汽車rfid技術(shù)應(yīng)用方法

1、I：ChinaNewTechnologiesandProducts汽車RFID技術(shù)應(yīng)用方法陳邦述(重慶市同乘工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，重慶400023)工業(yè)技術(shù)摘要：本文主要介紹了RFID的基本原理，闡述了應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量監(jiān)控的可行性和先進(jìn)性以及RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線上的作用。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線；數(shù)據(jù)采集；射頻識(shí)別；電子標(biāo)簽；汽車中圖分類號(hào)：TN805文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言RFIDfRadioFrequenc

2、yIdentification)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別的目的，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，識(shí)別距離遠(yuǎn)、識(shí)別速度快、環(huán)境適應(yīng)性好以及能同時(shí)識(shí)別多標(biāo)簽等優(yōu)點(diǎn)，并且可工作于各種惡劣環(huán)境。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于汽車工業(yè)發(fā)展的要求也將越來(lái)越高，汽車業(yè)必將會(huì)是RFID技術(shù)產(chǎn)生巨大影響的一個(gè)主要領(lǐng)域。1RFID系統(tǒng)的基本原理及分類】1RFID系

3、統(tǒng)基本原理RFID的基本原理是利用空間電磁波的耦合或傳播實(shí)現(xiàn)對(duì)象信息的無(wú)接觸傳遞，以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別被標(biāo)識(shí)對(duì)象，獲取標(biāo)識(shí)對(duì)象相關(guān)信息的目的。一套最基本的RFID系統(tǒng)一般由兩部分組成：電子標(biāo)簽(Ta和閱讀器fReader)，如圖l所示。團(tuán)R聊D蒹蟪原理圖電子標(biāo)簽和閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞與數(shù)據(jù)的交換。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，由讀取器產(chǎn)生特定頻率的無(wú)線電信號(hào)，激發(fā)標(biāo)簽內(nèi)部晶

4、片中的程序，進(jìn)而產(chǎn)生射頻電波，并將記憶體中的識(shí)別碼(IDCode)傳回讀取器經(jīng)由計(jì)算機(jī)僻碼后完成辨識(shí)功能。12RFID系統(tǒng)的分類按照電子標(biāo)簽獲取能量的方式，RFID系統(tǒng)分為有源系統(tǒng)和無(wú)源系統(tǒng)。有源標(biāo)簽通過(guò)自帶的電池供電，其電能充足、工作可靠性高、信號(hào)傳送的距離遠(yuǎn)，但其壽命有限且價(jià)格昂貴；無(wú)源標(biāo)簽不含電池，利用耦合的讀寫器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量作為自己的能量。其重量輕、體積小。支持長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)傳輸及永久性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用期，并且價(jià)格便宜，因此無(wú)

5、源標(biāo)簽是電子標(biāo)簽的主流。2RFID在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用目前RFID技術(shù)主要應(yīng)用于零件制造和整車裝配環(huán)節(jié)，汽車產(chǎn)業(yè)鏈可簡(jiǎn)單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務(wù)3個(gè)基本環(huán)節(jié)。將RFID技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線監(jiān)控。可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和檢測(cè)，節(jié)約成本。RFID標(biāo)簽可以唯一標(biāo)識(shí)每l件產(chǎn)品，通過(guò)應(yīng)用程序記錄每1—150一中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品件產(chǎn)品的原料和來(lái)源、生產(chǎn)線位置、生產(chǎn)過(guò)程和庫(kù)存狀況等信息，為企業(yè)更好地管理生產(chǎn)和調(diào)整庫(kù)存等提供有效的依據(jù)。21RFID在汽車

6、焊接生產(chǎn)線的應(yīng)用RFID在汽車焊接中選擇耐高溫、防粉塵、防金屬、防磁場(chǎng)、可重復(fù)使用的有源封裝標(biāo)簽，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別作業(yè)來(lái)監(jiān)控焊接生產(chǎn)線作業(yè)。可將操作指示信息(車種信息、焊接指示信息、程序等1存儲(chǔ)在目標(biāo)托盤中，避開(kāi)人和機(jī)器的影響可設(shè)置在焊接生產(chǎn)線較高的地方，由于RFID標(biāo)簽的強(qiáng)抗污染能力和強(qiáng)耐久性，大大減少了識(shí)別錯(cuò)誤并且可以有效提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度，取得良好的焊接管理效果。22RFID在汽車涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用在汽車涂裝生產(chǎn)線上，輸送設(shè)備為

