迷你倉RFID技術在汽車產業鏈中應用案例及效益分析自存倉

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mini storage 無線射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）系統主要由RFID標籤（Tag）、讀寫器（Reader/Writer）和應用系統（ApplicationSystem）三部分組成[1-3]。RFID系統利用射頻信號以無線方式傳輸數據，根據產品唯一擁有的識別碼來高效分辨、追蹤、管理產品，實現查詢、結賬、存貨控制、統計等用途。RFID技術應用範圍廣泛，有取代條碼的可能性。 　　ABIresearch分析認為，2008年RFID產品市場需求將會有爆炸性增長，全球RFID標籤市場規模將從2002年的5.7億美元增長至2008年的21.4億美元，RFID讀寫器市場規模也會從2002年的2.6億美元增長至2008年的9.4億美元，同樣，RFID應用系統市場規模也將由2002年的3.5億美元增長至2008年的8.6億美元，全球RFID產品市場總需求將由2002年的11.8億美元增長至2008年的39.4億美元。未來RFID技術在各行業應用將會十分普遍，特別在汽車行業的應用最為可觀。 　　 　　汽車產業鏈可簡單劃分為零件製造、整車裝配與售後服務三個基本環節，目前RFID技術主要應用於零件製造和整車裝配環節。汽車零件製造技術複雜，涉及範圍廣且製造流程多，涵蓋了鑄造、鍛造、沖壓、機械加工及熱處理等多種工序，零件數量達8000～15000之多；整車裝配過程也包括零件沖壓、焊接、噴漆、部件或總成組裝，整車裝配等諸多環節；無論是零件生產廠還是整車裝配廠，僅由人工管理數量龐大的零、部件和複雜、眾多的製造流程，往往容易出錯並無法從源頭上快速提高各流程的運作效率與效益。所以，人們利用RFID技術為零件製造和整車裝配提供多種有效的管理方案。 　　 　　1應用案例及效益分析 　　 　　1.1RFID技術在汽車零件製造環節的應用——以米其林輪胎北美公司為例 　　製造輪胎的主要生產流程包括：密煉、膠部件準備（擠出、壓延、胎圈成型、簾布裁斷、貼三角膠條、帶束層成型）、輪胎成型、硫化、檢驗、測試等工序，每個工序又含有非常複雜的工藝過程，同時由於產品數據長、產品數量大的特點，在生產控制、產品數據管理過程中沿用手工方式進行數據記錄，難免出錯；另外，用手工方法將每年幾百萬條輪胎及相關信息都準確無誤地錄入到數據庫中也可能出錯，故大多數輪胎廠都沒有針對單個輪胎的詳細數據庫，這不利於查詢輪胎信息，無法在輪胎製造和使用過程中進行科學管理。所以，米其林輪胎北美公司為適應公司內部未來發展和外部環境強制要求的雙重需要，改產基於RFID技術的智能輪胎。生產過程是工作人員在輪胎成型工序嵌入具有壓力和溫度感應功能的特製RFID標籤，嵌入位置是胎體簾布層與胎側膠之間，胎胚經硫化工序後，標籤就被固定並封存在輪胎內，這種智能輪胎從出廠、使用期間的維修及翻新、直至報廢的整個生命週期內，所有諸如生產序號、生產日期、生產廠代號、汽車製造廠的標識碼等重要數據均完整地保存在標籤的芯片中。 　　 　　基於RFID技術的智能輪胎從多方面提高了輪胎供應鏈的運行效率與效益： 　　（1）用RFID讀寫器識讀標籤信息，工作人員可無一遺漏地快速統計輪胎數量，保證了輸入數據的正確性； 　　（2）由於每個輪胎均擁有唯一的識別碼，當輪胎出現早期失效時就可通過識讀標籤確認該輪胎是否為本廠產品，繼而可自上而下追溯到成型、硫化、質檢、包裝、倉儲、發運等各環節，以確定導致輪胎失效的關鍵環節並查找真實原因，進而逐步提高產品質量； 　　（3）嵌入輪胎內的特製標籤可與胎壓監測系統（TirePressureMonitoringSystem，TPMS，該系統也具有輪胎溫度檢測功能）結合以及時監測胎壓及輪胎溫度，從而可隨時向駕駛員提供實時數據。如胎壓過低時，TPMS將警告駕駛員，不要在低胎壓的危險狀況下行駛，由此增加了駕駛安全性並提高了智能輪胎與普通輪胎的差異性。 　　1.2RFID技術在汽車整車裝配環節的應用——以Ford汽車公司墨西哥工廠為例 　　Ford汽車公司墨西哥工廠每年大約生產30萬～40萬輛小客車和卡車。該工廠採用JIT制度，庫存與自動化生產線上物料供給必須配合車輛裝配進度，工廠對車輛裝配進度的實時追蹤與監控是用人工方式實現的，從焊接車間開始，經過車身噴漆區，部件或總成組裝區，一直到最後的整車組裝（圖3）。人工追蹤生產進度的基本手段是採用條形碼或紙制識別卡，而它們又非常容易被毀壞、調換或遺失，因此，經常會造成生產作業出現錯誤操作，如物料不能及時配送到正確位置等，致使生產過程不斷出現生產管理、物料管理和品質管理等方面的問題。 　　 　　Ford汽車公司墨西哥工廠2002年開始採用RFID技術解決此類問題。首先在組裝車輛的托架下面安裝可回收、可無限重複使用的RFID標籤，然後為每台組裝車輛編製相應序號，並用讀寫器將此序號寫入RFID標籤中，標籤隨著裝配輸送帶一同前行。其次，將讀寫器安裝在生產線地板下面的防爆尼龍盒中，根據需要分別在車體焊接部門、噴漆部門、組裝部門放置適量的讀寫器。當承載組裝車輛的托架通過讀寫器時，讀寫器就可自動獲取標籤中的數據並經網絡傳送到中央電腦作業系統中，該系統對這些實時數據進行一系列分析，使工作人員及時瞭解物料配送、製造成本、產品質量以及生產技術等多方面的現場運作情況。對異常情況，該系統還可立即通過分析提出相應解決方案，這就有效避免了由人工處理易產生錯誤的弊端。 　　需要指出，RFID標籤與讀寫器之間傳輸的信號易受金屬阻隔或反射，因此標籤不能安裝在正組裝的車輛上，否則會影響讀寫器正常獲取數據的效果。Ford公司墨西哥工廠用特殊材料製成托架，使安裝在這種托架上的RFID標籤能與讀寫器進行有效的數據傳輸。 　　 storage