RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線上的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展

摘 要：本文首先簡(jiǎn)要分析了RFID系統(tǒng)的基本原理，探討其在汽車焊接、涂裝等生產(chǎn)線中的應(yīng)用，最后就RFID技術(shù)所面臨的突出問題作一分析，望能借此為此領(lǐng)域研究分析有所借鑒。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；汽車生產(chǎn)線；應(yīng)用

RFID技術(shù)自誕生到實(shí)用主要經(jīng)歷了軍事應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)室研究、民用等時(shí)期，相關(guān)技術(shù)已趨向成熟；伴隨當(dāng)前社會(huì)信息化的日漸發(fā)展與廣泛，急切要求企業(yè)深層降低勞動(dòng)生產(chǎn)成本，至此，RFID技術(shù)受到重視且得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的持續(xù)加快，汽車工業(yè)在開放度方面呈現(xiàn)出日益增高狀態(tài)。在此種大背景下，汽車企業(yè)急需提升自身的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，其應(yīng)用RFID技術(shù)乃是大勢(shì)所趨。

1.RFID系統(tǒng)的基本原理

針對(duì)RFID來講，其早在上個(gè)世紀(jì)90年代便已出現(xiàn)，乃是一種經(jīng)過近30年發(fā)展及實(shí)踐應(yīng)用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，現(xiàn)今，其已被公認(rèn)為新世紀(jì)十大核心技術(shù)之一，其所具有的可追蹤特性及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量特點(diǎn)，是其今后取代條形碼的基本優(yōu)勢(shì)所在。針對(duì)RFID的原理來講，就是借助于空間電磁波的傳播或耦合，來無接觸傳遞對(duì)象信息，最終達(dá)到對(duì)被標(biāo)識(shí)對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的目的，從中獲取標(biāo)識(shí)對(duì)象的具體信息。當(dāng)啟動(dòng)系統(tǒng)之后，讀取器便會(huì)產(chǎn)生無線電信號(hào)（特定頻率），將標(biāo)簽內(nèi)置晶片當(dāng)中的程序激發(fā)，形成射頻電波，并把儲(chǔ)存在記憶體當(dāng)中的識(shí)別碼實(shí)時(shí)傳回至讀取器，最后再經(jīng)計(jì)算機(jī)解碼，實(shí)現(xiàn)辨識(shí)。通常情況下，一套完整的RFID系統(tǒng)由2部分構(gòu)成，其一為電子標(biāo)簽，其二為閱讀器。閱讀器與電子標(biāo)簽間，利用耦合元件來達(dá)到射頻信號(hào)空間耦合的目的，于整個(gè)耦合通道中，依據(jù)具體的時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換及能量的傳遞。為了能將無線射頻識(shí)別技術(shù)相應(yīng)識(shí)讀功能最大程度發(fā)揮出來，在整個(gè)RFID系統(tǒng)當(dāng)中，需運(yùn)用諸如中間件等設(shè)備，來管理多讀頭識(shí)別系統(tǒng)。

2.汽車生產(chǎn)線中的RFID的應(yīng)用

2.1汽車焊接生產(chǎn)線中RFID的應(yīng)用

針對(duì)早期階段的焊接生產(chǎn)線而言，以人工方式居多，依據(jù)相關(guān)說明書按步驟、有次序的進(jìn)行操作，在此過程中，易出現(xiàn)錯(cuò)誤。后期逐漸采用條形碼標(biāo)簽來進(jìn)行管理，盡管大幅降低了人為出錯(cuò)率，但常因生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)油污、高溫震動(dòng)及粉塵等因素，而出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤。尤其是帶有罩子，不管是采取人工方式，還是條形碼標(biāo)簽，均難以讓人放心使用。對(duì)此，如果通過RFID技術(shù)的應(yīng)用，便能將上述問題有效克服掉，獲得更佳的焊接管理效果。選用防磁場(chǎng)、防粉塵、耐高溫、防金屬及可重復(fù)使用的有源封裝標(biāo)簽，借助于自動(dòng)識(shí)別作業(yè)，對(duì)整個(gè)焊接生產(chǎn)線作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。可把諸如程序、車種信息等操作指示信息儲(chǔ)存于目標(biāo)托盤當(dāng)中，對(duì)于天線而言，為了消除機(jī)器、人為等因素的影響，可以根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置于焊接生產(chǎn)線較高的位置，因RFID有著比較強(qiáng)的耐久性及抗污染能力，因而能夠大幅減少識(shí)別措施，而且還能提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度。

