摘 要：隨著汽車行業(yè)智能化的發(fā)展與應用，汽車零部件生產企業(yè)也需要不斷提高響應速度。本文對于RFID智能包裝在汽車零部件生產企業(yè)的制造過程、存儲管理的具體應用進行了探討，分析在工藝流程、現場布局、庫位規(guī)劃、物流路線等方面進行改善的基礎上，RFID智能包裝在庫存管理、工作效率、成本等方面獲得的成效。

關鍵詞：汽車零部件 智能包裝 RFID

Abstract：With the development and application of intelligence in the automotive industry， auto parts manufacturers also need to continuously improve their response speed. This paper discusses the specific application of RFID intelligent packaging in the manufacturing process and storage management of auto parts manufacturers， and analyzes the effectiveness of RFID intelligent packaging in inventory management， work efficiency， cost and other aspects on the basis of improving process flow， site layout， storage location planning， logistics route， etc.

Key words：auto parts， smart packaging， RFID

1 引言

在汽車零部件的物流、存儲環(huán)節(jié)中，包裝主要起著保護、隔離、運輸及定量等作用。隨著汽車主機廠的制造能力不斷提升，汽車零部件生產企業(yè)也需要不斷提高響應速度。在汽車零部件公司的生產制造過程中，如何有效提升企業(yè)的原材料、在制品、成品的管理水平，對于企業(yè)降本增效、提高競爭力越來越重要。隨著企業(yè)對原材料信息、位置、狀態(tài)等信息需求與日俱增，如何應用信息技術，提高汽車零部件物流及存儲管理水平，是汽車零部件管理研究及應用的重要內容。

無線射頻RFID（Radio Frequency Identification）技術讀寫速度快、環(huán)境適應性強等優(yōu)勢，在制造企業(yè)中的生產制造、物流倉儲中的應用越來越廣泛。在汽車零部件企業(yè)， 將RFID技術應用于工業(yè)包裝中，形成智能包裝，可充分發(fā)揮現代信息技術的優(yōu)勢與作用，提高物流周轉、倉儲管理的效率，支持企業(yè)智能化發(fā)展。

2 智能包裝

智能包裝是指在一個包裝、一個產品或產品與包裝的組合中，有一個集成化組件或一項固有特性，通過此組件或特性把符合特定要求的智能產品賦予產品包裝的功能中，或體現在產品本身的使用中[1]。目前智能包裝主要分為功能材料型、功能結構型及信息型這三種類型。其中信息型智能包裝主要應用于記錄并反饋包裝系統(tǒng)及內裝物內在品質和生產、儲存、運輸過程信息的新型包裝技術，是最有發(fā)展活力和前景的包裝技術之一。目前的研究成果主要體現在智能標簽技術與信息識別智能包裝方面。隨著互聯網技術的發(fā)展，信息識別智能包裝技術從一維碼、二維碼識別技術，發(fā)展到多維碼、RFID、NFC、EPC技術，正向高級智能包裝階段邁進，廣泛應用到產品溯源、智能物流、智慧倉儲、票證防偽、人員管理、移動支付等全方位，呈逐年上升趨勢[2]。

3 基于RFID技術的智能包裝

RFID是一種通過無線射頻進行非接觸雙向通訊識別技術，將其與包裝結合，與復雜的系統(tǒng)進行串聯，賦予包裝感知和通訊的功能，便于解決物流調度、質量追溯、庫存管理等問題[3]。在提高工作效率的同時，為企業(yè)的庫存分析、存量設置等提供數據支持，輔助企業(yè)持續(xù)改善。RFID技術在機場行李管理、醫(yī)療管理、銷售管理、供應鏈管理等領域都有廣泛的應用，幫助企業(yè)實現對產品制造過程、銷售及售后服務等過程的追溯。

將RFID技術應用在工業(yè)包裝中，形成信息型智能包裝，能實時監(jiān)控原材料、在制品、成品的庫存狀態(tài)、位置狀態(tài)，且不需要投入人工進行操作，有利于提高物品的管理效率，縮短制造周期。RFID在智能包裝的材料上，也不斷有研究成果，如安德烈·海姆研發(fā)制造的石墨烯電子標簽，提高了電子標簽性能、壽命上的優(yōu)勢[4]。在制造企業(yè)中，基于RFID技術的儲配管理系統(tǒng)架構主要為設備層、軟件層、系統(tǒng)應用層[5]。設備層主要有手持設備、RFID載具、服務器設備、出入口讀寫設備等。工作人員用手持設備將包裝載具上的RFID標簽進行數據綁定，包裝經過出入口讀寫設備時，能快速識別讀取到信息，并通過軟件層實時上傳數據至系統(tǒng)應用層的倉儲管理系統(tǒng)，實現加工產成品狀態(tài)數據的高效、透明的傳輸與讀寫，見圖1。

