摘 要:本文首先簡要分析了RFID系統(tǒng)的基本原理,探討其在汽車焊接、涂裝等生產(chǎn)線中的應(yīng)用,最后就RFID技術(shù)所面臨的突出問題作一分析,望能借此為此領(lǐng)域研究分析有所借鑒。
關(guān)鍵詞:RFID技術(shù);汽車生產(chǎn)線;應(yīng)用
RFID技術(shù)自誕生到實用主要經(jīng)歷了軍事應(yīng)用、實驗室研究、民用等時期,相關(guān)技術(shù)已趨向成熟;伴隨當(dāng)前社會信息化的日漸發(fā)展與廣泛,急切要求企業(yè)深層降低勞動生產(chǎn)成本,至此,RFID技術(shù)受到重視且得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟一體化進程的持續(xù)加快,汽車工業(yè)在開放度方面呈現(xiàn)出日益增高狀態(tài)。在此種大背景下,汽車企業(yè)急需提升自身的生產(chǎn)效率與質(zhì)量,其應(yīng)用RFID技術(shù)乃是大勢所趨。
1.RFID系統(tǒng)的基本原理
針對RFID來講,其早在上個世紀(jì)90年代便已出現(xiàn),乃是一種經(jīng)過近30年發(fā)展及實踐應(yīng)用的自動識別技術(shù),現(xiàn)今,其已被公認(rèn)為新世紀(jì)十大核心技術(shù)之一,其所具有的可追蹤特性及數(shù)據(jù)存儲容量特點,是其今后取代條形碼的基本優(yōu)勢所在。針對RFID的原理來講,就是借助于空間電磁波的傳播或耦合,來無接觸傳遞對象信息,最終達(dá)到對被標(biāo)識對象進行自動識別的目的,從中獲取標(biāo)識對象的具體信息。當(dāng)啟動系統(tǒng)之后,讀取器便會產(chǎn)生無線電信號(特定頻率),將標(biāo)簽內(nèi)置晶片當(dāng)中的程序激發(fā),形成射頻電波,并把儲存在記憶體當(dāng)中的識別碼實時傳回至讀取器,最后再經(jīng)計算機解碼,實現(xiàn)辨識。通常情況下,一套完整的RFID系統(tǒng)由2部分構(gòu)成,其一為電子標(biāo)簽,其二為閱讀器。閱讀器與電子標(biāo)簽間,利用耦合元件來達(dá)到射頻信號空間耦合的目的,于整個耦合通道中,依據(jù)具體的時序關(guān)系,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換及能量的傳遞。為了能將無線射頻識別技術(shù)相應(yīng)識讀功能最大程度發(fā)揮出來,在整個RFID系統(tǒng)當(dāng)中,需運用諸如中間件等設(shè)備,來管理多讀頭識別系統(tǒng)。
2.汽車生產(chǎn)線中的RFID的應(yīng)用
2.1汽車焊接生產(chǎn)線中RFID的應(yīng)用
針對早期階段的焊接生產(chǎn)線而言,以人工方式居多,依據(jù)相關(guān)說明書按步驟、有次序的進行操作,在此過程中,易出現(xiàn)錯誤。后期逐漸采用條形碼標(biāo)簽來進行管理,盡管大幅降低了人為出錯率,但常因生產(chǎn)現(xiàn)場油污、高溫震動及粉塵等因素,而出現(xiàn)識別錯誤。尤其是帶有罩子,不管是采取人工方式,還是條形碼標(biāo)簽,均難以讓人放心使用。對此,如果通過RFID技術(shù)的應(yīng)用,便能將上述問題有效克服掉,獲得更佳的焊接管理效果。選用防磁場、防粉塵、耐高溫、防金屬及可重復(fù)使用的有源封裝標(biāo)簽,借助于自動識別作業(yè),對整個焊接生產(chǎn)線作業(yè)進行實時監(jiān)控??砂阎T如程序、車種信息等操作指示信息儲存于目標(biāo)托盤當(dāng)中,對于天線而言,為了消除機器、人為等因素的影響,可以根據(jù)實際需要,設(shè)置于焊接生產(chǎn)線較高的位置,因RFID有著比較強的耐久性及抗污染能力,因而能夠大幅減少識別措施,而且還能提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度。
2.2汽車涂裝生產(chǎn)線中RFID的應(yīng)用
