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汽車制造業(yè)供應鏈中RFID的應用

作者:邵詩雯
來源:CIO時代
日期:2013-07-03 09:32:18
摘要:隨著經濟的快速發(fā)展,人民生活水平的逐步提高,汽車需求量不斷升高。國內的所有汽車制造業(yè)都面臨相當大的經營壓力。在市場需求擴張不易及競爭劇烈的情形下,為了求生存,企業(yè)只有在成本上嚴格控制,用更高的效率減少不必要的浪費,提高質量來增加競爭力。
  隨著經濟的快速發(fā)展,人民生活水平的逐步提高,汽車需求量不斷升高。國內的所有汽車制造業(yè)都面臨相當大的經營壓力。在市場需求擴張不易及競爭劇烈的情形下,為了求生存,企業(yè)只有在成本上嚴格控制,用更高的效率減少不必要的浪費,提高質量來增加競爭力。

  一、JIT管理模式促進汽車制造業(yè)向精細化發(fā)展

  JIT——Just?In?Time準時生產方式,是由日本豐田汽車公司在20世紀60年代實行的一種生產方式,它指的是將

必要的零件以必要的數量在必要的時間送到生產線,并且只將所需要的零件、只以所需要的數量、只在正好需要的時間送到生產。這種生產方式的核心是追求一種無庫存的生產系統(tǒng),或使庫存達到最小的生產系統(tǒng)。

  目前,先進的企業(yè)管理理論和實踐正朝著精細化方向發(fā)展,準時制(JIT)管理在現代汽車制造業(yè)中已得到廣泛應用。在20世紀后半期,整個汽車市場進入了一個市場需求多樣化的新階段,而且對質量的要求也越來越高,如何有效地組織多品種小批量生產,杜絕制造過剩的浪費、待工待料的浪費、搬運的浪費、加工本身的浪費、庫存的浪費和制造不合格品的浪費,將影響到企業(yè)的競爭能力以至生存。

  1.JIT運用“拉式”控制生產現場

  JIT強調需求拉引,重視現場控制。在生產現場控制技術方面,JIT的基本原則是采用“拉式”生產,將傳統(tǒng)生產過程中前道工序向后道工序送貨,改為后道工序根據“看板”向前道工序取貨,這種拉式系統(tǒng)使得庫存降低到最小限度,進而降低制造成本。

  2.實現JIT的前提---物流設計合 物流設計合理化是實現降低成本目標的最終途徑,具體指在生產線內外,所有的設備、人員和零部件都得到最合理的調配和分派,在最需要的時候以最及時的方式到位。

  要更好的實施JIT,就必須對生產線的布局進行優(yōu)化,即流水線化。為滿足后工序頻繁領取零部件制品的生產要求和“多品種、小批量”的均衡化生產提供了重要的基礎。但是,這種頗繁領取制品的方式必然增加運輸作業(yè)量和運輸成本,特別是如果運輸不便,將會影響準時化生產的順利進行。

  流水線的設計考慮為S型或U型,增加布局的靈活性,盡可能短,減少運輸時間。合理布置設備,特別是U型單元連結而成的“組合U型生產線”,可以大大簡化運輸作業(yè),使得單位時間內零件制品運輸次數增加,但運輸費用并不增加或增加很少,為小批量頻繁運輸和單件生產單件傳送提供了基礎。見圖1。

  3.看板控制生產流程

  無定單生產環(huán)境需要生產需求和簡化的業(yè)務處理流程。基于JIT的企業(yè)資源計劃(ERP)自動產生生產計劃來滿足需求,最終裝配計劃通常用電子看板來拉動物料。看板式管理模式下信息的主要載體是看板,在看板上記錄著零件號、要貨時間、零件名稱、零件的儲存地點、零件數量、所用工位器具的型號等,以此作為各工序進貨、出庫、運輸、生產、驗收的憑證。在看板式管理模式下每一次物料的供應都是對實際消耗的合理補充,充分體現了準時制物流的原則。

  ERP支持簡單的生產業(yè)務流程,能簡單的記錄接受庫存的物料或工序間完成的數量,此信息可以用于條形碼來處理或其他數據采集系統(tǒng)??梢圆捎醚b配拉式倒沖材料(backflushing)物料資源,也可以工序拉式倒沖材料(又稱同步倒沖)。倒沖可以指定庫位、裝配線、制造單元、車間庫位,也可以倒沖替換物料。ERP還提供銷售發(fā)貨自動觸發(fā)倒沖。

  二、RFID在汽車制造業(yè)供應鏈中的應用

  供應鏈運作包括采購、存儲、生產制造、包裝、裝卸、運輸、流通加工、配送、銷售到服務。然而,由于實際物體的移動過程中各個環(huán)節(jié)都是處于運動和松散的狀態(tài),信息和方向常常隨著實際活動在空間和時間上變化,影響了信息的可獲性和共享性。RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)能有效解決供應鏈上各項業(yè)務運作數據的輸入/輸出、業(yè)務過程的控制與跟蹤,減少出錯率。

  目前,在許多汽車生產廠的焊接、噴漆和裝配等生產線上,都采用了RFID技術來監(jiān)控生產過程。在焊接生產線上,采用耐高溫、防粉塵/金屬、防磁場、可重復使用的有源封裝RFID標簽,通過自動識別作業(yè)件來監(jiān)控焊接生產作業(yè);在噴漆車間采用防水、防漆RFID標簽,對汽車零部件和整車進行監(jiān)控,根據排程安排完成噴漆作業(yè),同時減少污染;在裝配生產線上,根據供應鏈計劃器編排出的生產計劃、生產排程與排序,通過識別RFID標簽中的信息,完成混流生產。

