RFID在汽車物流監控與生產管理中的應用
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汽車制造具有生產管理難度大、環境較為惡劣、數據采集實時性差、生產管理信息化程度低等特點，欲提高生產效率、降低生產成本、提高產品質量，就必須時刻了解生產過程中每一個工位的生產情況，并進行實時數據采集，因此要對汽車生產過程進行監控。
目前，國內汽車生產企業已經開始對生產過程進行監控，其中大多使用條碼技術，但現有的條碼技術只能對生產過程的起始和終止進行監控，不能對整個生產過程中的每一個工位進行監控，也不能做到數據的實時采集。RFID技術作為一項新型技術正好可以實現汽車生產過程監控和實時數據采集，彌補了現有監控技術的不足。因此，本文提出將RFID技術應用于汽車制造企業，并對其在物流監控和生產管理中的應用進行了研究。
1 汽車物流監控現狀及發展
汽車制造具有生產管理難度大、環境較為惡劣、數據采集實時性差、生產管理信息化程度低等的特點，對汽車生產過程進行監控可以實現生產過程的實時數據采集、可視化監控和優化調度管理，從而對整個生產過程進行有效管理。所以現在的汽車生產企業開始應用先進的物流監控技術對汽車生產過程進行監控，以提高生產效率。
目前應用于汽車物流監控的技術主要有：GPS、GSM、條碼、RFID等技術，其中GPS和GSM技術主要應用于整車銷售物流在途監控，而本文主要研究整車生產過程物流監控，因此，以下主要介紹條碼技術和RFID技術。
1.1 條碼技術
條形碼(簡稱條碼)技術是在計算機技術和信息技術基礎上發展起來的一門集編碼、印刷、數據采集于一體的新興技術。條碼作為一種圖形識別技術與其他識別技術相比，有制作容易、操作簡單、信息采集速度快、采集信息量大、可靠性高、自由度大、靈活、實用、成本低等特點。因此，近20年間在實際應用中得到了飛速發展。在我國，該技術已經被廣泛應用于工業、商業、衛生醫療事業以及圖書出版業等方面。
1.2 RFID技術
RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別技術)，是自動識別技術的一種，通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信，對目標加以識別并獲取相關數據。RFID系統可以標識每個物體，能非接觸遠距離地同時對多個物體進行識讀，存儲信息量非常大，可以快速掃描，體型小型化，形狀多樣化，抗污染能力強，可重復使用，具有穿透性和無屏障閱讀，安全性能好。RFID技術涉及計算機、無線數字通信、集成電路、電磁場等眾多學科，是一個新興的融合多種技術的領域。
1.3 汽車物流監控未來發展趨勢
汽車制造業生產管理難度大、環境較為惡劣，要有效管理生產線上的物料(零部件)、搬運容器等，必須實時監控其移動和分布狀況，在激烈的市場競爭壓力下，傳統的條碼技術已不能滿足現有生產發展的需要，企業急需新的生產管理手段。RFID技術作為一項新興技術，其自動快速識別的特性及良好的環境適應能力，正好迎合了汽車制造企業的需求，將RFID技術應用于汽車制造已是大勢所趨。因此，本文提出了將RFID技術應用于汽車制造企業物流監控，以求提高汽車制造業的生產質量、改善汽車制造業的運作績效、降低物流成本。
2 RFID系統需求分析和設計原則
2.1 RFID系統設計需求分析
汽車整車制造企業RFID系統的建設需求主要體現在以下幾個方面：
(1)生產流程管理。通過在車體及各工位設置電子標簽和閱讀器，實現對車體的自動識別和實時跟蹤；通過控制點工位閱讀器，實時采集自動控制所需的車型、顏色等信息，與現場工控設備進行通訊，以控制現場設備(如噴涂機器人、自動分道裝置)進行正確操作。
(2)質量追蹤管理。在檢測線各工位安裝讀寫器，將質量檢測結果寫入電子標簽，在下線工位讀取標簽中的質量信息，實現合格、返工和返修車輛的自動分流和管理。
(3)降低生產成本。通過建立RFID系統，降低生產現場對人力的依賴，避免維護成本，減輕操作人員的勞動強度。
(4)提供領導層決策依據。通過RFID系統的完善，能夠實現生產過程的監控，能夠清晰地發現存在的問題，為高層決策提供準確的信息依據。
(5)企業戰略發展需要信息支撐。管理信息系統的不斷完善，有利于實現與外部的高速信息交換，為企業的戰略發展提供技術支持。
2.2 RFID系統設計原則
鑒于國內汽車整車制造企業目前的生產運作水平和管理水平，同時考慮到企業對RFID系統設計的目標要求，系統應該按照如下的原則進行設計：
(1)系統性原則。根據用戶需求，系統總體設計構思是通過建立可靠的網絡平臺，實現對汽車整車生產過程的流程管理和質量追溯。
(2)先進性原則。信息系統的功能比較完善，在同行業中處于較高的水平，能滿足企業戰略發展要求。
(3)實用性原則。系統的操作方式、界面采用標準中文界面，界面友好、方便易用。
(4)實時性原則。系統是采用進行實時的數據采集和傳輸，并依托計算機技術、網絡通信技術實現汽車整車生產線的信息化管理。
(5)可靠性原則。選用合適的關系型數據庫，有嚴格的安全控制和數據備份機制，可確保數據安全可靠。
(6)安全性原則。在應用軟件的設計上，強化權限管理功能，具有多級安全機制。
(7)總體規劃、分步實施。RFID系統的建設應注意整體性、系統性、長期性、開放性和集成性，將信息系統的實施完善與企業的中長期發展戰略密切結合起來，在總體發展規劃的指導下，分步建設。
3 RFID系統實現方法和關鍵技術
3.1 RFID系統總體架構
為了使RFID系統在技術上與企業級信息系統和設備層控制系統有效集成，統一采用三層架構模式。針對工業現場和辦公環境的不同，采用不同的三層架構實現模式，如圖1。對于面向設備層的現場數據采集、打印、監控、設備驅動控制等類的應用，從工業生產現場的實際出發，采用c++控制模式。對于面向管理信息的維護、查詢、統計、報表等類的應用，要求應用靈活、管理和操作方便，采用B／S(瀏覽器／月艮務器)模式。
圖1 三層服務架構
(1)系統可靠穩定。RFID系統涉及到焊接、涂裝等汽車生產過程，是一個連續有序的生產過程，只有系統可靠、穩定，才能保證工廠正常生產。
(2)現場數據采集能夠傻瓜化，智能匹配，操作簡單。現場數據采集受到生產環境、生產節拍、員工素質等因素影響，操作應盡量簡單、實現智能匹配。
(3)現場采集程序免維護自動升級。現場采集程序采用C++三層架構模式，能夠有效和現場設備接口，同時實現快速數據采集。良好的系統架構能實現客戶端程序的自動升級，免去不必要的維護。
(4)軟件功能可擴展性。為了滿足生產線的擴建和信息采集點的調整要求，系統必須有靈活的可擴展性。
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