RFID技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用

      RFID是新一代的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，在國內(nèi)的起步比較晚，最早在國內(nèi)的規(guī)?；瘧?yīng)用也是咱們國家相對閉環(huán)的一個(gè)鐵路系統(tǒng)。

　　所以，RFID的普及度不高，作為一個(gè)應(yīng)用工程師，我經(jīng)常會(huì)被我的客戶問到說，什么是RFID技術(shù)，那么我通常會(huì)首先跟他們介紹條碼技術(shù)。

      條碼技術(shù)起源于二十年代，在各行各業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。

　　包括大家都非常熟悉的商超，倉儲(chǔ)，快遞物流、供應(yīng)鏈管理以及一些工業(yè)過程控制中，它通過簡單的二進(jìn)制數(shù)屬性，提供了可靠簡便的自動(dòng)識(shí)別應(yīng)用，在傳統(tǒng)的手工抄錄作業(yè)模式下，大幅提高了企業(yè)資源管理的效率，因此得以迅速普及，在各個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)造了非常成熟的應(yīng)用，也正因?yàn)槿绱耍源蠹覍λ募夹g(shù)特性也都非常了解。

　　比如它是可見光，典型識(shí)別距離在50cm左右，只能單個(gè)讀取，不具備穿透讀取的能力，存儲(chǔ)容量低，安全性差等等，這些技術(shù)特性，在現(xiàn)代企業(yè)資源配置管理的過程中，已經(jīng)形成了明顯的制約。

　　包括早期的現(xiàn)代物流管理，以及剛剛提出的智能制造，工業(yè)4.0等等，實(shí)際上是形成了一個(gè)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展倒逼技術(shù)革新這樣一個(gè)局面，自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域迫切需要一個(gè)新的技術(shù)，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，形成一個(gè)更廣泛，更高效，更安全的應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)簡便的識(shí)別，更豐富的應(yīng)用。

　　這實(shí)際上就是我們今天在討論的RFID技術(shù)，確切的說是超高頻RFID技術(shù)。

　　說到汽車工廠，其實(shí)我們關(guān)注的還是智能制造。

　　當(dāng)前，智能制造成為全球業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　首先，是因?yàn)樗嵌鄠€(gè)國家當(dāng)前的戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　包括國內(nèi)的中國制造2025，德國的工業(yè)4.0等等。

　　上升到國家戰(zhàn)略以后，意味著會(huì)有更多的政策扶持、資金支持，對促進(jìn)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用落地有重大的推進(jìn)作用。

　　所以在當(dāng)前制造行業(yè)中，RFID技術(shù)的應(yīng)用是擁有一個(gè)較好的政策土壤的。

　　就技術(shù)本身而言，目前讀寫器的發(fā)展趨于成熟穩(wěn)定，標(biāo)簽和芯片的價(jià)格呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，而類型與性能卻保持著不斷上升，因此，這也促進(jìn)了rfid在制造領(lǐng)域更多環(huán)節(jié)中的應(yīng)用:

　　包括倉儲(chǔ)管理、過程管理、配送供應(yīng)鏈等等。

　　以rfid技術(shù)推進(jìn)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化”，智能化升級(jí)，降低生產(chǎn)成本，靈活應(yīng)對市場變化，更好地滿足客戶需求，就迎來了良好的發(fā)展契機(jī)。

　　汽車相對來說是一個(gè)比較精密的制造，設(shè)計(jì)到的工藝、制程比較復(fù)雜，

　　但總的來說，可以分為沖壓、焊接、涂裝和總裝四個(gè)大的流程。

　　汽車制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展到今天，已經(jīng)非常成熟，制造的汽車也越來越高端，性能越來越好，但實(shí)際上，在它這四個(gè)制程里面，還是存在不可避免的一些問題，或者我們說是存在可以提升的空間。

　　比如在沖壓車間。

　　沖壓車間主要是將一塊一塊的鋼板通過大型模具，一體沖壓成型，做出我們看到的汽車上的車門、車架、車頂蓋等等這些骨架。

　　所以，沖壓實(shí)際上是生產(chǎn)原料件，它的庫存統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，出入庫信息的實(shí)時(shí)跟蹤是很必要的，對企業(yè)均衡生產(chǎn)與供應(yīng)，制定科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃與資源調(diào)度，具有重要意義。

　　噴涂車間主要是給汽車噴涂顏色，環(huán)境非常劣勢，不適合人員去操作，所以對自動(dòng)識(shí)別有迫切要求;

　　總裝車間是完成發(fā)動(dòng)機(jī)、座椅、內(nèi)外飾等等的裝配，不同環(huán)節(jié)不同的工藝，不同汽車不同的配件，所以較為繁瑣，車體的自動(dòng)識(shí)別將有助于提高總裝的效益，減少出錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)分配。

　　所以，不同的車間有不同的需求，RFID系統(tǒng)在實(shí)施的時(shí)候，就需要根據(jù)這些不同的需求，制定不同的解決方案。

　　比如在沖壓和焊接車間，我們就重點(diǎn)管控沖壓原料件的生產(chǎn)數(shù)量、庫存數(shù)量，和出庫數(shù)量，實(shí)現(xiàn)這些環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流精確統(tǒng)計(jì)，就可以為整個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的智能調(diào)度和科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支撐。

