RFID在汽车总装生产线的应用
总装车间作为汽车整车生产的后环节,涉及零部件众多、工序繁多,对保证汽车质量和生产进度起着重要作用,任何装配工序的中断就意味着作业的耽误。在总装生产线上,特别是在采用JIT( In Time)准时制生产方式的流水线上,原材料与零部件必须准时送至工位,库存与物料供给也必须配合车辆装配进度。采用RFID技术之前,汽车制造厂是以人工方式,通过采用条形码或纸制来实现对车辆装配进度的实时追踪与,其缺点是条形码和较其容易被毁坏、调换或丢失,从而造成生产作业出现错误操作。
以Ford汽车公司为例,其墨西哥工厂早在几年前就开始采用RFID技术解决上述问题。该厂在组装车辆的挂具上安装可回收、可重复使用的RFID标签,然后为每台组装车辆编制相应序号,用阅读器将此序号写入RFID标签中,带有汽车所需的详细要求的标签随着装配输送带运行。在每个工作点处合适的位置安装阅读器,以保证汽车在各个流水线位置处都毫无错误地完成装配任务。当载有组装车辆的挂具经过阅读器时,阅读器可自动获取标签中的信息并送至控制系统,该系统便做到了实时采集生产线上的生产数据、质量数据等,然后传送给物料管理、生产调度、质量保证以及其他相关部门。这样就可同时实现对原材料供应、生产调度、质量以及整车质量跟踪等功能和有效避免人工操作的各种弊端。
RFID技术在汽车生产线中的应用,有着其他技术无法比拟的优势,非接触式自动获取数据并且可承受恶劣工作环境,这就保证了其优点是配置灵活、响应速度快、对系统通信的要求低,使生产厂能准确采集相关数据并进行在线分析和处理,实现汽车生产线的自动实时追踪和有效,提高了生产效率。相信随着RFID技术的不断发展和应用系统的推广普及,RFID技术在性能方面必将会有较大提高,成本也将逐步降低,从而安全隐患也将得到缓解。RFID技术必将成为汽车信息化制造与汽车信息化管理的主流,从而推动汽车产业的发展。
RFID系统组成:
标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个RFID标签具有的电子编码,附着在物体上标识目标对象,俗称电子标签或智能标签;
读取器/读写器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;
天线(Antenna):在RFID标签和读取器间传递射频信号。
一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统。
RFID电子标签:有源,无源,半有源半无源标签。
RFID应用案例
整体上来看,国内RFID应用的主要市场在身份识别、交通管理、军事与安全、资产管理和物流与仓储等领域。而RFID在国外的应用中,零售和运输物流占据的的主力。两者相加约为整个市场的40%。沃尔玛、麦德龙和等服装与零售**已经全面部署RFID应用。
出于成本等方面的考虑,虽然RFID标签很多都是在国内生产,但其在消费领域的应用却多见于国外企业。典型的案例如迪卡侬,其在**的门店以及85%以上产品都运用了RFID标签。在国内的消费领域,除了噱头满满的“无人零售店”,也有一些服装行业的公司开始尝试运用这项技术。
2014年,海澜之家正式启动了RFID流水化读取系统的研发工作,并选定了3家企业作为海澜之家RFID流水化读取系统的标签供应商。海澜之家向选定的RFID标签供应商提供商品品号、色号、规格、数量等SKU信息,RFID标签供应商负责将这些信息写入芯片并发往服装生产商,再由服装生产商将带有RFID标签的吊牌绑到服装上。2017年,海澜之家召开RFID电子标签供应商招标会,电子标签采购项目规模达1.5亿片。
综上,在消费领域,目前RFID标签的运用还局限在物流、销售方面,生产环节应用较少;大公司、创业类公司的推进动力较强,中小公司、中间环节较多的公司推进意愿弱。
长期来看,随着RFID标签成本的下降、劳动力成本的上升、**标准的统一,RFID标签可以在更多领域代替条形码。同时,可以预期,**动的一定是行业内的**企业(从开始测试到上量需要3-5年时间),并逐渐向行业内的中小企业普及。
相关供应商方面,初期,用户较倾向聘用规模较小的RFID研发公司作初步试验,但随着RFID应用愈来愈广泛,大公司如会转投大型的、较有口碑的商业科技伙伴,因为他们早就有良好的软硬件开发能力。ABIResearch预计,虽然AveryDennison、TI、菲利浦、斑马、Cisco、IBM、微软、甲骨文等大公司都不是以RFID为主要业务,但会是RFID浪潮中的,现有以RFID为主项的小公司难以是他们的对手。但由于这些大公司不是精于RFID,他们会与专营RFID的小公司结成伙伴,甚至并购以尽快获得较高技术。
短期来看,“无人零售店”还难成为RFID技术的下一个爆发点,但却是RFID技术在消费零售领域的一次新的尝试。当然,RFID技术只是“无人零售店”吸引关注的众多原因之一,这种新零售形式的**还在于对线下顾客消费大数据的搜集。整体来看,无人零售店仍处于技术探索的早期,做到真正的**为时尚早。“全封闭玻璃”建设的缤果盒子体验店,在前几天上海普遍35度的高温情况下,室内温度竟高达40度,只能“由于技术调试,暂时停运”。因此,相比起“无人零售店”,RFID芯片或许会率先出现在我们的衣橱里
作为离散工业生产中的典型情况,汽车的装配生产活动具有以下特征:生产过程并行且异步,设备功能冗余度大,控制量相互独立,生产资源管理复杂,在生产过程中的零部件处于离散状态,车辆的生产制造主要通过物理加工和组装来实现。
RFID技术不只是条码技术的简单替换,它在离散制造业中的应用将改变离散制造企业的生产经营方式。由于RFID技术具有数据存储量大、可读写、非接触、识别距离远、识别速度快、保密性好、穿透性强、寿命长、环境适应性好以及能同时识别多标签等诸多优势,用其取代条形码在汽车生产线上对车辆进行标识和跟踪,整个过程无人工干预,可以在较大程度上降低工人的劳动强度和出错率。现今已经可以利用RFID技术来实现自动、高速、有效的记录,降低操作员的劳动强度,从而提高了产品下线合格率。
在企业车间现场建立统一中心数据库,作为物品流通的信息平台,以便于整体规范管理。在工业环节利用RFID技术为每一个在制品零部件赋予一个识别编号(ID),也就是该部件在信息网络中的名字,通过RFID技术,将生产状态,库存情况映射到信息网络中,登记在现场中心数据库里,在传送到信息体系中(如ERP,MRP)等。
将RFID技术应用于生产线,可以实现自动控制和检测,节约成本。RFID标签可以标识每1件产品,通过应用程序记录每1件产品的原料和来源、生产线位置、生产过程和库存状况等信息,为企业较好地管理生产和调整库存等提供有效的依据。
汽车制造业原本就是典型的多工种、多工艺、多物料的大规模生产过程,如今随着个性化汽车的发展(购买者可以对汽车进行定制),几乎每1辆汽车都会有一些个性化的地方,因此,有必要在生产的全过程中应用RFID技术实现透明化。汽车产业链可简单划分为零件制造、整车装配与售后服务3个基本环节,目前RFID技术主要应用于零件制造和整车装配环节。无论是零件生产厂还是整车装配厂,仅由人工管理数量庞大的零部件和复杂、众多的制造流程,不但容易出错而且无法从源头上快速提高各流程的运作效率。
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