RFID在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用

　　作為離散工業(yè)生產(chǎn)中的典型情況，汽車的裝配生產(chǎn)活動(dòng)具有以下特征：生產(chǎn)過程并行且異步，設(shè)備功能冗余度大，控制量相互獨(dú)立，生產(chǎn)資源管理復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中的零部件處于離散狀態(tài)，車輛的生產(chǎn)制造主要通過物理加工和組裝來實(shí)現(xiàn)。

　　RFID技術(shù)不只是條碼技術(shù)的簡單替換，它在離散制造業(yè)中的應(yīng)用將改變離散制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營方式。由于RFID技術(shù)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、可讀寫、非接觸、識別距離遠(yuǎn)、識別速度快、保密性好、穿透性強(qiáng)、壽命長、環(huán)境適應(yīng)性好以及能同時(shí)識別多標(biāo)簽等諸多優(yōu)勢，用其取代條形碼在汽車生產(chǎn)線上對車輛進(jìn)行標(biāo)識和跟蹤，整個(gè)過程無人工干預(yù)，可以在極大程度上降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和出錯(cuò)率?，F(xiàn)今已經(jīng)可以利用RFID技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、高速、有效的記錄，降低操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高了產(chǎn)品下線合格率。

　　在企業(yè)車間現(xiàn)場建立統(tǒng)一中心數(shù)據(jù)庫，作為物品流通的信息平臺(tái)，以便于整體規(guī)范管理。在工業(yè)環(huán)節(jié)利用RFID技術(shù)為每一個(gè)在制品零部件賦予一個(gè)識別編號(ID)，也就是該部件在信息網(wǎng)絡(luò)中的名字，通過RFID技術(shù)，將生產(chǎn)狀態(tài)，庫存情況映射到信息網(wǎng)絡(luò)中，登記在現(xiàn)場中心數(shù)據(jù)庫里，在傳送到信息體系中(如ERP，MRP)等。

　　將RFID技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和檢測，節(jié)約成本。RFID標(biāo)簽可以唯一標(biāo)識每1件產(chǎn)品，通過應(yīng)用程序記錄每1件產(chǎn)品的原料和來源、生產(chǎn)線位置、生產(chǎn)過程和庫存狀況等信息，為企業(yè)更好地管理生產(chǎn)和調(diào)整庫存等提供有效的依據(jù)。

　　汽車制造業(yè)原本就是典型的多工種、多工藝、多物料的大規(guī)模生產(chǎn)過程，如今隨著個(gè)性化汽車的發(fā)展(購買者可以對汽車進(jìn)行定制)，幾乎每1輛汽車都會(huì)有一些個(gè)性化的地方，因此，有必要在生產(chǎn)的全過程中應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)透明化。汽車產(chǎn)業(yè)鏈可簡單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務(wù)3個(gè)基本環(huán)節(jié)，目前RFID技術(shù)主要應(yīng)用于零件制造和整車裝配環(huán)節(jié)。無論是零件生產(chǎn)廠還是整車裝配廠，僅由人工管理數(shù)量龐大的零部件和復(fù)雜、眾多的制造流程，不但容易出錯(cuò)而且無法從源頭上快速提高各流程的運(yùn)作效率。

　　RFID在汽車焊接生產(chǎn)線的應(yīng)用

　　在早期汽車車體焊接生產(chǎn)線上，大多使用人工方式，看書面操作說明書一步接一步地操作，很容易發(fā)生人為錯(cuò)誤。后來逐漸改用條形碼標(biāo)簽來管理，雖然降低了人為出錯(cuò)率，但經(jīng)常因?yàn)樯a(chǎn)現(xiàn)場的粉塵、高溫振動(dòng)、油污等影響而發(fā)生識別錯(cuò)誤。再遇到帶有罩子的情況時(shí)，無論是條形碼標(biāo)簽還是人工也都不能放心使用。RFID在汽車焊接生產(chǎn)線應(yīng)用示意圖如圖。

　　圖中，選擇耐高溫、防粉塵、防金屬、防磁場、可重復(fù)使用的有源封裝標(biāo)簽，通過自動(dòng)識別作業(yè)來監(jiān)控焊接生產(chǎn)線作業(yè)?？蓪⒉僮髦甘拘畔?車種信息、焊接指示信息、程序等)存儲(chǔ)在目標(biāo)托盤中，天線為了避開人和機(jī)器的影響可設(shè)置在焊接生產(chǎn)線較高的地方，由于RFID標(biāo)簽的強(qiáng)抗污染能力和強(qiáng)耐久性，大大減少了識別錯(cuò)誤并且可以有效提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度。

