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汽車制造生產(chǎn)線上RFID應(yīng)用模式分析論文
汽車工業(yè)在我國的社會發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用，在網(wǎng)絡(luò)信息化以及經(jīng)濟(jì)全球化的影響下，整個汽車工業(yè)都面臨著較大的考驗，想要在競爭中獲得優(yōu)勢，就需要加強(qiáng)對傳統(tǒng)生產(chǎn)和管理思路的革新。RFID 技術(shù)的應(yīng)用有效解決了汽車生產(chǎn)車間生產(chǎn)線數(shù)據(jù)信息錯誤、缺失和冗余的問題。最近幾年無線技術(shù)以及芯片技術(shù)發(fā)展迅速，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也實現(xiàn)了飛躍，在市場中RFID 技術(shù)的占有率越來越高。因為RFID技術(shù)有著多方面的優(yōu)勢，比如耐久性強(qiáng)、較高的可靠性、較高的準(zhǔn)確度、非接觸讀寫等等，如果把當(dāng)前的生產(chǎn)線管理系統(tǒng)和RFID 技術(shù)相結(jié)合，能夠獲得良好的效果，并且為執(zhí)行系統(tǒng)提供有效的信息數(shù)據(jù)，顯著提升汽車生產(chǎn)線的管理水準(zhǔn)。
一、1RFID 技術(shù)的優(yōu)勢分析
所謂RFID，指的是射頻識別技術(shù)，屬于通過空間耦合(電磁場或者交變磁場)使用射頻信號達(dá)到無接觸傳輸信息的目的，并且完成信息識別的過程。一般來說，RFID 系統(tǒng)是由應(yīng)用軟件、天線、讀寫器以及射頻標(biāo)簽組成的。許多國內(nèi)的汽車企業(yè)都是使用條形碼來采集相應(yīng)的生產(chǎn)線信息，但是這種方式具有一定的缺點，如果在生產(chǎn)線中使用具有較大的限制。比如，一個條形碼所能承載的信息量十分有限。想要讀取相應(yīng)的信息必須保證對準(zhǔn)掃描儀。如果條形碼脫落、污損或者被撕裂，就會難以達(dá)到掃描的效果。在實際生產(chǎn)中需要投入大量的人力，所以容易出現(xiàn)認(rèn)為失誤以及掃漏的問題。而使用RFID 技術(shù)能夠完美解決相應(yīng)的問題：比如RFID 可以記憶大量的數(shù)據(jù)信息;可以通過無接觸的方式傳遞相應(yīng)的信息，并且進(jìn)行有效的識別。射頻標(biāo)簽可以在粉塵以及高溫環(huán)境下使用，實際壽命比較長，并且能夠循環(huán)使用。在實際使用中，可以全程自動化控制。
二、射頻識別技術(shù)在汽車生產(chǎn)線中的需求探討
當(dāng)前汽車產(chǎn)品的型號越來越多，相應(yīng)的產(chǎn)品配置也比較復(fù)雜，為了當(dāng)前模式下，應(yīng)用信息化的方式來提升生產(chǎn)線的管理水準(zhǔn)，需要合理的引入射頻識別的技術(shù)，具體有這幾個方面的需求：第一，生產(chǎn)線即時管理的需求：射頻識別屬于先進(jìn)的識別和采集技術(shù)，可以及時的為制造執(zhí)行系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)信息，并且?guī)椭芾韺幼龀霰匾纳a(chǎn)安排以及計劃調(diào)整，這樣可以提升生產(chǎn)線的計劃執(zhí)行水平。第二，提升生產(chǎn)線管理靈活性的要求：使用射頻識別技術(shù)，能夠隨意的定位特定車輛在生產(chǎn)線中的位置，并且全面了解實際的完成進(jìn)度以及裝配情況，能夠避免裝配方面的失誤，并且提升處理特殊事件的效率。第三，提升生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)化程度的要求：在JIT 管理模式下，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是具體的要求，應(yīng)用RFID 技術(shù)能夠確保整個生產(chǎn)過程的可視化，并且提升操作的標(biāo)準(zhǔn)化程度，可以顯著提升汽車成品的合格率。第四，實現(xiàn)動態(tài)配送生產(chǎn)物料的要求：應(yīng)用射頻識別技術(shù)，能夠有效的采集消耗物料的實時信息，所以相關(guān)零件供應(yīng)管理人員能夠依據(jù)物料的消耗角度，準(zhǔn)確并且及時的進(jìn)行送料和備料，這可以確保有效的生產(chǎn)線供應(yīng)，并且避免在生產(chǎn)線堆積過量的制品。
三、汽車生產(chǎn)線中射頻識別技術(shù)的選擇
(一)選擇工作頻率
射頻識別技術(shù)的具體工作頻率就是最根據(jù)的技術(shù)參數(shù)，明確具體使用哪個頻率之前，需要首先分析每個頻率段的特征。汽車生產(chǎn)線具有負(fù)責(zé)的環(huán)境，而且廠房立柱、工位的器具和無聊、金屬車身都會產(chǎn)生一定的電磁波屏蔽問題，這會直接影響相應(yīng)標(biāo)簽的讀取準(zhǔn)確性以及可靠性。所以考慮到實際環(huán)境中生產(chǎn)線的情況，需要選擇超高頻的頻率，從而達(dá)到車輛跟蹤識別以及獲取生產(chǎn)線信息的目的。
(二)選擇系統(tǒng)部件
