技術

RFID技術在汽車產業(yè)鏈中的應用效益分析

ainet.cn   2009年02月08日

RFID系統(tǒng)主要由RFID標簽(Tag)、讀寫器(Reader/Writer)和應用系統(tǒng)(Application System)三部分組成。利用射頻信號以無線方式傳輸數(shù)據(jù),根據(jù)產品唯一擁有的識別碼來高效地分辨、追蹤、管理產品,實現(xiàn)查詢、結賬、存貨控制、統(tǒng)計等功能。

 

ABI Research分析認為,2008RFID產品的市場需求將會有爆炸性增長,全球RFID標簽市場規(guī)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(guī)模會從2002年的2.6億美元增長至2008年的9.4億美元,RFID應用系統(tǒng)的市場規(guī)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(yè)的應用將十分普遍,特別是在汽車行業(yè)的應用將最為可觀。

 

汽車產業(yè)鏈可簡單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務三個基本環(huán)節(jié),目前RFID技術主要應用于零件制造和整車裝配環(huán)節(jié)。汽車零件制造技術復雜,涉及范圍廣,并且制造流程多,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(shù)量達800015000種之多;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(huán)節(jié)。無論是零件生產廠還是整車裝配廠,僅由人工管理數(shù)量龐大的零部件和復雜、眾多的制造流程,往往容易出現(xiàn)差錯,而且無法從源頭上快速提高各流程的運作效率與效益。而RFID技術為零件制造和整車裝配提供了多種有效的管理方案。

 

本文將簡要介紹RFID技術在汽車行業(yè)的應用案例及效益分析。

 

RFID技術在汽車零件制造環(huán)節(jié)的應用——以米其林輪胎北美公司為例:

 

制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,每個工序都包含非常復雜的工藝過程。同時,由于產品數(shù)據(jù)長、產品數(shù)量大的特點,在生產控制、產品數(shù)據(jù)管理過程中沿用手工方式進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫中也可能出錯。故大多數(shù)輪胎廠都沒有針對單個輪胎的詳細數(shù)據(jù)庫,這不利于查詢輪胎信息,無法在輪胎制造和使用過程中進行科學管理。

 

米其林輪胎北美公司為適應公司內部未來發(fā)展和外部環(huán)境強制要求的雙重需要,改產基于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制RFID標簽(如圖2所示),嵌入位置是胎體簾布層與胎側膠之間,胎胚經硫化工序后,標簽就被固定并封存在輪胎內,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周期內,所有諸如生產序號、生產日期、生產廠代號、汽車制造廠的標識碼等重要數(shù)據(jù)均完整地保存在標簽的芯片中。

 

基于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.RFID讀寫器識讀標簽信息,工作人員可無一遺漏地快速統(tǒng)計輪胎數(shù)量,保證了輸入數(shù)據(jù)的正確性;

 

2.由于每個輪胎均擁有唯一的識別碼,當輪胎出現(xiàn)早期失效時就可通過識讀標簽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(fā)運等各環(huán)節(jié),以確定導致輪胎失效的關鍵環(huán)節(jié)并查找真實原因,從而逐步提高產品質量;

 

3.嵌入輪胎內的特制標簽可與TPMSTire Pressure Monitoring System,胎壓監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)也具有輪胎溫度檢測功能)結合,以便及時監(jiān)測胎壓及輪胎溫度,從而可隨時向駕駛員提供實時數(shù)據(jù)。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,并提高了智能輪胎與普通輪胎的差異性。

 

RFID技術在整車裝配環(huán)節(jié)的應用——以福特汽車公司墨西哥工廠為例:

 

福特(Ford)汽車公司墨西哥工廠每年大約生產3040萬輛小客車和卡車。該工廠采用JIT生產方式,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(jiān)控是用人工方式實現(xiàn)的,從焊接車間開始,經過車身噴漆區(qū)、部件或總成組裝區(qū),一直到最后的整車組裝(如圖3所示)。人工追蹤生產進度的基本手段是采用條形碼或紙制識別卡,而它們非常容易被毀壞、調換或遺失,因此,經常會造成生產作業(yè)出現(xiàn)錯誤操作,例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(xiàn)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年開始采用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、可無限重復使用的RFID標簽,然后為每臺組裝車輛編制相應序號,并用讀寫器將此序號寫入RFID標簽中,標簽隨著裝配輸送帶一同前行;然后,將讀寫器安裝在生產線地板下面的防爆尼龍盒中,根據(jù)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簽中的數(shù)據(jù),并經網絡傳送到中央電腦作業(yè)系統(tǒng)中。該系統(tǒng)對這些實時數(shù)據(jù)進行一系列分析,使工作人員及時了解物料配送、制造成本、產品質量以及生產技術等多方面的現(xiàn)場運作情況;對于異常情況,該系統(tǒng)還可以通過分析立即提出相應的解決方案,這樣就有效避免了人工操作易產生錯誤的弊端。

 

需要指出的是,RFID標簽與讀寫器之間傳輸?shù)男盘栆资芙饘僮韪艋蚍瓷?,因此標簽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(shù)據(jù)的效果。Ford公司墨西哥工廠用特殊材料制成托架,使安裝在這種托架上的RFID標簽能與讀寫器進行有效的數(shù)據(jù)傳輸。

 

Ford公司墨西哥工廠在汽車整車裝配環(huán)節(jié)應用RFID技術產生了如下效益:

 

標簽代替了條形碼或紙制識別卡,使工廠基本實現(xiàn)了無紙化操作;工作人員更新整車裝配進度、確認每一工序基本步驟是否正確完成、落實物料的供應情況等更加高效;RFID標簽的重復使用還可節(jié)省大量成本。

