RFID技術(shù)在汽車供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

RFID技術(shù)與汽車供應(yīng)鏈

汽車供應(yīng)鏈是以汽車制造企業(yè)為核心，由各級(jí)供應(yīng)商、物流服務(wù)提供商、制造商、銷售商與汽修廠等組成的網(wǎng)絡(luò)，涵蓋從原材料到消費(fèi)者與移動(dòng)貨物有關(guān)的所有過程，如原材料采購、存貨管理、裝配、訂單處理、銷售、成品運(yùn)輸和入庫等。在汽車供應(yīng)鏈中，供應(yīng)商提供用于汽車裝配的原材料、零件和組件，物流服務(wù)提供商提供貫通整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)輸及倉庫等多服務(wù)，OEM廠商專注于制造消費(fèi)者將會(huì)購買的汽車上，經(jīng)銷商銷售汽車、備用零件以及例如貸款和保險(xiǎn)這樣的附加產(chǎn)品，汽修廠提供維護(hù)和修理服務(wù)。

由于一輛汽車有幾千個(gè)零部件組成，如果要提高供應(yīng)鏈的效率，必須實(shí)現(xiàn)協(xié)作預(yù)測(cè)、計(jì)劃與補(bǔ)貨(CFPR)方式，此時(shí)供應(yīng)鏈上每一點(diǎn)關(guān)于存貨的確切信息都是需要的。這要求運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來管理汽車供應(yīng)鏈中龐大的物流、商流、信息流、資金流，保證供應(yīng)鏈成員能夠及時(shí)有效地獲取需求信息并及時(shí)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、供、銷關(guān)系的協(xié)調(diào)，滿足顧客需求。

盡管與其他工業(yè)相比，汽車供應(yīng)鏈從理論上說能被很好的組織，但供應(yīng)鏈的能見度和信息的準(zhǔn)確度仍然很不完美。近年來，汽車制造商在供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)上花費(fèi)了他們大量的IT預(yù)算，目的是實(shí)現(xiàn)透明與靈活的供應(yīng)鏈。RFID技術(shù)在物料與產(chǎn)品跟蹤上的作用，將對(duì)汽車供應(yīng)鏈產(chǎn)生積極的影響，市場(chǎng)研究報(bào)告預(yù)計(jì)汽車業(yè)將是推動(dòng)RFID發(fā)展的3個(gè)主要行業(yè)之一。RFID技術(shù)在汽車供應(yīng)鏈上將包括車體識(shí)別與跟蹤管理、零部件與固定資產(chǎn)的跟蹤管理、整車的物流管理等方面。

RFID在汽車供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

1.整車生產(chǎn)中的車體跟蹤識(shí)別

車體識(shí)別系統(tǒng)(AVI)主要是指在汽車各類生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等信息，傳送給物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量保證以及其他相關(guān)各部門，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、銷售服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控以及整車的終身質(zhì)量跟蹤等功能。在RFID技術(shù)應(yīng)用前，存儲(chǔ)車體信息的主要是條形碼，采用條碼識(shí)別方式的優(yōu)點(diǎn)是配置靈活、系統(tǒng)成本較低。但由于車身信息都存儲(chǔ)在PLC或PMC數(shù)據(jù)庫里，所以，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的速率、可靠性等要求很高，要求有高性能的PLC、大容量的數(shù)據(jù)庫和高速度的PMC主機(jī)。

采用RFID系統(tǒng)后，電子標(biāo)簽一般被放在載有車體的滑橇上，自始至終隨工件運(yùn)行，形成了一個(gè)隨車體移動(dòng)的數(shù)據(jù)，成為在整個(gè)生產(chǎn)流程中隨身攜帶數(shù)據(jù)庫的“智能車體”。根據(jù)工藝及生產(chǎn)管理需要，可在涂裝車間出入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過程(如噴漆室、烘干室、儲(chǔ)存區(qū)等)入口處設(shè)置讀/寫器。讀/寫站主要由工件位置檢測(cè)開關(guān)、標(biāo)簽讀/寫裝置、通信接口模塊和人機(jī)界面所組成。基本過程為：檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到車體到位信號(hào)后，讀/寫裝置開始自動(dòng)讀取安裝在滑橇上的標(biāo)簽中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，同時(shí)顯示在人機(jī)界面上;通過PLC上傳給車間生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)PMC進(jìn)行進(jìn)一步的處理和運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車間工件物流的跟蹤和生產(chǎn)過程控制。

在生產(chǎn)線上采用RFID技術(shù)，不需要所有的讀/寫裝裝置都和主數(shù)據(jù)庫通信，因此與主數(shù)據(jù)庫通信的失敗不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的停止。經(jīng)過工位后，還可以向標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)，因此，RFID在車體識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越多。

