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RFID技術在汽車產業鏈中的應用效益分析

時間:2008-09-23

來源:中國傳動網

導語:汽車產業鏈可簡單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務三個基本環節,目前RFID技術主要應用于零件制造和整車裝配環節。

RFID系統主要由RFID標簽(Tag)、讀寫器(Reader/Writer)和應用系統(Application System)三部分組成。RFID系統利用射頻信號以無線方式傳輸數據,根據產品唯一擁有的識別碼來高效地分辨、追蹤、管理產品,實現查詢、結賬、存貨控制、統計等功能。 ABI Research分析認為,2008年RFID產品的市場需求將會有爆炸性增長,全球RFID標簽市場規模將從2002年的5.7億美元增長至2008年的21.4億美元,RFID讀寫器市場規模會從2002年的2.6億美元增長至2008年的9.4億美元,RFID應用系統的市場規模也將由2002年的3.5億美元增長至2008年的8.6億美元,全球RFID產品市場總需求將由2002年的11.8億美元增長至2008年的39.4億美元。未來RFID技術在各行業的應用將十分普遍,特別是在汽車行業的應用將最為可觀。 汽車產業鏈可簡單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務三個基本環節,目前RFID技術主要應用于零件制造和整車裝配環節。汽車零件制造技術復雜,涉及范圍廣,并且制造流程多,涵蓋了鑄造、鍛造、沖壓、機械加工及熱處理等多種工序,零件數量達8000~15000種之多;整車裝配過程也包括零件沖壓、焊接、噴漆、部件或總成組裝、整車裝配等諸多環節。無論是零件生產廠還是整車裝配廠,僅由人工管理數量龐大的零部件和復雜、眾多的制造流程,往往容易出現差錯,而且無法從源頭上快速提高各流程的運作效率與效益。而RFID技術為零件制造和整車裝配提供了多種有效的管理方案。 本文將簡要介紹RFID技術在汽車行業的應用案例及效益分析。 RFID技術在汽車零件制造環節的應用——以米其林輪胎北美公司為例: 制造輪胎的主要生產流程包括:密煉、膠部件準備(擠出、壓延、胎圈成型、簾布裁斷、貼三角膠條、帶束層成型)、輪胎成型、硫化、檢驗、測試等工序,每個工序都包含非常復雜的工藝過程。同時,由于產品數據長、產品數量大的特點,在生產控制、產品數據管理過程中沿用手工方式進行數據記錄,難免出錯;另外,用手工方法將每年幾百萬條輪胎及相關信息都準確無誤地錄入到數據庫中也可能出錯。故大多數輪胎廠都沒有針對單個輪胎的詳細數據庫,這不利于查詢輪胎信息,無法在輪胎制造和使用過程中進行科學管理。 米其林輪胎北美公司為適應公司內部未來發展和外部環境強制要求的雙重需要,改產基于RFID技術的智能輪胎。生產過程是,工作人員在輪胎成型工序嵌入具有壓力和溫度感應功能的特制RFID標簽(如圖2所示),嵌入位置是胎體簾布層與胎側膠之間,胎胚經硫化工序后,標簽就被固定并封存在輪胎內,這種智能輪胎從出廠、使用期間的維修及翻新、直至報廢的整個生命周期內,所有諸如生產序號、生產日期、生產廠代號、汽車制造廠的標識碼等重要數據均完整地保存在標簽的芯片中。 基于RFID技術的智能輪胎從多方面提高了輪胎供應鏈的運行效率與效益: 1.用RFID讀寫器識讀標簽信息,工作人員可無一遺漏地快速統計輪胎數量,保證了輸入數據的正確性; 2.