管理控制上，RFID標簽的應用靈活性更大。RFID標簽的存儲容量大，因此，RFID標簽相當于一個小型的移動數據庫，可存儲大量的汽車零部件信息。系統通過識別RFID標簽，讀寫電子標簽內存儲的汽車零部件的數據，并與后臺數據庫實現交互管理，實現數據交換與管理功能。endprint

3報廢汽車零部件信息管理軟件的需求分析

通過對哈爾濱金回報廢汽車回收有限公司現有業務流程的細化分析，結合企業所需求的軟件功能的研究，分析出該企業在管理方面主要存在的問題，建設該汽車零部件信息管理系統主要就是為了能夠借助基于RFID的物聯網技術解決好這些問題。該管理系統設定以下目標：

3.1制定編碼規則

根據《中華人民共和國汽車行業標準—汽車零部件編號規則》，該標準規定了各類汽車、半掛車的總成和裝置及零件號編制的基本規則和方法，適用于各類汽車和半掛車的零件、總成和裝置的編號。借鑒該標準對于汽車零部件的編號規則，結合哈爾濱金回報廢汽車回收有限公司的拆解實際作業經驗，現制定出適用于該企業的汽車零部件編碼規則：編號組成如下：（1）公司代號：JH；（2）車輛品牌：大眾01、現代02；（3）車輛型號：捷達01、速騰02、邁騰03、帕薩特04等依次排序；（4）零件類別分：發動機10、供給系11、排氣系12等。

3.2RFID電子標簽及讀寫模塊的選取

當RFID標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（無源標簽或被動標簽），或者由標簽主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

一套完整的RFID系統，是由閱讀器與電子標簽也就是所謂的應答器及應用軟件系統三個部份組成，其工作原理是Reader發射特定頻率的無線電波能量，用以驅動電路將內部的數據送出，此時Reader便依序接收解讀數據，送給應用程序做相應的處理。

目前，能夠用于RFID打印機使用的電子標簽都為無源電子標簽，它由底紙、面紙以及包含在其中的芯片和天線構成。RFID打印機，是一種可以讀取和寫入電子標簽芯片數據，同時將數據內容可視化打印在標簽表面的打印設備。目前市面上最常見的RFID打印機多采用高頻或超高頻技術。

MFRC522 是 NXP 公司研發的一種非接觸式射頻讀寫芯片，工作頻率為 13.56 MHz。該芯片具有功耗低、體積小、性價比高、性能穩定應用方便等特點。

3.3解決好各環節的精細管理問題

根據金回報廢汽車廠的實際需求，每一輛報廢汽車從入廠開始就要進行實時追蹤管理解決，如整車管理、拆解、銷售、盤點、廢棄零件等環節的精細管理問題，并錄入汽車零部件中的汽車整車管理庫中。基于以上訴求，本系統擬開發一個整車信息查詢功能，用戶可以根據車輛編號查詢到汽車拆解的時間、拆解工人信息、拆解的零部件信息，通過這樣的功能來提高管理的自動化、透明化。車輛進入拆解車間進行零部件的拆解回收，同時對于使用狀況良好的零部件拆解完以后，直接進行RFID電子標簽綁定，并進入到汽車零部件管理庫中，同時管理系統實現與拆解車間的操作步驟一致，實現實時入庫，體現信息的交互性。同時實現從整車進廠到拆解車間再到銷售管理等一體化管理。對于已經拆解完的報廢汽車剩余的廢棄零部件，統一堆放管理，在系統里對于廢棄零部件的處置、變賣等信息，也會及時體現在管理系統中，從而實現一條線透明操作，這樣對于企業來講也大大節省了相關的人力物力。該企業目前報廢汽車拆解的自動化程度較低，各個環節的諸多信息不暢通和不能及時共享等問題，以及對庫存盤點時費時費力，造成很多人力浪費，并且人工模式進行庫存盤點的準確性較差。

4系統總體功能結構

該系統像其他的企業管理系統一樣，該企業的物聯網系統的功能模塊同樣分為總控系統模塊和各子系統模塊。與系統總體結構圖相適應（如圖1），總控系統主要包括系統總體平臺架構的設計、各子系統模塊的功能劃分以及各子系統模塊之間的數據接口定義等。各子系統模塊主要是依據總控系統對本模塊進行功能劃分，設計出的各自模塊包括數據輸入、輸出、處理在內的各類用戶交互界面（如圖2，圖3），在此過程中須遵循總控系統定義的模塊間數據接口規范。本系統采用基于RFID技術和因特網技術的B/S總體架構，通過集中式數據庫與分布式數據庫相結合，將企業的整車管理、零部件信息管理、銷售管理、庫存管理等經營業務有機地結合起來，實現提高效率、降低成本的目的，并有效地提高了企業內部數據共享度和企業核心競爭力。主要功能包括：用戶管理、整車管理、零件信息、銷售管理、庫存管理、棄件管理、系統管理等功能。

5報廢汽車信息管理技術的發展趨勢

建立報廢汽車回收拆解的信息管理網絡平臺；財務版塊、網絡對接、盤點，加快建立起功能齊全的網絡服務平臺，逐步實現政府主管部門與企業間回收拆解信息聯網和回收、拆解全程監控；建立全國性或區域性的報廢汽車“回用件”、再制造零部件等信息服務平臺；及時準確掌握報廢汽車有關動態信息，提高行業信息化管理水平。

6總結

（1）運用RFID技術來實現對報廢汽車零部件的管理，報廢汽車拆解的信息采集，對報廢汽車零部件回收來說，可以利用此技術來實現汽車零部件管理的信息化、智能化、自動化。可以解決目前多數報廢汽車回收企業在汽車零件拆解管理中信息采集和定位管理的短板。

（2）通過該軟件的設計，能使哈爾濱金回報廢汽車回收有限公司的汽車零部件信息管理有了實質性的改進。通過信息化的管理避免了人工錄入的可能犯的錯誤，并且通過RFID技術在報廢汽車零部件管理中的應用，節約了大量的人力物力，也使企業的管理更方便、更高效。

（3）使用高頻的RFID電子標簽，工作頻率為1356 MHz，RFID電子標簽內涵芯片和天線，在可視化打印同時將數據內容寫入芯片中存取，或者僅讀寫芯片，不進行可視化打印，標簽內容具有保密性。對于企業來講安全性較好，對于保護公司信息至關重要。

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