北美福特與北京現(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上都應(yīng)用了RFID技術(shù)，前者從1995年就已經(jīng)開始。福特采購了一萬多個(gè)標(biāo)簽，其中每個(gè)約150美金。標(biāo)簽被置于載有發(fā)動(dòng)機(jī)的托盤上，在裝配開始時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)被放在托盤上，一個(gè)序列號(hào)被寫入其標(biāo)簽內(nèi)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)沿著不同的裝配作業(yè)移動(dòng)時(shí)，其制造信息被寫入其中。RFID標(biāo)簽可以幫助追蹤每項(xiàng)作業(yè)的時(shí)間與數(shù)據(jù)，收集質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生一個(gè)特定發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配記錄。當(dāng)完成所有工序時(shí)，托盤經(jīng)過最后一個(gè)閱讀器，將所有關(guān)于裝配的信息傳送到制造商的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。這樣在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了循環(huán)使用。

豐田汽車公司在2001年開始在其全球很多的工廠涂裝車間使用RFID技術(shù)跟蹤車體。豐田應(yīng)用的是EMS的標(biāo)簽與閱讀器，標(biāo)簽內(nèi)裝有13.56MHz的飛利浦芯片。豐田總共購買了大約2萬支標(biāo)簽，每個(gè)價(jià)格平均為85美元。由于涂裝由機(jī)器人來完成，機(jī)器人不僅需要知道正確的顏色，還要識(shí)別車體得出噴涂的路徑，為此豐田汽車在車身上貼上RFID標(biāo)簽。車型、車號(hào)、噴涂顏色和車身樣式被寫標(biāo)簽。當(dāng)托盤經(jīng)過讀寫器時(shí)，讀寫器通過掃描標(biāo)簽得到關(guān)于車體的所有必要信息，提醒機(jī)器人車身的樣式與噴涂顏色。經(jīng)過噴涂工位后，車體被放放烤箱內(nèi)，此時(shí)標(biāo)簽要面臨極高的溫度條件因而標(biāo)簽不得不有特殊的保護(hù)層，因而大大增加了標(biāo)簽成本。

RFID所采集的信息通過與制造信息管理系統(tǒng)相聯(lián)可以支持企業(yè)的一系列管理活動(dòng)。例如，通用五菱汽車公司采用了羅克韋爾自動(dòng)化的ControlLogix控制系統(tǒng)與IBM的ABI汽車制造業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件平臺(tái)。

ControlLogix控制系統(tǒng)通過控制車間現(xiàn)場(chǎng)中的掃描和識(shí)別設(shè)備，實(shí)時(shí)采集車身的移動(dòng)信息。這些信息將被實(shí)時(shí)傳送到ABI應(yīng)用軟件的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，RFID信息采集與上層管理系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用極大地提高了生產(chǎn)管理與物流管理的效率與水平。

2.零部件與資產(chǎn)的跟蹤管理

汽車由大量的零部件組成，做好零部件跟蹤管理可以提高物流管理與質(zhì)量管理水平。現(xiàn)在的零件跟蹤主要是通過兩種方法，一是標(biāo)簽貼在零件本身，稱為硬鏈接。典型的例子是RFID用于輪胎的跟蹤管理，這種零部件一般都具有高價(jià)值、安全性要求及零部件間容易混淆等特點(diǎn)，采用RFID可以有效地識(shí)別與跟蹤零部件。二是將標(biāo)簽貼在零件的包裝或運(yùn)送架上。后者可以減少RFID的使用費(fèi)用。但需要在已貼標(biāo)簽的RFID集裝箱和集裝箱中的零件之間保持?jǐn)?shù)據(jù)庫上的鏈接，這種方法被稱為軟鏈接或軟跟蹤。

對(duì)于零部件管理的思想與方法可以應(yīng)用在固定資產(chǎn)管理方面，例如集裝箱或者各種料具，來減少集裝箱誤放或者丟失的情況。據(jù)估計(jì)，在德國(guó)、汽車工業(yè)采用的用在后勤應(yīng)用物流方面的可以重復(fù)使用的塑料集裝箱數(shù)目估計(jì)達(dá)到6000萬單位。

3.整車物流管理

在RFID標(biāo)簽中寫有車輛智能電子標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)整車物流信息化管理，幫助解決整車生產(chǎn)、庫存管理和銷售管理等方面的問題。車輛識(shí)別代號(hào)(VIN)是車輛流通中的身份證，這個(gè)標(biāo)識(shí)號(hào)可以被寫入嵌在汽車內(nèi)的RFID標(biāo)簽中，實(shí)現(xiàn)汽車電子數(shù)字牌照管理。通過讀取車輛智能電子標(biāo)簽存儲(chǔ)信息，大大提高了車輛信息的準(zhǔn)確度和工作效率，解決了在汽車售后服務(wù)、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量追溯等方面的問題。