　　我們基本的實(shí)現(xiàn)思路是，在轉(zhuǎn)運(yùn)沖壓原料件的料架上安裝電子標(biāo)簽。

　　在生產(chǎn)線尾、倉庫入庫、出庫口部署RFID讀取節(jié)點(diǎn)。

　　沖壓件在生產(chǎn)完成并裝載到料架上的時(shí)候，會(huì)將信息自動(dòng)寫入料架標(biāo)簽中完成信息綁定。

　　之后會(huì)由叉車運(yùn)輸?shù)絺}庫，在倉庫入庫安裝讀取設(shè)備，通過讀取電子標(biāo)簽，定位到料架上的原料信息，完成入庫信息記錄。

　　同樣的原料，我們在出庫口部署讀取設(shè)備。

　　我們可以再看一下現(xiàn)場實(shí)施的圖片?；九c我們的設(shè)計(jì)方案是一樣的。

　　這樣一套系統(tǒng)能很好的解決沖壓到焊接這一端原料件的庫存透明度，實(shí)時(shí)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)流，很好的改善了生產(chǎn)計(jì)劃的制定，達(dá)到了供求關(guān)系的一個(gè)良好平衡，得到了用戶的肯定。

　　涂裝車間主要是運(yùn)輸車體的滑橇上安裝電子標(biāo)簽，

　　車體在被放到滑橇上的時(shí)候會(huì)完成車體信息的錄入，

　　在車間關(guān)鍵位置的機(jī)運(yùn)滾床上部署RFID讀取節(jié)點(diǎn)，

　　滑橇在將車體運(yùn)輸?shù)疥P(guān)鍵位置后，讀取設(shè)備會(huì)讀取到滑橇上的電子標(biāo)簽信息，從而來定位車體的身份信息，并將信息傳輸給PLC，來指導(dǎo)完成相關(guān)作業(yè)。

　　在總裝車間，一個(gè)焊接噴繪好后的車體，要進(jìn)行諸多工序，

　　包括車架組裝、底盤懸掛，動(dòng)力合成等等，

　　因此，通過將一個(gè)電子標(biāo)簽安裝在車體某一個(gè)固定的位置，類似于車頭，

　　這個(gè)標(biāo)簽會(huì)跟隨整個(gè)車體的總裝全流程，

　　并在不同的節(jié)點(diǎn)安裝RFID讀取設(shè)備，來指導(dǎo)工藝的進(jìn)行。

　　舉個(gè)例子說明，RFID在智能制造中的應(yīng)用模式。

　　這是一個(gè)可以在很多制造企業(yè)中看到的作業(yè)流水線。

　　原料從前端流進(jìn)，通過各種不同的工序組合，以順序作業(yè)的模式，來完成一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

　　傳統(tǒng)采用紙張作業(yè)工單，或人工記錄，或掃描條碼，一方面是效率低下，另一方面過多人為的參與，難免出錯(cuò)，造成生產(chǎn)進(jìn)度的停滯。

　　所以，借助RFID技術(shù)，原材料、零部件、半成品和在制品上的電子標(biāo)簽使得生產(chǎn)計(jì)劃管理人員能夠?qū)ζ溲杆俣ㄎ?、了解原材料的耗損情況，這將大大提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

　　同時(shí)，RFID技術(shù)還能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行信息的收集、處理，幫助生產(chǎn)人員輕松掌握整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)作情況和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)一步加快。

　　由于RFID的可讀寫特性，其可提供不斷更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。與制造執(zhí)行系統(tǒng)互補(bǔ)，RFID所提供的信息可用來保證正確地使用勞動(dòng)力、機(jī)器、工具和部件。

　　從而實(shí)現(xiàn)無紙化生產(chǎn)和減少停機(jī)時(shí)間，促進(jìn)生產(chǎn)物流的順利進(jìn)行。

　　這可以看以RFID電子標(biāo)簽作為信息載體，取代紙張之作業(yè)工單，通過在生產(chǎn)線各工位部署RFID采集設(shè)備，以智能生產(chǎn)排程為基線的計(jì)劃信息流管理，確保資源優(yōu)化、成本有效控制，完整解決印刷生產(chǎn)排程、工單排產(chǎn)難題;全面解決繁瑣的印刷生產(chǎn)過程管理難題。

　　將所有生產(chǎn)過程信息寫入到電子標(biāo)簽中進(jìn)行存儲(chǔ)，通過工位終端顯示設(shè)備，完成對工藝過程的顯示指導(dǎo)。

　　這兩張圖顯示了實(shí)際現(xiàn)場的一個(gè)設(shè)備安裝圖，代表了兩個(gè)不同總裝環(huán)節(jié)的應(yīng)用情況,其基本的共性:

　　通過RFID這樣一個(gè)簡便的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物物信息的精準(zhǔn)和快速識(shí)別，幫助后端的MES系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的決策，從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率，改善組織，縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的綜合競爭力。