RFID技术在汽车产业链中应用案例及效益分析

　　摘要：将汽车产业链简单划分为零件制造、整车装配与售后服务三个基本环节，分析了RFID技术在汽车产业链各环节中的应用案例及效益。  
　　关键词：RFID；供应链；汽车产业链  
　　中图分类号：F253.9文献标识码：A文章编号：1002-3100(2007)05-0025-03  
　　Abstract: It divides simply the automobile industry chain into three basic links: components manufacturing, entire vehicle assembling and post-sale service, analyzes the case of RFID technology applicating in the automobile industry chain and those benefit.  
　　Key words: radio frequency identification; supply chain; automobile industry chain  
　　  
　　无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）系统主要由RFID标签（Tag）、读写器（Reader/Writer）和应用系统（Application System）三部分组成[1-3]。RFID系统利用射频信号以无线方式传输数据，根据产品唯一拥有的识别码来高效分辨、追踪、管理产品，实现查询、结账、存货控制、统计等用途。RFID技术应用范围广泛，有取代条码的可能性。  
　　ABI research分析认为，2008年RFID产品市场需求将会有爆炸性增长，全球RFID标签市场规模将从2002年的5.7亿美元增长至2008年的21.4亿美元，RFID读写器市场规模也会从2002年的2.6亿美元增长至2008年的9.4亿美元，同样，RFID应用系统市场规模也将由2002年的3.5亿美元增长至2008年的8.6亿美元，全球RFID产品市场总需求将由2002年的11.8亿美元增长至2008年的39.4亿美元。未来RFID技术在各行业应用将会十分普遍，特别在汽车行业的应用最为可观。  
　　  
　　汽车产业链可简单划分为零件制造、整车装配与售后服务三个基本环节，目前RFID技术主要应用于零件制造和整车装配环节。汽车零件制造技术复杂，涉及范围广且制造流程多，涵盖了铸造、锻造、冲压、机械加工及热处理等多种工序，零件数量达8 000～15 000之多；整车装配过程也包括零件冲压、焊接、喷漆、部件或总成组装，整车装配等诸多环节；无论是零件生产厂还是整车装配厂，仅由人工管理数量庞大的零、部件和复杂、众多的制造流程，往往容易出错并无法从源头上快速提高各流程的运作效率与效益。所以，人们利用RFID技术为零件制造和整车装配提供多种有效的管理方案。  
　　  
　　1应用案例及效益分析  
　　  
　　1.1RFID技术在汽车零件制造环节的应用——以米其林轮胎北美公司为例  
　　制造轮胎的主要生产流程包括：密炼、胶部件准备（挤出、压延、胎圈成型、帘布裁断、贴三角胶条、带束层成型）、轮胎成型、硫化、检验、测试等工序，每个工序又含有非常复杂的工艺过程，同时由于产品数据长、产品数量大的特点，在生产控制、产品数据管理过程中沿用手工方式进行数据记录，难免出错；另外，用手工方法将每年几百万条轮胎及相关信息都准确无误地录入到数据库中也可能出错，故大多数轮胎厂都没有针对单个轮胎的详细数据库，这不利于查询轮胎信息，无法在轮胎制造和使用过程中进行科学管理。所以，米其林轮胎北美公司为适应公司内部未来发展和外部环境强制要求的双重需要，改产基于RFID技术的智能轮胎。生产过程是工作人员在轮胎成型工序嵌入具有压力和温度感应功能的特制RFID标签，嵌入位置是胎体帘布层与胎侧胶之间，胎胚经硫化工序后，标签就被固定并封存在轮胎内，这种智能轮胎从出厂、使用期间的维修及翻新、直至报废的整个生命周期内，所有诸如生产序号、生产日期、生产厂代号、汽车制造厂的标识码等重要数据均完整地保存在标签的芯片中。  
　　  
　　基于RFID技术的智能轮胎从多方面提高了轮胎供应链的运行效率与效益：  
　　（1）用RFID读写器识读标签信息，工作人员可无一遗漏地快速统计轮胎数量，保证了输入数据的正确性；  
　　（2）由于每个轮胎均拥有唯一的识别码，当轮胎出现早期失效时就可通过识读标签确认该轮胎是否为本厂产品，继而可自上而下追溯到成型、硫化、质检、包装、仓储、发运等各环节，以确定导致轮胎失效的关键环节并查找真实原因，进而逐步提高产品质量；  
　　（3）嵌入轮胎内的特制标签可与胎压监测系统（Tire Pressure Monitoring System，TPMS，该系统也具有轮胎温度检测功能）结合以及时监测胎压及轮胎温度，从而可随时向驾驶员提供实时数据。如胎压过低时，TPMS将警告驾驶员，不要在低胎压的危险状况下行驶，由此增加了驾驶安全性并提高了智能轮胎与普通轮胎的差异性。  
　　1.2RFID技术在汽车整车装配环节的应用——以Ford汽车公司墨西哥工厂为例  
　　Ford汽车公司墨西哥工厂每年大约生产30万～40万辆小客车和卡车。该工厂采用JIT制度，库存与自动化生产线上物料供给必须配合车辆装配进度，工厂对车辆装配进度的实时追踪与监控是用人工方式实现的，从焊接车间开始，经过车身喷漆区，部件或总成组装区，一直到最后的整车组装（图3）。人工追踪生产进度的基本手段是采用条形码或纸制识别卡，而它们又非常容易被毁坏、调换或遗失，因此，经常会造成生产作业出现错误操作，如物料不能及时配送到正确位置等，致使生产过程不断出现生产管理、物料管理和品质管理等方面的问题。  
　　  
　　Ford汽车公司墨西哥工厂2002年开始采用RFID技术解决此类问题。首先在组装车辆的托架下面安装可回收、可无限重复使用的RFID标签，然后为每台组装车辆编制相应序号，并用读写器将此序号写入RFID标签中，标签随着装配输送带一同前行。其次，将读写器安装在生产线地板下面的防爆尼龙盒中，根据需要分别在车体焊接部门、喷漆部门、组装部门放置适量的读写器。当承载组装车辆的托架通过读写器时，读写器就可自动获取标签中的数据并经网络传送到中央电脑作业系统中，该系统对这些实时数据进行一系列分析，使工作人员及时了解物料配送、制造成本、产品质量以及生产技术等多方面的现场运作情况。对异常情况，该系统还可立即通过分析提出相应解决方案，这就有效避免了由人工处理易产生错误的弊端。  
　　需要指出，RFID标签与读写器之间传输的信号易受金属阻隔或反射，因此标签不能安装在正组装的车辆上，否则会影响读写器正常获取数据的效果。Ford公司墨西哥工厂用特殊材料制成托架，使安装在这种托架上的RFID标签能与读写器进行有效的数据传输。  
　　Ford公司墨西哥工厂在汽车整车装配环节应用RFID技术有如下效益：  
　　（1）RFID标签代替了条形码或纸制识别卡，使工厂基本实现了无纸化操作；工作人员更新整车装配进度、确认每一工序基本步骤是否正确完成以及落实物料供应情况更加高效；RFID标签的重复使用还可节省大量成本。