據(jù)了解，中國(guó)重型汽車公司卡車技術(shù)部開發(fā)的車輛智能電子標(biāo)簽包含該車輛的訂單號(hào)、車架號(hào)、內(nèi)部車型號(hào)、合格證編號(hào)、合格證車型號(hào)、VIN號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、出廠日期、保修卡號(hào)等9項(xiàng)最重要的信息。它不僅完全兼容了技術(shù)部前期開發(fā)的物資條碼管理系統(tǒng)，而且還與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、整車質(zhì)量檔案管理系統(tǒng)、整車庫存管理系統(tǒng)、售后服務(wù)“一線通”和GPS全球定位系統(tǒng)等系統(tǒng)相互支持、數(shù)據(jù)信息共享，實(shí)現(xiàn)了在整車生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、出入庫、售后服務(wù)筆維修等一系列環(huán)節(jié)的信息化管理。中國(guó)重型汽車公司使用的車輛智能電子標(biāo)簽系統(tǒng)操作比較簡(jiǎn)單，只需要由專人使用具有無線通信裝置的手持機(jī)，對(duì)該車輛進(jìn)行相關(guān)掃描，同時(shí)將掃描的信息發(fā)送到車輛物流管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器即可完成。

德國(guó)大眾汽車公司采用RFID有源標(biāo)簽技術(shù)系統(tǒng)幫助管理停在汽車廠的汽車。電子標(biāo)簽內(nèi)嵌在一個(gè)塑料體內(nèi)，一般掛在汽車后視鏡上，可以存儲(chǔ)32千字節(jié)的數(shù)據(jù)。通過應(yīng)用這套系統(tǒng)，大眾公司大大改變了發(fā)貨速度，大約提高了4倍的效率，簡(jiǎn)化了大眾公司的發(fā)貨流程，將停車場(chǎng)的可用空間提高了20%。在不到一年的時(shí)間里，由于節(jié)約勞動(dòng)力成本和改進(jìn)的生產(chǎn)率，基本收加了RFID的投資。

RFID技術(shù)可以提高客戶的服務(wù)水平。在國(guó)內(nèi)，廣州本田、沈陽寶馬等汽車公司也試圖通過應(yīng)用RFID技術(shù)進(jìn)行車輛的識(shí)別。當(dāng)用戶進(jìn)入汽車的修理車間或者到4S店時(shí)，通過閱讀器可以得到存儲(chǔ)在汽車中的戶主信息、維修記錄等內(nèi)容。這套系統(tǒng)應(yīng)用還可以使得汽車制造廠很快地了解汽車在市場(chǎng)中的使用情況，在產(chǎn)品開發(fā)和服務(wù)管理上都有著重要意義。

4.在汽車供應(yīng)鏈全過程中的應(yīng)用

RFID技術(shù)正在突破工廠內(nèi)的限制，實(shí)現(xiàn)在汽車供應(yīng)鏈全過程上的應(yīng)用，豐田汽車正在計(jì)劃建立這樣一個(gè)跟蹤車輛供應(yīng)鏈全過程的系統(tǒng)。在第一階段通過重復(fù)使用的標(biāo)簽在裝配車間來監(jiān)控車輛，到第二階段，他們使用了可以拋棄的紙制RFID標(biāo)簽，用來跟蹤零部件與整車，并在其配送中心實(shí)現(xiàn)了車輛的跟蹤管理。第三階段，豐田正在計(jì)劃將RFID用于零售領(lǐng)域，RFID將被永久保留在車上，并在整個(gè)生命周期上得到使用，RFID上的信息將包括顧客信息，以及原始的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

此外，RFID還可以用作零部件的防偽標(biāo)識(shí)，例如在輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、安全氣囊、傳動(dòng)軸等零部件上植入電子標(biāo)簽，利用其加密和自動(dòng)識(shí)別功能，區(qū)別假冒的零部件，保障消費(fèi)者合法權(quán)益。我們還在嘗試使用RFID管理車輛壓縮天然氣車輛氣瓶，將RFID標(biāo)簽貼在氣瓶上，標(biāo)簽上存儲(chǔ)有關(guān)氣瓶生產(chǎn)廠家、氣瓶時(shí)間、充氣次數(shù)等信息，監(jiān)控汽瓶的使用，及時(shí)收回過期氣瓶，減少使用環(huán)節(jié)中的潛在危險(xiǎn)。