7、滑撬輸送機(jī)，如圖2所示?！馡●I嘲I’、、t／I●誅簽●■圖2RFID在涂裝生產(chǎn)線應(yīng)用示意圖在每1個(gè)載有汽車車身的滑撬上都安裝有1個(gè)耐溫達(dá)240℃的RF1D無(wú)源標(biāo)簽，在整個(gè)生產(chǎn)流程中，這個(gè)標(biāo)簽隨工件運(yùn)行，形成了1個(gè)隨車身移動(dòng)的數(shù)據(jù)，成為1個(gè)隨身攜帶數(shù)據(jù)的“智能乍體”。根據(jù)生產(chǎn)工藝及管理的不同需要，可在涂裝車間出入13處、工件物流的分岔處、重要的工藝過(guò)程f如噴漆宅、烘干室、存儲(chǔ)區(qū)等)人口處設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)讀寫站。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)讀寫站都可以完成滑撬、車身

8、信息和噴涂顏色及次數(shù)的寫入，同時(shí)把信息送人控制中心。RFID技術(shù)結(jié)合光纖以太網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線可以構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)汽車涂裝生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)，提高汽車車身生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和適應(yīng)不同品種生產(chǎn)的靈活性，使系統(tǒng)具有很好的可靠性和容錯(cuò)能力。23RFID在汽車總裝生產(chǎn)線的應(yīng)用總裝車間作為汽車整車生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，涉及零部件眾多、工序繁多。對(duì)保證汽車質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度起著重要作用。采用RF1D技術(shù)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

9、等，然后傳送給物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量保證以及其他相關(guān)部門。這樣就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量監(jiān)控以及整車質(zhì)量跟蹤等功能和有效實(shí)現(xiàn)。3RFID技術(shù)面臨的問(wèn)題RFID是一項(xiàng)新技術(shù)，其應(yīng)用正處在快速發(fā)展之中并且有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。但也有其局限性，在推，、一?yīng)用中遇到了不少挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：31成本問(wèn)題。成本是制約RF1D推r口J應(yīng)用市場(chǎng)的巨大瓶頸之一：①作為RFID系統(tǒng)中的重要部件，不論是電子標(biāo)簽還是閱讀器其價(jià)格都比較昂

10、貴。②完整的RFID系統(tǒng)還需要其他硬件和軟件的支持。③一個(gè)復(fù)雜的射頻識(shí)別系統(tǒng)肯定會(huì)影響現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程。必將要求相應(yīng)的人員培訓(xùn)和業(yè)務(wù)流程重組其服務(wù)成本也需要考慮。因此，如何降低成本成為RFID技術(shù)被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一、降低成本首先考慮整個(gè)標(biāo)簽供應(yīng)鏈，包括標(biāo)簽片的成本、標(biāo)簽天線的成本、標(biāo)簽封裝以及標(biāo)簽印刷的成本。32技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是RFID標(biāo)準(zhǔn)體系中最基本的組成部分，標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)產(chǎn)品廣泛獲得市場(chǎng)的必要措施但射頻識(shí)別讀取機(jī)與標(biāo)簽的技術(shù)

11、仍未見(jiàn)其有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此無(wú)法一體化使用；閱讀器與電子標(biāo)簽通信的無(wú)線電頻率使用不規(guī)范；標(biāo)簽上的芯片性能、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)協(xié)議與天線設(shè)計(jì)約定等，也都沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。33隱私安全問(wèn)題。目前的尤源RD系統(tǒng)沒(méi)有讀寫能力，所以無(wú)法使用密匙驗(yàn)證方法來(lái)進(jìn)行身份驗(yàn)證。因此，目前的RFID技術(shù)要想在對(duì)信息有保密要求的領(lǐng)域展開(kāi)應(yīng)用還需要加強(qiáng)研究。34電磁環(huán)境問(wèn)題。RFID應(yīng)用的電磁環(huán)境是一個(gè)開(kāi)放的電磁環(huán)境，其技術(shù)還處在發(fā)展過(guò)程中，其測(cè)試方法尚未形成規(guī)范，對(duì)開(kāi)放電磁

12、環(huán)境的復(fù)雜性c人識(shí)不足，缺乏足夠的依據(jù)和專業(yè)指導(dǎo)。4結(jié)語(yǔ)RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，有著其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。相信隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用系統(tǒng)的推廣普及，RFID技術(shù)在性能方面必將會(huì)有較大提高，成本也將逐步降低，從而安全隱患也將得到緩解。RFID技術(shù)必將成為汽車信息化制造與汽車信息化管理的主流，從而推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)【11紀(jì)雪洪趙道致，楊穎RFID技術(shù)在汽車供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用物流技術(shù)與應(yīng)用，2006f11)：8