 

技術遠距離非接觸式自動獲取數(shù)據(jù)以及可承受惡劣的工作環(huán)境(如臟污、油漬、高溫與完全覆蓋的油漆等),且無需限定RFID標簽附著位置等特點,使工廠能準確獲取相關數(shù)據(jù),并傳送至應用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行實時在線分析和處理,實現(xiàn)了對車輛裝配進度的自動實時追蹤與有效監(jiān)控。

 

RFID技術在汽車維修環(huán)節(jié)的應用——以臺灣裕隆日產汽車公司為例:

 

裕隆日產汽車股份有限公司成立于200310月,是臺灣裕隆集團與日本日產(Nissan)公司的合資企業(yè),專注于Nissan品牌的經營,負責日本日產公司在臺灣地區(qū)除制造以外的汽車全價值鏈活動,包括設計、研發(fā)、采購、營銷等活動,并與日產公司共同發(fā)展中國大陸事業(yè),還參與到日產公司的研發(fā)等國際分工。

 

20046月,裕隆日產汽車公司宣布將RFID技術應用于汽車維修服務業(yè)務,利用IBM公司RFID解決方案建立RFID汽車動態(tài)保修系統(tǒng)。20056月,該系統(tǒng)在裕隆日產所屬的一間汽車維修廠(位于臺中市文心路)建成并正式投入運行。

 

RFID汽車動態(tài)保修系統(tǒng)由兩部分構成。一部分是汽車維修廠內的一臺PC服務器,裝載IBM公司Web sphere Edge Server軟件,還有13臺讀寫器,分別設于大門、洗車、終檢站等各區(qū)域的地下,上面覆蓋高強度玻璃纖維板,不致阻擋電波的穿透性,這些讀取器可讀取安裝在日產汽車水箱下方具有個別序號的RFID標簽;另一部分是設置在裕隆日產公司總部的RFID應用系統(tǒng),由一臺安裝IBM公司RFID中間件——Web sphere Premise ServerUnix服務器構成,該服務器執(zhí)行數(shù)據(jù)庫軟件DB2,整合軟件MQ Series,管理軟件Tivoli,同時還與裕隆日產的經銷管理系統(tǒng)相連接,統(tǒng)稱為Smart DMS系統(tǒng)。

 

當車輛進入維修廠時,位于大門口的RFID讀寫器讀取車載RFID標簽中的序號信息。廠內的PC服務器由IBM Web sphere Edge Server軟件接收該信息,然后通過網絡把該信息送至Smart DMS系統(tǒng),查出該車主的相關信息,如車主姓名、保險信息、車號、以往維修記錄、預約細節(jié)及個人偏好等。然后,Smart DMS系統(tǒng)再將這些信息快速回傳到維修廠,廠內維修人員立刻打印出這些內容,預先了解車主及車輛的情況,從而為顧客提供個性化服務。例如,針對喜歡自己帶機油的客戶,保修人員可以詢問本次維修是否同往常一樣不用維修廠的機油,可以使車主不必重新說明自己的偏好,有助于鞏固客戶關系。如車輛還未裝載RFID標簽,維修人員經車主同意后,將分配給該車的序號寫入RFID標簽并將其安裝在車輛水箱下方,同時,裕隆日產公司總部的Smart DMS系統(tǒng)也把該序號與該車輛的各種信息對接,以備查詢。維修結束時,維修人員會將此次維修記錄錄入PC服務器,并傳送至Smart DMS系統(tǒng),為下次維修提供方便(如圖4所示)。RFID汽車動態(tài)保修系統(tǒng)有效提升了裕隆日產汽車維修業(yè)務的營運效率。

 

另外,RFID汽車動態(tài)保修系統(tǒng)還可為車主提供最新維修狀態(tài)信息。一個完整維修過程約為50分鐘,這段時間內,有的車主會到附近喝咖啡,有的車主會留在維修廠內等待。過去,維修進度都標注在“動態(tài)管理看板”上,如果車主要了解維修進度,就要親自到維修廠內“動態(tài)管理看板”前去看,比對車牌號碼才能得知自己的汽車目前的維修進度?,F(xiàn)在的RFID汽車動態(tài)保修系統(tǒng)把汽車維修進度隨時顯示在客戶休息室內的電子廣告牌上,維修進度可在寬闊明亮的休息室內一目了然,大大提升了顧客滿意度。

 

運用RFID技術后,裕隆日產汽車維修業(yè)務的效率提高了,而RFID系統(tǒng)整合客戶數(shù)據(jù)的功能,進一步提升了個性化服務水平,提高了客戶滿意度,由此,突顯出裕隆日產的差異化競爭優(yōu)勢。

 

未來汽車生產過程中,如能在關鍵和重要零部件上附裝RFID標簽,那么借助手持式讀寫器就可獲取這些零件的制造日期、生命周期和其他相關資料,據(jù)此,維修人員可向消費者提出維修或更換零件等針對性建議。同時提供部分替代零部件供客戶選擇,以有效降低維修成本。

 

RFID技術在汽車產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中的應用,從十幾年前初見端倪,到現(xiàn)在已變得無處不在,從車輛制造到售后服務,處處都有其蹤影;在應用成熟度上,汽車制造環(huán)節(jié)比售后服務環(huán)節(jié)要高,售后服務環(huán)節(jié)在近幾年才開始測試。預計未來幾年,RFID技術在汽車制造環(huán)節(jié)的應用將漸趨成熟,在售后服務環(huán)節(jié)的應用將呈現(xiàn)多種模式共同發(fā)展的格局。

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