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展及日益激烈的市場競爭，對汽車零部件及配件制造提出了更高的要求。在“十三五”期間，汽車零部件產業(yè)取得了顯著的成績，低碳化、智能化、信息化是未來汽車零部件行業(yè)的發(fā)展趨勢[6]?；赗FID技術的智能包裝，有利于汽車零部件及配件制造過程中實現存儲、過程管控、數據信息等進行快速、高效的管理。

4 N汽車零部件制造企業(yè)RFID智能包裝的應用

文章以N汽車零部件制造企業(yè)為例，分析基于RFID智能包裝在汽車零部件各環(huán)節(jié)管理中的應用。N汽車零部件制造企業(yè)主要生產汽車變速器齒輪、齒軸及汽車傳動零部件產品，在加工和生產的過程庫存管理業(yè)務主要涉及原材料存儲、在制品暫存、成品存儲。隨著規(guī)模不斷擴大，經營管理越來越復雜，需要從原來依靠經驗管理轉變形成規(guī)范化的管理。在此之前，由于生產環(huán)節(jié)多、各工序周期差異較大，存在著在制品庫存多、周轉過程數據模糊、存放管理缺乏規(guī)范、料賬不符、尋找困難等問題等多種問題。因此，為提高該企業(yè)的整體物流及存儲業(yè)務管理水平，首先要對廠內物流進行梳理，規(guī)劃各環(huán)節(jié)的存儲區(qū)域，在此基礎上應用RFID智能包裝技術，提供各種物流和存儲業(yè)務的支持，以實現對零部件各環(huán)節(jié)的管控，降低物流成本，提高效率，縮短制造周期。

4.1 存儲區(qū)域規(guī)劃及廠內物流優(yōu)化

N汽車零部件制造企業(yè)所生產的產品，主要是對精坯進行機加、熱處理，其存儲區(qū)域規(guī)劃及廠內物流優(yōu)化的重點主要集中在熱處理前后兩段。各存儲區(qū)域、廠內物流規(guī)劃需根據產品的需求節(jié)拍、加工工藝、設備能力等因素，對工藝流程、工位、區(qū)域布局進行優(yōu)化，使各環(huán)節(jié)生產能力趨于平衡化，各存儲區(qū)域合理化。經過梳理后，將主要工藝過程主要鎖定在精坯深孔鉆、制齒線、熱處理、拋丸、校直+打磨+檢驗、入庫等過程。在存儲環(huán)節(jié)中，除精坯庫、成品庫外，在主要的工藝節(jié)點間設置緩存區(qū)域，分別為對在制品進行緩存、周轉管理，形成廠內物流總體規(guī)劃思路（如圖2），解決該公司的在原料、半成品、成品無庫位規(guī)劃、存放缺乏規(guī)范、過程管理混亂等問題。根據現有的生產工藝流程及現場實際場地情況，對各存儲區(qū)域進行劃分，形成廠內各區(qū)域及物流路線規(guī)劃（如圖3所示），便于配送與管理。

對于存儲區(qū)域內的庫位規(guī)劃，根據物品的包裝要求、周轉要求進行設計。根據主機廠的包裝要求，需采用1300mm*1300mm、900mm*1200mm兩種規(guī)格的料架。根據企業(yè)現有業(yè)務量、未來三年規(guī)劃情況、場地情況，對存儲區(qū)域內的庫位需求進行規(guī)劃。目前，原材料庫位需求量為317個，成品庫位需求量為343個，在制品各環(huán)節(jié)的存儲庫位需求量為200個。而企業(yè)涉及的產品系列多、制造過程環(huán)節(jié)多，如按照傳統(tǒng)的按系列規(guī)劃固定庫位的存儲管理辦法，目前的面積將無法滿足庫位需求。為了降低成本、減少庫存浪費，需應用信息系統(tǒng)，提高管理效率，解決各環(huán)節(jié)庫存周轉問題。

4.2 RFID智能包裝的應用

N汽車零部件制造企業(yè)的工藝流程較為繁瑣，涉及的存儲區(qū)域較多，為了提高存儲管理效率、降低物流與物料管理成本，將RFID識別技術應用于物流器具，形成信息型智能包裝，用于出入庫管理、暫存管理、狀態(tài)跟進等。由于該公司的包裝載具主要為金屬料架，因此RFID標簽采用超高頻抗金屬標簽，固定在工裝器具上，可循環(huán)使用，如圖4所示。

