基于RFID技術(shù)的汽車(chē)制造工業(yè)系統(tǒng)方案
一、方案背景
目前汽車(chē)行業(yè)信息化程度良莠不齊,有些信息化程度很高,有些則剛剛處于起步狀態(tài),有些甚至仍然沿用完全手工操作記錄的方式。但所有企業(yè)都希望能夠建立識(shí)別系統(tǒng)來(lái)幫助整個(gè)企業(yè)的管理提升到一定的水平,整個(gè)物流環(huán)節(jié)的效率能夠提高,差錯(cuò)率能夠降低。雖然各個(gè)企業(yè)大都建立了自己的ERP系統(tǒng),但每個(gè)企業(yè)都存在信息系統(tǒng)各自為政,信息孤島情況嚴(yán)重,而且信息化程度嚴(yán)重的不一致,我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的信息化狀況尤其落后??墒敲總€(gè)企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)的投入?yún)s都是長(zhǎng)期的,對(duì)識(shí)別系統(tǒng)建立的迫切性渴望性非常強(qiáng)烈。
汽車(chē)零部件工業(yè)是汽車(chē)工業(yè)的重要組成部分,是保證汽車(chē)工業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,汽車(chē)配件配套市場(chǎng)達(dá)2000億元,維修市場(chǎng)達(dá)600億元。不僅形成了一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模,汽車(chē)質(zhì)量水平也有了很大提高。汽車(chē)零部件隨著汽車(chē)的國(guó)產(chǎn)化的帶動(dòng),初步形成比較完整成熟的零部件配套體系。
二、方案概述
RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種快速識(shí)別技術(shù),通過(guò)對(duì)被識(shí)別物體的無(wú)接觸識(shí)別獲取資料信息,與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比,具有數(shù)據(jù)容量大、無(wú)接觸識(shí)別、保存時(shí)間長(zhǎng)、耐污適應(yīng)惡劣環(huán)境等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。
與其他行業(yè)相比,汽車(chē)廠商和零部件供應(yīng)商面臨的壓力更大:一方面,他們需要不斷降低成本;另一方面,他們還要保證自己的產(chǎn)品符合該行業(yè)尤為嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái),汽車(chē)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(chē)供應(yīng)鏈產(chǎn)生積極的影響,通過(guò)部署RFID系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈過(guò)程的可視化管理和制造過(guò)程的分布式控制。
典型的RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由以下幾部分組成:數(shù)據(jù)載體,讀/寫(xiě)單元和接口模塊,接口模塊以總線方式或串口通訊方式與PLC、PC等控制單元相連。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在企業(yè)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)建立統(tǒng)一中心數(shù)據(jù)庫(kù),作為物品流通的信息平臺(tái),以便于整體規(guī)范管理。在工業(yè)環(huán)節(jié)利用RFID技術(shù)為每一個(gè)在制品零部件賦予一個(gè)識(shí)別編號(hào)(ID),也就是該部件在信息網(wǎng)絡(luò)中的名字,通過(guò)RFID技術(shù),將生產(chǎn)狀態(tài),庫(kù)存情況映射到信息網(wǎng)絡(luò)中,登記在現(xiàn)場(chǎng)中心數(shù)據(jù)庫(kù)里,在傳送到信息體系中(如ERP,MRP)等。
四、系統(tǒng)操作流程
晨控智能RFID在汽車(chē)工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括車(chē)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(chē)的物流管理等方面:
①整車(chē)生產(chǎn)中的車(chē)體跟蹤識(shí)別
車(chē)體識(shí)別系統(tǒng)(AVI)主要是指在汽車(chē)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(mén),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(chē)的終身質(zhì)量跟蹤等功能。在RFID技術(shù)應(yīng)用前,存儲(chǔ)車(chē)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(chē)身信息都存儲(chǔ)在PLC或PMC數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(chē)體的滑橇上,自始至終隨工件運(yùn)行,形成了一個(gè)隨車(chē)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(kù)的“智能車(chē)體”。根據(jù)工藝及生產(chǎn)管理需要,可在涂裝車(chē)間出入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過(guò)程(如噴漆室、烘干室、儲(chǔ)存區(qū)等)入口處設(shè)置讀/寫(xiě)器。讀/寫(xiě)站主要由工件位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)、標(biāo)簽讀/寫(xiě)裝置、通信接口模塊和人機(jī)界面所組成?;具^(guò)程為:檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車(chē)體到位信號(hào)后,讀/寫(xiě)裝置開(kāi)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(guò)PLC上傳給車(chē)間生產(chǎn)過(guò)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(chē)間工件物流的跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程控制。在生產(chǎn)線上采用RFID技術(shù),不需要所有的讀/寫(xiě)裝裝置都和主數(shù)據(jù)庫(kù)通信,因此與主數(shù)據(jù)庫(kù)通信的失敗不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的停止。經(jīng)過(guò)工位后,還可以向標(biāo)簽寫(xiě)入數(shù)據(jù),因此,RFID在車(chē)體識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越多。