  特別是在采用JIT準時制生產方式的流水線上,原材料與零部件必須準時送達到工位上。采用了RFID技術之后,就能通過識別電子標簽來快速從品類繁多的庫存中準確地找出工位所需的原材料和零部件。RFID技術還能幫助管理人員及時根據生產進度發(fā)出補貨信息,實現流水線均衡、穩(wěn)步生產,同時也加強了對質量的控制與追蹤。

  三、RFID為汽車制造供應鏈提升效率

  中國是一個制造業(yè)基地,有幾十萬家制造企業(yè),在企業(yè)內部,在各個環(huán)節(jié)中會出現信息的孤島,由于采購、生產、庫存、運輸、銷售過程中數據采集的不準確、不精確的甚至有一定延遲,對于企業(yè)的決策者來講,對RFID的關注可能更多的是從應用層面。

  下面,以某汽車制造集團的JIT管理的實施過程為例,看生產物料的拉動過程。

  (1)拉動流程

  以銷售定單為起點,拉動計劃、物流、供應、生產。

  (2)車間生產物料拉動

體積大的配套件:采用直送工位,優(yōu)點:最大限度的減少庫存,實現零庫存。

  標準件:采用看板拉動,生產工位使用物料箱,物料箱放在滑易式物料架,優(yōu)點:減少勞動強度,提供工作效率。

  選裝件和非通用件:采用計劃編組進行配量供貨。

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  (3)拉動管理的實施

  信息載體為含有條碼的紙看板,看板管理人員負責在生產線巡視看板,并收集看板。當看板數量低于安全看板數量時,進行送料到工位。入庫和出庫信息由專人負責采集使用條碼掃描器掃描,數據傳遞到ERP系統(tǒng)中。

  從上面的實例中,可以看到,看板的識讀是由人工來完成的,這對JIT管理理念的實施顯然不是一個最優(yōu)辦法。在生產制造環(huán)節(jié)應用RFID技術,可以完成自動化生產線運作,實現在整個生產線上對原材料、零部件、半成品和產成品的識別與跟蹤,減少人工識別成本和出錯率,提高效率和效益。

  RFID技術是自條碼之后,在近年逐漸被制造、物流等產業(yè)所關注的。使用RFID技術可以降低生產流通人工成本,確保產品質量,加快處理速度,避免流通貨物的品種、數量錯誤,以及被偷竊、損壞等。?RFID技術能夠作為供應鏈管理、工廠生產線物流自動化監(jiān)管、智能化倉庫貨物管理等過程的數據采集手段。利用射頻標簽實現無人自動識別,將能提升供應鏈管理效率,能夠為制造業(yè)、物流業(yè)、零售業(yè)提供具有戰(zhàn)略意義的增值效果。

  四、RFID在汽車制造業(yè)應用中的制約因素

  RFID具有抗灰塵、油污等重污染環(huán)境;可重復使用,適用于多次循環(huán)物流環(huán)境;可不斷添加信息,便于建立追蹤檔案;讀取信息效率高;可實現遠距離讀取等優(yōu)點。但是,從目前的RFID的發(fā)展情況來看,RFID在倉庫、物流等行業(yè)應用遠遠沒有達到人們的預期,在制造業(yè)的應用更是寥寥無幾。分析其原因,除了電子標簽成本和RFID標準因素之外,主要是技術因素。

  首先,由于RFID標簽本身是一個微型無線信號收發(fā)裝置,當標簽貼在金屬表面時,金屬對天線周圍的電磁環(huán)境構成影響,導致標簽無法正常工作,這中現象嚴重影響了RFID在汽車制造行業(yè)的應用。其次,RFID目前采用的主流波長的電磁信號大多容易被水等液體所吸收,所以也限制了RFID在液體產品表面的使用。再者,當一個標簽和另一個標簽重疊或者位于另一個標簽的“陰影”中時,所有讀寫器發(fā)射的信號基本被先遇到標簽的天線所吸收,該標簽不能獲得足夠的能量以支持芯片工作,造成漏讀現象。

  五、總結

  我國汽車制造業(yè)大致有三種JIT物流管理形式,即計劃管理、看板管理、同步管理。計劃管理模式接近于傳統(tǒng)的計劃供應方式,其不足在于:當生產計劃調整時,不能做出快速反應,易造成產品庫存過多。看板式管理是一種需求拉動型的管理模式,它采用自動識別技術、網絡技術進行生產物流管理,是一種反應速度較快、信息較為準確的新型管理模式。同步管理是JIT管理的高級方式,需要根據生產線運行情況進行同步供應,其在企業(yè)的應用,標志著準時制拉動式生產方式已經進入了較高級階段。

  隨著現代企業(yè)的不斷發(fā)展,人們已將重點放在如何降低物流成本上,先進的企業(yè)管理理論和實踐也正朝著精細化方向發(fā)展,其中以汽車制造和電子技術產業(yè)為代表的準時制(JIT)管理在現代制造業(yè)中已得到廣泛應用。用信息系統(tǒng)整合生產商、經銷商、物流公司、供應商之間的管理,勢在必行。