4.3 RFID智能包裝在原材料中的應用

在不同的環(huán)節(jié)與存儲區(qū)域，智能包裝發(fā)揮著不同的作用。在原材料入庫環(huán)節(jié)中，供應商運送來的原材料，需要將精坯材料在檢查合格后，在拆包區(qū)將精坯材料由供應商的紙箱或木箱轉換為RFID包裝器具，并做數據處理。準備完成后，精坯材料通過安裝有RFID的讀寫設備的物流門后，自動讀取入庫信息。庫區(qū)編號與RFID的讀寫設備編號相同，并將RFID的讀寫設備與其相匹配。系統(tǒng)通過讀取信息后，存儲在系統(tǒng)數據庫中，并在系統(tǒng)中配置入庫存儲位置等進本信息，可以將包裝器具存儲區(qū)域的編號與實際的地理位置相匹配。

4.4 RFID智能包裝在制造周轉中的應用

在零部件的制造周轉中，因工藝間的加工時間差異，涉及較多的緩存環(huán)節(jié)，應用RFID智能包裝可實時跟進各環(huán)節(jié)的物料數量、質量狀態(tài)等，對生產進度、生產過程進行實時管控。根據生產計劃，員工將精坯材料領出，RFID讀寫器設備更新料車的狀態(tài)，在精坯上線區(qū)待加工。之后的各環(huán)節(jié)將根據線邊設計的最低庫存進行周轉。由于該企業(yè)的產品品種、需求訂單較為穩(wěn)定，可采用物料拉動配送方式進行物料的配送與管理。各在制品緩存區(qū)域除了實時了解數量信息、位置信息外，還可結合物料拉動配送方式來快速響應下游工序的需求，將RFID智能包裝應用于看板拉動，按需拉動管理在制品周轉配送。

除掌握在制品信息外，還可通過應用RFID技術，對各環(huán)節(jié)的加工工時進行準確的分析與評估，分析各環(huán)節(jié)的實際產能，準確的把握生產進度，解決生產瓶頸，實現資源的合理配置。

4.5 RFID智能包裝在成品存儲管理與出庫的應用

當零部件加工完成后，進入成品庫區(qū)，根據主機廠的需求計劃，做好發(fā)貨準備。RFID技術在成品環(huán)節(jié)的管理，主要是對成品存儲位置信息確認、數量信息統(tǒng)計等工作，可快速找到物品位置，提高物品盤點效率，減少庫存差異率。在成品出庫環(huán)節(jié)，由于出入庫共用一個物流門，為了區(qū)分物品出入庫數據，在物流門設置一前一后兩組固定讀寫設備，即前端的讀寫設備先讀到數據，則為入庫，后端讀寫設備先讀到數據，則為出庫。

4.6 改善效果

在工藝流程、現場布局、庫位規(guī)劃、物流路線等方面進行改善的基礎上，將RFID技術與包裝載具相結合，庫存占有率、工作效率、成本等方面均由較大程度改善。經統(tǒng)計，在項目運行4個月后，物流工作效率提高63.7%，產品與服務質量提高10%，庫存占有率降低90%，節(jié)能降耗減少64%。要充分發(fā)揮智能包裝的優(yōu)勢，還需要往供應商拓展，可共享原材料數據信息，并能夠減少與優(yōu)化原材料入庫前的檢驗、二次包裝的環(huán)節(jié)。

5 結語

隨著智能化的發(fā)展進程，信息化、智能化是汽車零部件企業(yè)的發(fā)展趨勢。RFID技術在工業(yè)包裝中的應用，可有效提升企業(yè)的物流管理水平，實現對零部件生產制造過程、庫存管理等方面的有效管控，降低成本，全面提升企業(yè)的核心競爭力，實現資源的優(yōu)化配置。

課題名稱：廣西汽車工業(yè)智能包裝現狀與策略研究，編號：2020KY31026。

參考文獻：

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[6]王雪檸，翟媛，陳顥.“十四五”時期我國汽車產業(yè)發(fā)展趨勢簡析[J].汽車工業(yè)研究，2021，04：2-7.

作者簡介

韋曉麗：（1987—），女，壯族，廣西柳州人，專技十一級，管理系列課程教學團隊負責人，碩士研究生學歷。主要研究方向：精益生產、物流管理。