由于每個輪胎均擁有唯一的識別碼,當輪胎出現早期失效時就可通過識讀標簽確認該輪胎是否為本廠產品,繼而可自上而下追溯到成型、硫化、質檢、包裝、倉儲、發運等各環節,以確定導致輪胎失效的關鍵環節并查找真實原因,從而逐步提高產品質量; 3.嵌入輪胎內的特制標簽可與TPMS(Tire Pressure Monitoring System,胎壓監測系統,該系統也具有輪胎溫度檢測功能)結合,以便及時監測胎壓及輪胎溫度,從而可隨時向駕駛員提供實時數據。如胎壓過低時,TPMS將警告駕駛員,不要在低胎壓的危險狀況下行駛,由此增加了駕駛安全性,并提高了智能輪胎與普通輪胎的差異性。 RFID技術在整車裝配環節的應用——以福特汽車公司墨西哥工廠為例: 福特(Ford)汽車公司墨西哥工廠每年大約生產30~40萬輛小客車和卡車。該工廠采用JIT生產方式,庫存與自動化生產線上物料供給必須配合車輛裝配進度。工廠對車輛裝配進度的實時追蹤與監控是用人工方式實現的,從焊接車間開始,經過車身噴漆區、部件或總成組裝區,一直到最后的整車組裝(如圖3所示)。人工追蹤生產進度的基本手段是采用條形碼或紙制識別卡,而它們非常容易被毀壞、調換或遺失,因此,經常會造成生產作業出現錯誤操作,例如物料不能及時配送到正確位置等,致使生產過程不斷出現生產管理、物料管理和品質管理等方面的問題。 Ford汽車公司墨西哥工廠2002年開始采用RFID技術解決此類問題。首先在組裝車輛的托架下面安裝可回收、可無限重復使用的RFID標簽,然后為每臺組裝車輛編制相應序號,并用讀寫器將此序號寫入RFID標簽中,標簽隨著裝配輸送帶一同前行;然后,將讀寫器安裝在生產線地板下面的防爆尼龍盒中,根據需要分別在車體焊接部門、噴漆部門、組裝部門放置適量的讀寫器。當承載組裝車輛的托架通過讀寫器時,讀寫器就可自動獲取標簽中的數據,并經網絡傳送到中央電腦作業系統中。該系統對這些實時數據進行一系列分析,使工作人員及時了解物料配送、制造成本、產品質量以及生產技術等多方面的現場運作情況;對于異常情況,該系統還可以通過分析立即提出相應的解決方案,這樣就有效避免了人工操作易產生錯誤的弊端。 需要指出的是,RFID標簽與讀寫器之間傳輸的信號易受金屬阻隔或反射,因此標簽不能安裝在正組裝的車輛上,否則會影響讀寫器正常獲取數據的效果。Ford公司墨西哥工廠用特殊材料制成托架,使安裝在這種托架上的RFID標簽能與讀寫器進行有效的數據傳輸。 Ford公司墨西哥工廠在汽車整車裝配環節應用RFID技術產生了如下效益: 1.RFID標簽代替了條形碼或紙制識別卡,使工廠基本實現了無紙化操作;工作人員更新整車裝配進度、確認每一工序基本步驟是否正確完成、落實物料的供應情況等更加高效;RFID標簽的重復使用還可節省大量成本。 2.RFID技術遠距離非接觸式自動獲取數據以及可承受惡劣的工作環境(如臟污、油漬、高溫與完全覆蓋的油漆等),且無需限定RFID標簽附著位置等特點,使工廠能準確獲取相關數據,并傳送至應用系統對數據進行實時在線分析和處理,實現了對車輛裝配進度的自動實時追蹤與有效監控。 RFID技術在汽車維修環節的應用——以臺灣裕隆日產汽車公司為例: 裕隆日產汽車股份有限公司成立于2003年10月,是臺灣裕隆集團與日本日產(Nissan)公司的合資企業,專注于Nissan品牌的經營,負責日本日產公司在臺灣地區除制造以外的汽車全價值鏈活動,包括設計、研發、采購、營銷等活動,并與日產公司共同發展中國大陸事業,還參與到日產公司的研發等國際分工。 2004年6月,裕隆日產汽車公司宣布將RFID技術應用于汽車維修服務業務,利用IBM公司RFID解決方案建立RFID汽車動態保修系統。