2.2汽車涂裝生產(chǎn)線中RFID的應(yīng)用

在整個(gè)汽車涂裝生產(chǎn)線中，選用的輸送設(shè)備是滑撬輸送機(jī)，每個(gè)汽車車身的滑撬上，均安裝有1個(gè)RFID無源標(biāo)簽，此標(biāo)簽?zāi)軌蚰?40℃的高溫；在生產(chǎn)流程當(dāng)中，此標(biāo)簽隨著工件而持續(xù)運(yùn)作，構(gòu)成了1個(gè)典型的隨車身而移動(dòng)的數(shù)據(jù)，即自身攜帶各類數(shù)據(jù)的“智能車體”。依據(jù)管理及生產(chǎn)工藝的差異及需求，可于工件物流分岔處，涂裝車間出入口處以及存儲(chǔ)區(qū)、噴漆室等重要工藝過程的入口處，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)讀寫站。各現(xiàn)場(chǎng)讀寫站均能實(shí)現(xiàn)噴涂顏色、次數(shù)以及車身信息等的寫入，另外還能將此些信息輸送至控制中心。此外，RFID技術(shù)與光纖以太網(wǎng)相結(jié)合，或與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合，則能構(gòu)建起一個(gè)全面、復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，使整個(gè)涂裝生產(chǎn)線呈現(xiàn)柔性生產(chǎn)，因而能夠大幅提升汽車車身生產(chǎn)的自動(dòng)化，還能更好的適應(yīng)各種品種生產(chǎn)的便捷性與靈活性，使系統(tǒng)在容錯(cuò)能力及可靠性方面更佳。

3.RFID技術(shù)所面臨的突出問題

（1）成本問題。成本乃是限制RFID投入實(shí)用、投向市場(chǎng)的重要瓶頸，主要因?yàn)橹T如閱讀器、電子標(biāo)簽等RFID系統(tǒng)的核心部件，價(jià)格昂貴。另外，一套完整的RFID系統(tǒng)，需要其它方面的多種軟、硬件支持，一臺(tái)RFID識(shí)讀裝置的成本>10萬美元，而系統(tǒng)今后的維護(hù)費(fèi)用會(huì)占較大比例。所以，怎樣降低成本，乃是決定RFID技術(shù)能夠得到推廣的重要因素。要想降低成本，需深入、系統(tǒng)化分析整個(gè)標(biāo)簽供應(yīng)鏈，包含標(biāo)簽天線及簽芯片的成本及標(biāo)簽印刷、標(biāo)簽封裝的成本。在性能、功能滿足實(shí)際需求的情況下，最大程度降低芯片面積，此乃降低芯片成本的核心所在。不斷優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的制造工藝，尤為重要。（2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)RFID標(biāo)準(zhǔn)體系當(dāng)中，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為其最基本的構(gòu)成部分，而標(biāo)準(zhǔn)化乃是使產(chǎn)品贏得市場(chǎng)的必要措施。但針對(duì)標(biāo)簽與射頻識(shí)別讀取機(jī)的技術(shù)而言，仍未能形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以，難以實(shí)現(xiàn)一體化使用；另外，電子標(biāo)簽與閱讀器通信的無線電頻率，在實(shí)際使用中存在不規(guī)范的情況；標(biāo)簽上的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)協(xié)議、芯片性能等，均無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在今后較長時(shí)期，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題將會(huì)是阻礙RFID推進(jìn)與發(fā)展的阻力所在。除此之外，還有隱私與安全問題、電磁環(huán)境問題等，這些均為今后所需迫切解決的重難點(diǎn)問題。

4.結(jié)語

綜上，伴隨RFID技術(shù)的持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展及應(yīng)用系統(tǒng)的日漸推廣，RFID技術(shù)的性能會(huì)得到大幅提升，相關(guān)部件成本也會(huì)得到不斷降低。在今后，RFID技術(shù)勢(shì)必會(huì)成為汽車信息化制造與管理的主流趨勢(shì)，將會(huì)有力推動(dòng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的高水平發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

張秀君（ 1990-），女，民族：滿族，籍貫： 河北省承德市，當(dāng)前職務(wù)：電氣助理工程師，學(xué)歷：大專，研究方向：電氣自動(dòng)化在汽車廠總裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用。