RFID技术在汽车制造的应用思考

王胜男 蔡梦芷

(北京物资学院 北京 101149)

RFID技术在汽车制造的应用思考

王胜男 蔡梦芷

(北京物资学院 北京 101149)

随着市场竞争的日趋激烈，中国的汽车工业得到了长足的发展。为了提高汽车生产线管理水平，汽车生产过程中的信息采集、利用以及现场目标产品的控制和跟踪变得越来越重要。近年来随着芯片技术、无线技术以及计算机网络技术的发展，RFID技术开始崛起，发挥着越来越重要的作用。

RFID技术；汽车生产线；信息采集点；应用功能

一、RFID发展趋势

(一)更加安全、实用和便宜。RFID技术要想在对信息有较好保密要求的领域广泛展开应用，时下仍存有一些技术问题，因为当前广泛使用的无源RFID系统尚无有可靠安全机制，难于对数据进行很好的保密。因此不少RFID开发服务商正全面投入研究，认真采取安全措施，强大的密码、编码、身份认证等技术将得到更为广泛普遍的研发和应用。

(二)更便捷高效，并朝多功能演变。RFID读写器设计与制造的发展趋势是将向多功能、多接口、多制式，并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展；多读写器协调与组网技术将成为未来发展方向之一。RFID标签不仅能应用于液体、金属等环境，甚至可以集成到温度传感器中，可水洗并能承受极端温度，可以用来监测记录温度。

(三)日益网络化，并与其他产业加速融合。当RFID系统应用普及到一定程度时，每件产品将通过电子标签赋予自己独特的身份标识，尤其是如今随着3G、三网融合的日益普及。同时，RFID也将与其他产业如3C、3网等融合形成更大的产业集群，并得到更加广泛的应用，实现跨地区、跨行业应用。

二、RFID技术在汽车生产线上的需求分析

由于很多汽车生产线上仍然采用条码技术采集信息，车间管理者和企业高层管理人员不能够及时、透明地了解生产线上的实际生产进度，导致实际生产常常不能完全符合生产计划的要求。对于特殊的生产订单，如实验测试车辆、用户特殊需求车辆等，跟踪管理不及时就很容易出现零部件的错装、漏装，严重影响车辆的一次下线合格率，导致生产计划不能按时完成。随着汽车产品型号的急剧增加，产品配置越来越复杂，为了在JIT的生产模式下，汽车生产线需要引入RFID技术，具体表现在如下几个方面：

(1)实时化管理：RFID作为一种先进的数据采集及识别技术，能为制造执行系统及时提供生产线的数据信息，帮助管理层及时做出相应的计划调整和生产安排，提高计划执行能力。

(2)灵活性管理：利用RFID技术随时定位生产线上特殊车辆的位置，并了解车辆的装配情况和完成进度，可以有效防止装配错误，并加快管理层处理异常事件的响应速度。

(3)装配标准化：标准化作业是JIT管理模式的具体要求之一，运用RFID技术能实现生产装配过程的可视化，从而保证作业人员进行标准化操作，提高汽车成品的一次下线合格率。

三、汽车生产线的RFID技术参数的选择

RFID系统的工作频率是其最基本的技术参数之一，采用何种工作频率应根据各个频率所具有的不同特性进行分析。与此同时，汽车生产线的环境相对复杂，存在金属车身、工位物料及器具、厂房立柱等物体，会产生电磁波屏蔽现象，影响到标签读取的可靠性，以及考虑到生产线上各工序分布较长、生产线操作为流水作业等影响因素，选择超高频(862(902)MHz～928MHz)作为生产线在线信息获取、车辆识别跟踪的射频载波频率，并选择高频(13.56MHz)作为线边物料消耗信息获取、工位物料状态跟踪的射频载波频率。

四、应用实践

基于上述RFID技术在汽车生产线的应用模式的研究，针对某汽车制造公司的其中一条轿车生产总装线进行了初期实践。该公司的轿车生产总装线是混线生产模式，每种车型有多种组合配置，遇到上线车辆队列信息发布不及时，时常会造成物料配送的滞后，甚至有错送或漏送的可能。利用RFID技术在PBS区设置RFID信息采集点后，通过扫描车身上预置的超高频标签，系统就可及时地获取并发布车辆队列信息，为物料配送提供了准确的依据，同时降低了线边库存。该总装线上有一条重要的动力总成分装线。分装线上需预先完成动力总成的装配，然后在总装主线上将动力总成安装到与其对应的车体上。以往需要对动力总成和车体的匹配性进行人工效验，利用RFID后则可以自动完成动力总成的上线效验，工作流程如图1所示。

图1 动力总成自动校验流程图

RFID读写器通过随车的超高频标签可自动获取待装车辆的VIN号到控制系统文本框中，该工位操作人员只需通过手持机扫描动力总成托盘上电子标签对应的VIN号到文本框中，系统自动检测两个VIN号是否匹配：当两个VIN号一致时通过上线验证，否则提示错误。

五、结束语

随着汽车工业大规模生产的发展，RFID技术的应用正从物流供应链进入汽车制造过程的核心。如上所述，RFID技术能够满足汽车生产过程中对信息准确性和及时性的需要，是改善生产线管理模式的重要手段。据某汽车制造公司的轿车生产总装线的实际运行情况表明，RFID能够满足MES系统获取生产线信息的需求，但目前的实践还仅停留在试点应用的阶段，其主要目的是将RFID引入了汽车生产线，通过试点了解RFID在汽车生产过程中体现出的各方面性能特点，并整合应用软件系统，为下一步将RFID技术遍布到整个生产线奠定基础。

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王胜男(1993-)，女，汉族，山东烟台人，学生，硕士研究生在读，北京物资学院，研究方向：资源优化配置；蔡梦芷(1992-)，女，汉族辽宁沈阳人，学生，硕士研究生在读，北京物资学院，研究方向：物流资源配置。