2005年6月,該系統在裕隆日產所屬的一間汽車維修廠(位于臺中市文心路)建成并正式投入運行。 RFID汽車動態保修系統由兩部分構成。一部分是汽車維修廠內的一臺PC服務器,裝載IBM公司Web sphere Edge Server軟件,還有13臺讀寫器,分別設于大門、洗車、終檢站等各區域的地下,上面覆蓋高強度玻璃纖維板,不致阻擋電波的穿透性,這些讀取器可讀取安裝在日產汽車水箱下方具有個別序號的RFID標簽;另一部分是設置在裕隆日產公司總部的RFID應用系統,由一臺安裝IBM公司RFID中間件——Web sphere Premise Server的Unix服務器構成,該服務器執行數據庫軟件DB2,整合軟件MQ Series,管理軟件Tivoli,同時還與裕隆日產的經銷管理系統相連接,統稱為Smart DMS系統。 當車輛進入維修廠時,位于大門口的RFID讀寫器讀取車載RFID標簽中的序號信息。廠內的PC服務器由IBM Web sphere Edge Server軟件接收該信息,然后通過網絡把該信息送至Smart DMS系統,查出該車主的相關信息,如車主姓名、保險信息、車號、以往維修記錄、預約細節及個人偏好等。然后,Smart DMS系統再將這些信息快速回傳到維修廠,廠內維修人員立刻打印出這些內容,預先了解車主及車輛的情況,從而為顧客提供個性化服務。例如,針對喜歡自己帶機油的客戶,保修人員可以詢問本次維修是否同往常一樣不用維修廠的機油,可以使車主不必重新說明自己的偏好,有助于鞏固客戶關系。如車輛還未裝載RFID標簽,維修人員經車主同意后,將分配給該車的序號寫入RFID標簽并將其安裝在車輛水箱下方,同時,裕隆日產公司總部的Smart DMS系統也把該序號與該車輛的各種信息對接,以備查詢。維修結束時,維修人員會將此次維修記錄錄入PC服務器,并傳送至Smart DMS系統,為下次維修提供方便(如圖4所示)。RFID汽車動態保修系統有效提升了裕隆日產汽車維修業務的營運效率。 另外,RFID汽車動態保修系統還可為車主提供最新維修狀態信息。一個完整維修過程約為50分鐘,這段時間內,有的車主會到附近喝咖啡,有的車主會留在維修廠內等待。過去,維修進度都標注在“動態管理看板”上,如果車主要了解維修進度,就要親自到維修廠內“動態管理看板”前去看,比對車牌號碼才能得知自己的汽車目前的維修進度。現在的RFID汽車動態保修系統把汽車維修進度隨時顯示在客戶休息室內的電子廣告牌上,維修進度可在寬闊明亮的休息室內一目了然,大大提升了顧客滿意度。 運用RFID技術后,裕隆日產汽車維修業務的效率提高了,而RFID系統整合客戶數據的功能,進一步提升了個性化服務水平,提高了客戶滿意度,由此,突顯出裕隆日產的差異化競爭優勢。 未來汽車生產過程中,如能在關鍵和重要零部件上附裝RFID標簽,那么借助手持式讀寫器就可獲取這些零件的制造日期、生命周期和其他相關資料,據此,維修人員可向消費者提出維修或更換零件等針對性建議。同時提供部分替代零部件供客戶選擇,以有效降低維修成本。 RFID技術在汽車產業鏈各環節中的應用,從十幾年前初見端倪,到現在已變得無處不在,從車輛制造到售后服務,處處都有其蹤影;在應用成熟度上,汽車制造環節比售后服務環節要高,售后服務環節在近幾年才開始測試。預計未來幾年,RFID技術在汽車制造環節的應用將漸趨成熟,在售后服務環節的應用將呈現多種模式共同發展的格局。
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