根據(jù)汽車生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，考慮到現(xiàn)場車輛密集以及流水作業(yè)的特征，需要選擇無源被動式的標(biāo)簽。這種標(biāo)簽在讀寫器激活之后才會進(jìn)入工作的狀態(tài)，這樣可以達(dá)到跟蹤管理車輛的要求。為了切實確保電子標(biāo)簽的現(xiàn)場工作可靠度，需要二次封裝處理標(biāo)簽的防金屬和防水性能。在生產(chǎn)汽車的過程中，都是使用履帶輸送待裝車輛，可以在履帶上設(shè)置超高頻讀寫器。這種讀寫器具有較強(qiáng)的讀寫能力，實際速度較為理想。如果讀寫器的頻率不同，相應(yīng)的天線結(jié)構(gòu)和形式也不相同。圓極化天線的覆蓋范圍大于線極化天線，所以為了避免相同的天線覆蓋范圍重復(fù)，需要選擇線極化天線。根據(jù)現(xiàn)場各個生產(chǎn)工序?qū)嶋H間隔距離，明確相應(yīng)天線的設(shè)置個數(shù)、方向以及位置，并且提升標(biāo)簽的實際適度率。利用RFID 應(yīng)用軟件系統(tǒng)，能夠根據(jù)實際的應(yīng)用需求，并且根據(jù)實際生產(chǎn)線環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，這種軟件可以和當(dāng)前的ERP(企業(yè)資源規(guī)劃，Enterprise Resource Planning)MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)，Manufacturing Execution System)LES(物流執(zhí)行系統(tǒng)，Logistics Execution System)等系統(tǒng)集成，這樣可以顯著的提升整體的生產(chǎn)效率。
四、射頻識別技術(shù)在當(dāng)前汽車生產(chǎn)線的應(yīng)用方式
RFID 技術(shù)在當(dāng)前汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，具有較高的難度。射頻識別技術(shù)在利用四種模式應(yīng)用在汽車生產(chǎn)線中，具體包括：生產(chǎn)線物料動態(tài)配送、裝配過程可視化、車輛定位跟蹤以及車輛隊列信息采集。
(一)采集車輛隊列的信息
在汽車總裝車間中，需要把噴涂車身緩沖區(qū)的部件根據(jù)相應(yīng)的計劃，吊裝到相應(yīng)的生產(chǎn)線上。因為噴涂車身緩沖區(qū)的扭轉(zhuǎn)能力比較有限，所以可能難以匹配具體的生產(chǎn)計劃。如果使用射頻識別采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，能夠把噴涂車身緩沖區(qū)的標(biāo)簽設(shè)置在相關(guān)車輛的頂部，其中可以錄入代表車輛的標(biāo)識碼。如果相應(yīng)的車輛到了具體的采集點，射頻識別讀寫器可以馬上讀取到相關(guān)標(biāo)簽中的VIN 碼信息，而后利用無線網(wǎng)絡(luò)傳遞給生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)線系統(tǒng)利用車輛的VIN碼，可以生成相應(yīng)的隊列信息。如果出現(xiàn)了緊急狀況，比如需要取消一個待裝的車輛或者插入臨時的待裝車輛。操作人員可以利用移動數(shù)據(jù)終端讀取特定標(biāo)簽中的信息，并且手動修改相應(yīng)的內(nèi)容，并且確保生產(chǎn)隊列信息的準(zhǔn)確性。通過這種方法可以有效的收集車輛隊列信息，并且合理配置現(xiàn)場的各方面資源，即便是發(fā)現(xiàn)了緊急情況，也能夠快速的給出有效的資源調(diào)度策略。
(二)定位跟蹤車輛
在混流生產(chǎn)線中，需要及時的跟蹤和定位車輛。一般來說，需要從焊裝車間開始跟蹤車輛，而后經(jīng)過白車身緩沖區(qū)，而后經(jīng)過涂裝車間，而后經(jīng)過PBS 區(qū)域，最后進(jìn)入總裝車間結(jié)束檢驗。所以，使用射頻識別技術(shù)能夠有效的跟蹤和定位車輛，并且在各個關(guān)鍵的部位設(shè)置車輛信息采集點。在總裝車間中，需要在車輛的下線點以及上線點等重點的位置設(shè)置射頻識別信息采集點。如果車輛途徑工位信息采集點，可以使用讀寫器把標(biāo)簽中的信息掃描出來，并且利用數(shù)據(jù)庫獲得相應(yīng)的車輛位置，并且了解實際的車輛裝配進(jìn)度。如果車輛達(dá)到相應(yīng)的信息采集點，并且獲得相應(yīng)車輛的準(zhǔn)確發(fā)動機(jī)號，現(xiàn)場的工作人員可以匹配實際的vin 號碼以及發(fā)動機(jī)號，而后可以回收相應(yīng)的超高頻標(biāo)簽，并且進(jìn)行循環(huán)的使用。
綜上許多汽車制造企業(yè)使用條形碼進(jìn)行相關(guān)信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用、加工、采集和監(jiān)控，但是因為條形碼具有一定的局限性，所以難以滿足當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)的多方面需求。在這個背景下，汽車制造企業(yè)對于RFID 技術(shù)的需求比較迫切。本文探討了RFID 的具體應(yīng)用方式，并且探討了基于RFID 技術(shù)的汽車制造生產(chǎn)線體系。隨著這種先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步和成熟，相信可以進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率，能夠促進(jìn)管理模式的改革。
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