RFID让汽车制造更聪明电感器

RFID让汽车制造更“聪明”

RFID让汽车制造更“聪明” 2011年12月03日 来源： 以前，企业在引入RFID时要下很大决心。而现在，这些先行者正在获得几倍的收益，他们在这些试验性的项目中获得了宝贵的经验，并且能够在有关标准与技术的研发过程中施加影响。同时，他们通过所获得的实时信息对其生产规划与过程控制进行了优化，如今已经享受到了这些智能芯片所带来的好处。汽车工业界早在20年前就是应用RFID的先驱，但根据ABI研究所的分析结论，这一技术直到现在才真正地获得了认可，目前其应用的领域多种多样。实现可靠识别RFID可应用于终端产品，在车辆中实现自动应答。根据ABI研究所的报告，目前北美约有40%的新车配备了可通过RFID进行起动或关闭的行驶锁止装置。只有当读取设备识别出点火钥匙中正确的标签信息，车辆才允许起动。根据市场分析师的研究，RFID在生产过程的自动化和制造流水线的优化方面也具有潜力。在汽车行业，对部件或车辆的识别以及在整条价值链上对车辆进行追踪追溯锁定，RFID都扮演着核心的角色。重要的是“透明化”过程，这使得全面的质量管理得以简化。一方面，RFID能够提高生产质量，因为根据不同的制造层级，应答器芯片上的产品和过程信息会持续更新，生产商能够及早发现并排除生产过程中的干扰；同时，故障模块能够自动被退回并接受再处理。另一方面，借助这一无线电技术，整套的产品制造过程、工作步骤以及物流和质量数据都能够被完整地记录下来，这样就能够实现对故障部件快速准确地反向追踪，从而避免召回，降低复杂程度。而对于汽车行业而言，召回行动不仅会令公司形象严重受损，也意味着千百万资金的损失。因此，对各零部件的明确识别也会防止出现错漏。专家认为，RFID与其他技术（如传感器技术）的联合应用，更是为市场注入了一剂强心针。各企业不仅由此获得了定位数据，还附加温度、湿度信息或是与物体及其环境状态相关的其他信息。

图1 借助RFID，喷漆室内的喷漆机器人可以获得用户希望的车辆颜色和轮廓等信息

适合极端生产过程的芯片来自Stuttagart的Dürr喷漆设备公司在其多种工作进程中——从喷漆工作到运输技术，都应用了RFID。身为国际喷漆、平衡与清洁技术领域市场的领导者，这家企业在终端装配技术方面也是一流的。公司在全世界拥有6000名员工，在19个国家设有47家分公司和24家生产厂，不仅提供成品的大型喷漆设备，还为现有的设备提供服务与高科技系统。在进行浸喷漆时，借助RFID系统，机器可以自动地识别出哪种车型需要处理。由于待装配部件的特定信息储存在应答器中，而应答器又直接安装在车身上，因此，利用非接触式读写设备可以将数据直接写入这些移动式RFID应答器中，并且在每个生产步骤的前后都能够读出这些数据。利用喷漆机器人在喷漆室内进行精细喷漆，借助RFID，机器人可以获得用户希望的车辆颜色和轮廓等信息，从而排除了在颜色或型号上出现差错的可能（图1）。Dürr公司在输送技术上也采用了RFID：在车辆和输送物品上固定标签，其中包含关于汽车制造和生产方面的数据。这些信息直接来源于用户专用的ERP系统，用户之前可以通过软件来精确地判断哪些数据是重要的。然后，这些标签在经过喷漆流水线的某些点位时，会被安装在那里的读写器将数据读出并加以处理。喷漆业务中的应用要求很高，即标签要不含硅脂、长期耐化学腐蚀、耐受温度变化。在喷漆过程中的烤漆工序，温度高达180℃。标签必须要适应各种读取距离，即使刚离开冷却区也必须要保障数据的可读性。Dürr公司应用RFID的优点很快就得到了体现：这些标签存储了所有数据，能够以非接触的方式被读出和写入，并且可以重复使用。由于与传统的条形码不同，因此操作得到了极大地简化，例如在喷漆之后无需为访问数据而清除任何保护薄膜。在正确的时间、地点将正确的部件安装到正确的车身上——产品不断增长的个性化处理对生产企业提出了巨大挑战。即使是慕尼黑的宝马汽车制造厂，每天也有几千个部件和工作步骤需要重新配置成正确的组合，最终在流水线上生产出用户订购的车辆。由于大部分部件来自于外部的供货厂商，因此宝马工厂采用了西门子公司的一套自动化、非接触工作方式，采用了RFID识别系统，一方面最佳地满足了终端客户的愿望，另一方面实现了质量数据的可靠记录。通过射频芯片控制电缆束具有射频功能的芯片应用在慕尼黑1.1工厂的工作中。工厂根据客户订单生产最新的3系列豪华车和旅行车车型。个人轿车中大量的配置选件都基于高级的电子技术，因此，电缆束不仅已经成为汽车的生命血脉，对其正确的分派还决定着生产的经济成果。更重要的是，在供货、入库与出库提取以及植入安装流程中，都要做到准确无误的识别。中心计算机从安装于车间电缆束仓库和供货商处的RFID系统中获得所需信息。

图2 宝马工厂在电缆束的发货、入库和出库的过程中，始终采用RFID

电缆束被单独包装于袋内并装入运输箱进行发运，宝马工厂在电缆束的发货、入库和出库的过程中，始终采用RFID（图2）。这些袋子上置入了移动式数据载体，供货商在其中存入必要的信息，以便实现准确无误的识别，坚固的外套可防止出现破损。运输箱一旦运至宝马工厂，就会逐个接受电缆束仓库中货架操作设备的处理。当经过安装在输送带下方、带有天线的读写器时，天线可产生一个感应交变场，为数据载体的无源组件提供能量从而触发数据的发射。对于宝马工厂的电缆束而言，这是一个特定的订单号码，可以精确并且独一无二地与一台订购车辆相对应。根据这一信息，运输箱被放置到仓库中的一个预定位置。如果与之相对应的车身已经进入装配流水线，中心计算机就会通过这一订单号码来提取所需的电缆束。该电缆束随即从库中被提出，经过再次识别后被控制送入装配线的一个转运台中。在将其安装到车身上之前，一个第三方台站会再次对这些数据进行核对，然后清空其数据载体，防止将来出现错误。(end)

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