13、689f21趙士軍，張錦，劉開(kāi)元RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用『JI重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2007年0l期【3】倪霖基于RFID的汽車生產(chǎn)線信息集成模式及關(guān)鍵技術(shù)研究[DI重慶大學(xué)，2010年I：ChinaNewTechnologiesandProducts汽車RFID技術(shù)應(yīng)用方法陳邦述(重慶市同乘工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，重慶400023)工業(yè)技術(shù)摘要：本文主要介紹了RFID的基本原理，闡述了應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和質(zhì)

14、量監(jiān)控的可行性和先進(jìn)性以及RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線上的作用。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線；數(shù)據(jù)采集；射頻識(shí)別；電子標(biāo)簽；汽車中圖分類號(hào)：TN805文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言RFIDfRadioFrequencyIdentification)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別的目的，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，識(shí)別距離遠(yuǎn)、識(shí)別速度快、環(huán)境適應(yīng)性好以及能同時(shí)識(shí)別多標(biāo)簽等優(yōu)點(diǎn)，并且可工

15、作于各種惡劣環(huán)境。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于汽車工業(yè)發(fā)展的要求也將越來(lái)越高，汽車業(yè)必將會(huì)是RFID技術(shù)產(chǎn)生巨大影響的一個(gè)主要領(lǐng)域。1RFID系統(tǒng)的基本原理及分類】1RFID系統(tǒng)基本原理RFID的基本原理是利用空間電磁波的耦合或傳播實(shí)現(xiàn)對(duì)象信息的無(wú)接觸傳遞，以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別被標(biāo)識(shí)對(duì)象，獲取標(biāo)識(shí)對(duì)象相關(guān)信息的目的。一套最基本的RFID系統(tǒng)一般由兩部分組成：電子標(biāo)簽(Ta和閱讀器fReader)，如圖l所示。團(tuán)R聊D蒹蟪原理圖電子標(biāo)

16、簽和閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞與數(shù)據(jù)的交換。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，由讀取器產(chǎn)生特定頻率的無(wú)線電信號(hào)，激發(fā)標(biāo)簽內(nèi)部晶片中的程序，進(jìn)而產(chǎn)生射頻電波，并將記憶體中的識(shí)別碼(IDCode)傳回讀取器經(jīng)由計(jì)算機(jī)僻碼后完成辨識(shí)功能。12RFID系統(tǒng)的分類按照電子標(biāo)簽獲取能量的方式，RFID系統(tǒng)分為有源系統(tǒng)和無(wú)源系統(tǒng)。有源標(biāo)簽通過(guò)自帶的電池供電，其電能充足、工作可靠性高、信號(hào)傳送

17、的距離遠(yuǎn)，但其壽命有限且價(jià)格昂貴；無(wú)源標(biāo)簽不含電池，利用耦合的讀寫器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量作為自己的能量。其重量輕、體積小。支持長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)傳輸及永久性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用期，并且價(jià)格便宜，因此無(wú)源標(biāo)簽是電子標(biāo)簽的主流。2RFID在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用目前RFID技術(shù)主要應(yīng)用于零件制造和整車裝配環(huán)節(jié)，汽車產(chǎn)業(yè)鏈可簡(jiǎn)單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務(wù)3個(gè)基本環(huán)節(jié)。將RFID技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線監(jiān)控?？梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和檢測(cè)，節(jié)約成本。RFID標(biāo)簽可以唯一

18、標(biāo)識(shí)每l件產(chǎn)品，通過(guò)應(yīng)用程序記錄每1—150一中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品件產(chǎn)品的原料和來(lái)源、生產(chǎn)線位置、生產(chǎn)過(guò)程和庫(kù)存狀況等信息，為企業(yè)更好地管理生產(chǎn)和調(diào)整庫(kù)存等提供有效的依據(jù)。21RFID在汽車焊接生產(chǎn)線的應(yīng)用RFID在汽車焊接中選擇耐高溫、防粉塵、防金屬、防磁場(chǎng)、可重復(fù)使用的有源封裝標(biāo)簽，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別作業(yè)來(lái)監(jiān)控焊接生產(chǎn)線作業(yè)。可將操作指示信息(車種信息、焊接指示信息、程序等1存儲(chǔ)在目標(biāo)托盤中，避開(kāi)人和機(jī)器的影響可設(shè)置在焊接生產(chǎn)線較高的地方，由