②零部件與資產(chǎn)的跟蹤管理
汽車(chē)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?,F(xiàn)在的零件跟蹤主要是通過(guò)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(kù)上的鏈接,這種方法被稱為軟鏈接或軟跟蹤。
③整車(chē)物流管理
在RFID標(biāo)簽中寫(xiě)有車(chē)輛智能電子標(biāo)簽,可以實(shí)現(xiàn)整車(chē)物流信息化管理,幫助解決整車(chē)生產(chǎn)、庫(kù)存管理和銷售管理等方面的問(wèn)題。車(chē)輛識(shí)別代號(hào)(VIN)是車(chē)輛流通中的身份證,這個(gè)標(biāo)識(shí)號(hào)可以被寫(xiě)入嵌在汽車(chē)內(nèi)的RFID標(biāo)簽中,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電子數(shù)字牌照管理。通過(guò)讀取車(chē)輛智能電子標(biāo)簽存儲(chǔ)信息,大大提高了車(chē)輛信息的準(zhǔn)確度和工作效率,解決了在汽車(chē)售后服務(wù)、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量追溯等方面的問(wèn)題。
④在汽車(chē)供應(yīng)鏈全過(guò)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(chē)供應(yīng)鏈全過(guò)程上的應(yīng)用,豐田汽車(chē)正在計(jì)劃建立這樣一個(gè)跟蹤車(chē)輛供應(yīng)鏈全過(guò)程的系統(tǒng)。在第一階段通過(guò)重復(fù)使用的標(biāo)簽在裝配車(chē)間來(lái)監(jiān)控車(chē)輛,到第二階段,他們使用了可以拋棄的紙制RFID標(biāo)簽,用來(lái)跟蹤零部件與整車(chē),并在其配送中心實(shí)現(xiàn)了車(chē)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(chē)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(chē)輛壓縮天然氣車(chē)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(guò)期氣瓶,減少使用環(huán)節(jié)中的潛在危險(xiǎn)。
⑤實(shí)施效益
⑴防差錯(cuò)管理
在裝配流水線上應(yīng)用射頻技術(shù)以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車(chē),是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的,用戶可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中選定自己所需車(chē)的顏色、引擎型號(hào)還有輪胎式樣等要求,這樣一來(lái),汽車(chē)裝配流水線上就得裝配上百種式樣的汽車(chē)、如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。在裝配流水線上配有RFID系統(tǒng),使用可重復(fù)使用的射頻標(biāo)簽,該射頻標(biāo)簽上可帶有詳細(xì)的汽車(chē)所需的所有要求,在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器,這樣可以保證汽車(chē)在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
⑵倉(cāng)庫(kù)管理
零配件管理:建立完整的供應(yīng)商交貨品質(zhì)記錄和批次信息:對(duì)每個(gè)供應(yīng)商依據(jù)電子看版進(jìn)入企業(yè)的零部件可以進(jìn)行標(biāo)簽記錄,了解其型號(hào),類型,批次,生產(chǎn)日期等,進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)管理。
⑶生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)入總裝車(chē)間到整車(chē)終檢整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行RFID跟蹤管理。
⑷成本控制
利用現(xiàn)代物流理論改進(jìn)汽車(chē)零部件、整車(chē)倉(cāng)儲(chǔ),節(jié)約成本,節(jié)省企業(yè)中各車(chē)間的生產(chǎn)、臨時(shí)庫(kù)存的浪費(fèi)。
⑸產(chǎn)品追溯
我國(guó)正式實(shí)行汽車(chē)召回制度,對(duì)產(chǎn)品追溯提出了更高的要求。產(chǎn)品追溯要求有詳細(xì)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)記錄,包括生產(chǎn)、質(zhì)量、物料各個(gè)方面。
根據(jù)RFID標(biāo)簽信息可以實(shí)時(shí)查詢到該車(chē)在總裝車(chē)間各關(guān)鍵工位的生產(chǎn)制造信息,如生產(chǎn)時(shí)間、操作工、檢驗(yàn)員、批次、系列號(hào)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)等,并了解制造流程的信息,如返修及處理結(jié)果等。
根據(jù)RFID標(biāo)簽信息,可以查詢?cè)撥?chē)在重要工位的質(zhì)量信息,包括缺陷數(shù)據(jù)和計(jì)量數(shù)據(jù),以及工位的過(guò)程能力等各類數(shù)據(jù);
根據(jù)RFID標(biāo)簽信息,可以追溯該車(chē)重要件和安全件的質(zhì)量信息、主要配套件生產(chǎn)商信息、安裝的具體細(xì)節(jié)等相關(guān)信息;
根據(jù)產(chǎn)品信息可以追溯到產(chǎn)品批次和關(guān)鍵部件批次等信息,找出同批次的其他產(chǎn)品;向上可追蹤至材料、組件,向下可追蹤至終端用戶。
⑹缺陷管理
整車(chē)生產(chǎn)以裝配為主,涉及大量的部件(包括廠內(nèi)自制件和外協(xié)件),在裝配過(guò)程中難免發(fā)生各種缺陷,有來(lái)自部件的,有在本工序產(chǎn)生的,也有上道工序產(chǎn)生的。為了提高質(zhì)量,降低返修率,需要對(duì)每一輛車(chē)的缺陷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)記錄,及時(shí)采取措施。
五、主要設(shè)備部署
電子標(biāo)簽
晨控智能超高頻手持終端
晨控智能RFID固定讀寫(xiě)器
提交
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