在整個汽車涂裝生產(chǎn)線中,選用的輸送設(shè)備是滑撬輸送機,每個汽車車身的滑撬上,均安裝有1個RFID無源標(biāo)簽,此標(biāo)簽?zāi)軌蚰?40℃的高溫;在生產(chǎn)流程當(dāng)中,此標(biāo)簽隨著工件而持續(xù)運作,構(gòu)成了1個典型的隨車身而移動的數(shù)據(jù),即自身攜帶各類數(shù)據(jù)的“智能車體”。依據(jù)管理及生產(chǎn)工藝的差異及需求,可于工件物流分岔處,涂裝車間出入口處以及存儲區(qū)、噴漆室等重要工藝過程的入口處,根據(jù)實際需要設(shè)置現(xiàn)場讀寫站。各現(xiàn)場讀寫站均能實現(xiàn)噴涂顏色、次數(shù)以及車身信息等的寫入,另外還能將此些信息輸送至控制中心。此外,RFID技術(shù)與光纖以太網(wǎng)相結(jié)合,或與現(xiàn)場總線相結(jié)合,則能構(gòu)建起一個全面、復(fù)雜的自動控制系統(tǒng),使整個涂裝生產(chǎn)線呈現(xiàn)柔性生產(chǎn),因而能夠大幅提升汽車車身生產(chǎn)的自動化,還能更好的適應(yīng)各種品種生產(chǎn)的便捷性與靈活性,使系統(tǒng)在容錯能力及可靠性方面更佳。
3.RFID技術(shù)所面臨的突出問題
(1)成本問題。成本乃是限制RFID投入實用、投向市場的重要瓶頸,主要因為諸如閱讀器、電子標(biāo)簽等RFID系統(tǒng)的核心部件,價格昂貴。另外,一套完整的RFID系統(tǒng),需要其它方面的多種軟、硬件支持,一臺RFID識讀裝置的成本>10萬美元,而系統(tǒng)今后的維護費用會占較大比例。所以,怎樣降低成本,乃是決定RFID技術(shù)能夠得到推廣的重要因素。要想降低成本,需深入、系統(tǒng)化分析整個標(biāo)簽供應(yīng)鏈,包含標(biāo)簽天線及簽芯片的成本及標(biāo)簽印刷、標(biāo)簽封裝的成本。在性能、功能滿足實際需求的情況下,最大程度降低芯片面積,此乃降低芯片成本的核心所在。不斷優(yōu)化芯片設(shè)計,采用先進的制造工藝,尤為重要。(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在整個RFID標(biāo)準(zhǔn)體系當(dāng)中,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為其最基本的構(gòu)成部分,而標(biāo)準(zhǔn)化乃是使產(chǎn)品贏得市場的必要措施。但針對標(biāo)簽與射頻識別讀取機的技術(shù)而言,仍未能形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),所以,難以實現(xiàn)一體化使用;另外,電子標(biāo)簽與閱讀器通信的無線電頻率,在實際使用中存在不規(guī)范的情況;標(biāo)簽上的存儲器存儲協(xié)議、芯片性能等,均無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在今后較長時期,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題將會是阻礙RFID推進與發(fā)展的阻力所在。除此之外,還有隱私與安全問題、電磁環(huán)境問題等,這些均為今后所需迫切解決的重難點問題。
4.結(jié)語
綜上,伴隨RFID技術(shù)的持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展及應(yīng)用系統(tǒng)的日漸推廣,RFID技術(shù)的性能會得到大幅提升,相關(guān)部件成本也會得到不斷降低。在今后,RFID技術(shù)勢必會成為汽車信息化制造與管理的主流趨勢,將會有力推動整個汽車產(chǎn)業(yè)的高水平發(fā)展。
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作者簡介:
張秀君( 1990-),女,民族:滿族,籍貫: 河北省承德市,當(dāng)前職務(wù):電氣助理工程師,學(xué)歷:大專,研究方向:電氣自動化在汽車廠總裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用。