19、于RFID標(biāo)簽的強(qiáng)抗污染能力和強(qiáng)耐久性，大大減少了識(shí)別錯(cuò)誤并且可以有效提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度，取得良好的焊接管理效果。22RFID在汽車涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用在汽車涂裝生產(chǎn)線上，輸送設(shè)備為滑撬輸送機(jī)，如圖2所示?！馡●I嘲I’、、t／I●誅簽●■圖2RFID在涂裝生產(chǎn)線應(yīng)用示意圖在每1個(gè)載有汽車車身的滑撬上都安裝有1個(gè)耐溫達(dá)240℃的RF1D無(wú)源標(biāo)簽，在整個(gè)生產(chǎn)流程中，這個(gè)標(biāo)簽隨工件運(yùn)行，形成了1個(gè)隨車身移動(dòng)的數(shù)據(jù)，成為1個(gè)隨身攜帶數(shù)據(jù)的

20、“智能乍體”。根據(jù)生產(chǎn)工藝及管理的不同需要，可在涂裝車間出入13處、工件物流的分岔處、重要的工藝過(guò)程f如噴漆宅、烘干室、存儲(chǔ)區(qū)等)人口處設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)讀寫站。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)讀寫站都可以完成滑撬、車身信息和噴涂顏色及次數(shù)的寫入，同時(shí)把信息送人控制中心。RFID技術(shù)結(jié)合光纖以太網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線可以構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)汽車涂裝生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)，提高汽車車身生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和適應(yīng)不同品種生產(chǎn)的靈活性，使系統(tǒng)具有很好的可靠性和容錯(cuò)能力。23RFID在

21、汽車總裝生產(chǎn)線的應(yīng)用總裝車間作為汽車整車生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，涉及零部件眾多、工序繁多。對(duì)保證汽車質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度起著重要作用。采用RF1D技術(shù)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等，然后傳送給物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量保證以及其他相關(guān)部門。這樣就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量監(jiān)控以及整車質(zhì)量跟蹤等功能和有效實(shí)現(xiàn)。3RFID技術(shù)面臨的問(wèn)題RFID是一項(xiàng)新技術(shù)，其應(yīng)用正處在快速發(fā)展之中并且有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α５灿衅渚窒扌?，?/p>

22、推，、一應(yīng)用中遇到了不少挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：31成本問(wèn)題。成本是制約RF1D推r口J應(yīng)用市場(chǎng)的巨大瓶頸之一：①作為RFID系統(tǒng)中的重要部件，不論是電子標(biāo)簽還是閱讀器其價(jià)格都比較昂貴。②完整的RFID系統(tǒng)還需要其他硬件和軟件的支持。③一個(gè)復(fù)雜的射頻識(shí)別系統(tǒng)肯定會(huì)影響現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程。必將要求相應(yīng)的人員培訓(xùn)和業(yè)務(wù)流程重組其服務(wù)成本也需要考慮。因此，如何降低成本成為RFID技術(shù)被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一、降低成本首先考慮整個(gè)標(biāo)簽供應(yīng)鏈，包

23、括標(biāo)簽片的成本、標(biāo)簽天線的成本、標(biāo)簽封裝以及標(biāo)簽印刷的成本。32技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是RFID標(biāo)準(zhǔn)體系中最基本的組成部分，標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)產(chǎn)品廣泛獲得市場(chǎng)的必要措施但射頻識(shí)別讀取機(jī)與標(biāo)簽的技術(shù)仍未見(jiàn)其有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此無(wú)法一體化使用；閱讀器與電子標(biāo)簽通信的無(wú)線電頻率使用不規(guī)范；標(biāo)簽上的芯片性能、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)協(xié)議與天線設(shè)計(jì)約定等，也都沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。33隱私安全問(wèn)題。目前的尤源RD系統(tǒng)沒(méi)有讀寫能力，所以無(wú)法使用密匙驗(yàn)證方法來(lái)進(jìn)行身份驗(yàn)證。因此，目前

24、的RFID技術(shù)要想在對(duì)信息有保密要求的領(lǐng)域展開(kāi)應(yīng)用還需要加強(qiáng)研究。34電磁環(huán)境問(wèn)題。RFID應(yīng)用的電磁環(huán)境是一個(gè)開(kāi)放的電磁環(huán)境，其技術(shù)還處在發(fā)展過(guò)程中，其測(cè)試方法尚未形成規(guī)范，對(duì)開(kāi)放電磁環(huán)境的復(fù)雜性c人識(shí)不足，缺乏足夠的依據(jù)和專業(yè)指導(dǎo)。4結(jié)語(yǔ)RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，有著其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。相信隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用系統(tǒng)的推廣普及，RFID技術(shù)在性能方面必將會(huì)有較大提高，成本也將逐步降低，從而安全隱患也將得到緩解。