RFID技术在汽车制造领域的应用

      RFID是新一代的自动识别技术，在国内的起步比较晚，最早在国内的规模化应用也是咱们国家相对闭环的一个铁路系统。

　　所以，RFID的普及度不高，作为一个应用工程师，我经常会被我的客户问到说，什么是RFID技术，那么我通常会首先跟他们介绍条码技术。

      条码技术起源于二十年代，在各行各业的应用已经非常成熟。

　　包括大家都非常熟悉的商超，仓储，快递物流、供应链管理以及一些工业过程控制中，它通过简单的二进制数属性，提供了可靠简便的自动识别应用，在传统的手工抄录作业模式下，大幅提高了企业资源管理的效率，因此得以迅速普及，在各个领域创造了非常成熟的应用，也正因为如此，所以大家对它的技术特性也都非常了解。

　　比如它是可见光，典型识别距离在50cm左右，只能单个读取，不具备穿透读取的能力，存储容量低，安全性差等等，这些技术特性，在现代企业资源配置管理的过程中，已经形成了明显的制约。

　　包括早期的现代物流管理，以及刚刚提出的智能制造，工业4.0等等，实际上是形成了一个，产业的发展倒逼技术革新这样一个局面，自动识别领域迫切需要一个新的技术，能够克服现有技术的缺陷，形成一个更广泛，更高效，更安全的应用技术，实现简便的识别，更丰富的应用。

　　这实际上就是我们今天在讨论的RFID技术，确切的说是超高频RFID技术。

　　说到汽车工厂，其实我们关注的还是智能制造。

　　当前，智能制造成为全球业界关注的热点。

　　首先，是因为它是多个国家当前的战略目标。

　　包括国内的中国制造2025，德国的工业4.0等等。

　　上升到国家战略以后，意味着会有更多的政策扶持、资金支持，对促进技术的实际应用落地有重大的推进作用。

　　所以在当前制造行业中，RFID技术的应用是拥有一个较好的政策土壤的。

　　就技术本身而言，目前读写器的发展趋于成熟稳定，标签和芯片的价格呈现不断下降的趋势，而类型与性能却保持着不断上升，因此，这也促进了rfid在制造领域更多环节中的应用:

　　包括仓储管理、过程管理、配送供应链等等。

　　以rfid技术推进制造企业实现“标准化”，智能化升级，降低生产成本，灵活应对市场变化，更好地满足客户需求，就迎来了良好的发展契机。

　　汽车相对来说是一个比较精密的制造，设计到的工艺、制程比较复杂，

　　但总的来说，可以分为冲压、焊接、涂装和总装四个大的流程。

　　汽车制造产业发展到今天，已经非常成熟，制造的汽车也越来越高端，性能越来越好，但实际上，在它这四个制程里面，还是存在不可避免的一些问题，或者我们说是存在可以提升的空间。

　　比如在冲压车间。

　　冲压车间主要是将一块一块的钢板通过大型模具，一体冲压成型，做出我们看到的汽车上的车门、车架、车顶盖等等这些骨架。

　　所以，冲压实际上是生产原料件，它的库存统计的准确性，出入库信息的实时跟踪是很必要的，对企业均衡生产与供应，制定科学的生产计划与资源调度，具有重要意义。

　　喷涂车间主要是给汽车喷涂颜色，环境非常劣势，不适合人员去操作，所以对自动识别有迫切要求;

　　总装车间是完成发动机、座椅、内外饰等等的装配，不同环节不同的工艺，不同汽车不同的配件，所以较为繁琐，车体的自动识别将有助于提高总装的效益，减少出错率，实现资源的科学分配。

　　所以，不同的车间有不同的需求，RFID系统在实施的时候，就需要根据这些不同的需求，制定不同的解决方案。

　　比如在冲压和焊接车间，我们就重点管控冲压原料件的生产数量、库存数量，和出库数量，实现这些环节的数据流精确统计，就可以为整个生产管理系统的智能调度和科学决策提供数据支撑。

　　我们基本的实现思路是，在转运冲压原料件的料架上安装电子标签。

　　在生产线尾、仓库入库、出库口部署RFID读取节点。

　　冲压件在生产完成并装载到料架上的时候，会将信息自动写入料架标签中完成信息绑定。

　　之后会由叉车运输到仓库，在仓库入库安装读取设备，通过读取电子标签，定位到料架上的原料信息，完成入库信息记录。

　　同样的原料，我们在出库口部署读取设备。

　　我们可以再看一下现场实施的图片。基本与我们的设计方案是一样的。

　　这样一套系统能很好的解决冲压到焊接这一端原料件的库存透明度，实时自动统计的数据流，很好的改善了生产计划的制定，达到了供求关系的一个良好平衡，得到了用户的肯定。

　　涂装车间主要是运输车体的滑橇上安装电子标签，

　　车体在被放到滑橇上的时候会完成车体信息的录入，

　　在车间关键位置的机运滚床上部署RFID读取节点，

　　滑橇在将车体运输到关键位置后，读取设备会读取到滑橇上的电子标签信息，从而来定位车体的身份信息，并将信息传输给PLC，来指导完成相关作业。

　　在总装车间，一个焊接喷绘好后的车体，要进行诸多工序，

　　包括车架组装、底盘悬挂，动力合成等等，

　　因此，通过将一个电子标签安装在车体某一个固定的位置，类似于车头，

　　这个标签会跟随整个车体的总装全流程，

　　并在不同的节点安装RFID读取设备，来指导工艺的进行。

　　举个例子说明，RFID在智能制造中的应用模式。

　　这是一个可以在很多制造企业中看到的作业流水线。

　　原料从前端流进，通过各种不同的工序组合，以顺序作业的模式，来完成一个产品的生产。

　　传统采用纸张作业工单，或人工记录，或扫描条码，一方面是效率低下，另一方面过多人为的参与，难免出错，造成生产进度的停滞。

　　所以，借助RFID技术，原材料、零部件、半成品和在制品上的电子标签使得生产计划管理人员能够对其迅速定位、了解原材料的耗损情况，这将大大提高生产的效率和质量。

　　同时，RFID技术还能够对产品进行信息的收集、处理，帮助生产人员轻松掌握整个生产线的运作情况和实现产品的生产进度进一步加快。

　　由于RFID的可读写特性，其可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID所提供的信息可用来保证正确地使用劳动力、机器、工具和部件。

　　从而实现无纸化生产和减少停机时间，促进生产物流的顺利进行。

　　这可以看以RFID电子标签作为信息载体，取代纸张之作业工单，通过在生产线各工位部署RFID采集设备，以智能生产排程为基线的计划信息流管理，确保资源优化、成本有效控制，完整解决印刷生产排程、工单排产难题;全面解决繁琐的印刷生产过程管理难题。

　　将所有生产过程信息写入到电子标签中进行存储，通过工位终端显示设备，完成对工艺过程的显示指导。

　　这两张图显示了实际现场的一个设备安装图，代表了两个不同总装环节的应用情况,其基本的共性:

　　通过RFID这样一个简便的自动识别技术，实现物物信息的精准和快速识别，帮助后端的MES系统进行科学的决策，从而提高企业生产效率，改善组织，缩短生产周期，提高企业的综合竞争力。