　　RFID在汽車涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

　　汽車涂裝生產(chǎn)線的工藝過程繁多復(fù)雜、車型變化大、生產(chǎn)靈活性大，而汽車涂裝的目的在于使銷售的每1輛車讓消費(fèi)者看起來都更加完美。因而，車間生產(chǎn)線的各個(gè)工藝環(huán)節(jié)都必須具備非常高的自動(dòng)化水平和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。所以，在生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)的車身識別系統(tǒng)中采用RFID技術(shù)，可以對生產(chǎn)過程中各類現(xiàn)場數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、狀態(tài)監(jiān)控以及質(zhì)量檢測等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，及時(shí)送至生產(chǎn)控制中心。

　　在汽車涂裝生產(chǎn)線上，輸送設(shè)備為滑撬輸送機(jī)，如圖3所示，在每1個(gè)載有汽車車身的滑撬上都安裝有1個(gè)耐溫達(dá)240℃的RFID無源標(biāo)簽，在整個(gè)生產(chǎn)流程中，這個(gè)標(biāo)簽隨工件運(yùn)行，形成了1個(gè)隨車身移動(dòng)的數(shù)據(jù)，成為1個(gè)隨身攜帶數(shù)據(jù)的“智能車體”。根據(jù)生產(chǎn)工藝及管理的不同需要，可在涂裝車間出入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過程(如噴漆室、烘干室、存儲(chǔ)區(qū)等)入口處設(shè)置現(xiàn)場讀寫站。每個(gè)現(xiàn)場讀寫站都可以完成滑撬、車身信息和噴涂顏色及次數(shù)的寫入，同時(shí)把信息送入控制中心。

　　RFID技術(shù)結(jié)合光纖以太網(wǎng)及現(xiàn)場總線可以構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)汽車涂裝生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)，提高汽車車身生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和適應(yīng)不同品種生產(chǎn)的靈活性，使系統(tǒng)具有很好的可靠性和容錯(cuò)能力。

　　RFID在汽車總裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

　　總裝車間作為汽車整車生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，涉及零部件眾多、工序繁多，對保證汽車質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度起著重要作用，任何裝配工序的中斷就意味著作業(yè)的耽誤。在總裝生產(chǎn)線上，特別是在采用JIT(Just In Time)準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式的流水線上，原材料與零部件必須準(zhǔn)時(shí)送至工位，庫存與物料供給也必須配合車輛裝配進(jìn)度。采用RFID技術(shù)之前，汽車制造廠是以人工方式，通過采用條形碼或紙制識別卡來實(shí)現(xiàn)對車輛裝配進(jìn)度的實(shí)時(shí)追蹤與監(jiān)控，其缺點(diǎn)是條形碼和識別卡極其容易被毀壞、調(diào)換或丟失，從而造成生產(chǎn)作業(yè)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作。

　　以Ford汽車公司為例，其墨西哥工廠早在幾年前就開始采用RFID技術(shù)解決上述問題。該廠在組裝車輛的掛具上安裝可回收、可重復(fù)使用的RFID標(biāo)簽，然后為每臺(tái)組裝車輛編制相應(yīng)序號，用閱讀器將此序號寫入RFID標(biāo)簽中，帶有汽車所需的詳細(xì)要求的標(biāo)簽隨著裝配輸送帶運(yùn)行。在每個(gè)工作點(diǎn)處合適的位置安裝閱讀器，以保證汽車在各個(gè)流水線位置處都毫無錯(cuò)誤地完成裝配任務(wù)。當(dāng)載有組裝車輛的掛具經(jīng)過閱讀器時(shí)，閱讀器可自動(dòng)獲取標(biāo)簽中的信息并送至中央控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)便做到了實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等，然后傳送給物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量保證以及其他相關(guān)部門。這樣就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量監(jiān)控以及整車質(zhì)量跟蹤等功能和有效避免人工操作的各種弊端。

　　RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，有著其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，非接觸式自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)并且可承受惡劣工作環(huán)境，這就保證了其優(yōu)點(diǎn)是配置靈活、響應(yīng)速度快、對系統(tǒng)通信的要求低，使生產(chǎn)廠能準(zhǔn)確采集相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行在線分析和處理，實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)線的自動(dòng)實(shí)時(shí)追蹤和有效監(jiān)控，提高了生產(chǎn)效率。相信隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用系統(tǒng)的推廣普及，RFID技術(shù)在性能方面必將會(huì)有較大提高，成本也將逐步降低，從而安全隱患也將得到緩解。RFID技術(shù)必將成為汽車信息化制造與汽車信息化管理的主流，從而推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。