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汽车工业RFID应用解决方案

  社会经济日益发展,目前国内汽车越来越多,汽车行业空前高速发展,但各个制造企业的信息化程度良莠不齐,有些信息化程度很高,有些仍沿用完全手工操作记录的方式。虽然大部分工业企业都建立了自己的ERP系统,但大都存在信息系统各自为政、信息孤岛情况严重、信息化程度严重不一致的情况。所有企业都希望能够建立识别系统使自己的管理水平得到提升,提高整个物流环节的效率,降低差错率。

RFID射频系统架构及原则

  RFID汽车工业应用系统局域网的构建,是把所有智能手持终端通过无线AP(Access Point,无线访问节点)接入局域网,连接后台数据库。前台应用了固定式和手持式RFID读写器、RFID打印机(用于打印RFID标签)、打印机(用于打印出、入库单)、AP、连接后台数据库。

  典型的RFID自动识别系统由以下几部分组成:标签(Tag),读写器(Reader),天线(Antenna),应用系统(Application System)等,其工作原理如下图所示。

图 RFID自动识别系统的基本组成

  在企业车间现场建立统一中心数据库,作为物品流通的信息平台,以便于整体规范管理。在工业环节利用RFID技术为每个在制品零部件赋予一个识别编号(ID,即该部件在信息网络中的名字),通过RFID技术,将生产状态、库存情况映射到信息网络中,登记在现场中心数据库里,再传送到信息体系(如ERP、MRP等)中。

系统模块

  RFID汽车工业应用系统主要包括以下几个功能模块:用户登录及信号测试(包括网络设置),可追溯零件扫描、拼箱、读码、看板卡与拉动单关联、再包装计划下载、盘点、国产大件标准包装出库、原包装数量修改、返修零件入库、标准大件包装出库、原包装出库、返修零件出库、标准小件包装出库、原包装上线、标准包装上超市料架、计划外领料、原包装数量输入、标准包装数量修改、标准包装下线、原包装剩余数量确认、通知下载、拼箱内取原包装、密码修改、零件信息查询等。

RFID系统应用的效益

  1.防差错管理

  如今用户定制已成为流行,用户可以从上万种内部和外部选项中选定自己所需车的颜色、引擎型号还有轮胎式样等要求,这样一来,汽车装配流水线上就得装配上百种式样的汽车,如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。在装配流水线上配有RFID系统,使用可重复使用的射频标签,该射频标签上可带有详细的汽车所需的所有要求,在每个工作点处都有读写器,这样可以保证汽车在各个流水线位置处能毫不出错地完成装配任务。

  2.仓库管理(如图所示)

  使用RFID系统可建立完整的供应商交货品质记录和批次信息,可对每个供应商提供的零部件(依据电子看板进入企业)进行标签记录,了解其型号、类型、批次、生产日期等,进行入库、出库管理。

  3.生产线的实时监控(如图所示)

  可以对产品进入总装车间到整车终检整个生产过程进行RFID跟踪管理。

  4.成本控制

  利用现代物流理论改进汽车零部件、整车仓储,可以节约成本,节省企业中各车间的生产、临时库存的浪费。

  5.产品追溯

  近几年,国内出台了汽车召回制度,对产品追溯提出了更高的要求。产品追溯要求有详细的生产现场记录,包括生产、质量、物料各个方面。

  根据RFID标签信息可以实时查询到该车在总装车间各关键工位的生产制造信息,如生产时间、操作工、检验员、批次、系列号、质量数据、工艺数据、测试数据等;可了解制造流程的信息,如返修及处理结果等;可以查询该车在重要工位的质量信息,包括缺陷数据、计量数据以及工位的过程能力等各类数据;可以追溯该车重要件和安全件的质量信息、主要配套件生产商信息、安装的具体细节等相关信息。

  根据产品信息可以追溯到产品批次和关键部件批次等信息,找出同批次的其他产品;向上可追踪至材料、组件,向下可追踪至终端用户。

  6.缺陷管理

  整车生产以装配为主,涉及大量部件(包括厂内自制件和外协件),在装配过程中难免产生各种缺陷,有来自部件的,有在本工序产生的,也有上道工序产生的。为了提高质量、降低返修率,需要对每一辆车的缺陷进行实时监控、实时记录,及时采取措施。

RFID简介

  无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。该技术是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性实现对被识别物体的自动识别。其核心技术包括无线电射频、计算机软件硬件、编码学和芯片加工技术等多种现代高新科学技术,是多种跨门类科学技术的综合体。被广泛应用于工业自动化、商业自动化、现代服务业、交通运输控制管理等众多领域。

RFID技术的优点

  快速扫描 对于条形码而言一次只能扫描一个条形码;而RFID采用的是非接触方式,无方向性要求,标签一进入磁场,解读器就可以即时读取其中的信息,通常在几毫秒就完成一次读写,采用防冲撞机制,使之可同时处理多个标签,实现批量识别,最多同时识别可达50个/s,并能在运动中进行识别。

  体积小型化、形状多样化 RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。

  抗污染能力和耐久性 传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。

  可重复使用 现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。

  穿透性和无屏障阅读 在被覆盖的情况下,RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。

  数据的记忆容量大 一维条形码的容量是50 B,二维条形码最大的容量可储存2~3 000 B,RFID最大的容量则又294以上。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的信息量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

  安全性 RFID是按照国际统一的电子产品代码的编码制在出厂前就固化在芯片中的,不重复40位的惟一识别内码,不可复制和更改。数据可以加密,扇区可以独立一次锁定,并能根据用户锁定重要信息。该技术很难被仿冒、侵入,使国产芯片更安全。


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