RFID技术在汽车供应链管理中的应用

RFID技术与汽车供应链

汽车供应链是以汽车制造企业为核心，由各级供应商、物流服务提供商、制造商、销售商与汽修厂等组成的网络，涵盖从原材料到消费者与移动货物有关的所有过程，如原材料采购、存货管理、装配、订单处理、销售、成品运输和入库等。在汽车供应链中，供应商提供用于汽车装配的原材料、零件和组件，物流服务提供商提供贯通整个供应链的运输及仓库等多种服务，OEM厂商专注于制造消费者将会购买的汽车上，经销商销售汽车、备用零件以及例如贷款和保险这样的附加产品，汽修厂提供维护和修理服务。由于一辆汽车有几千个零部件组成，如果要提高供应链的效率，必须实现协作预测、计划与补货(CFPR)方式，此时供应链上每一点关于存货的确切信息都是需要的。这要求运用计算机、通讯与网络技术来管理汽车供应链中庞大的物流、商流、信息流、资金流，保证供应链成员能够及时有效地获取需求信息并及时响应，实现产、供、销关系的协调，满足顾客需求。

尽管与其他工业相比，汽车供应链从理论上说能被很好的组织，但供应链的能见度和信息的准确度仍然很不完美。近年来，汽车制造商在供应链管理系统上花费了他们大量的IT预算，目的是实现透明与灵活的供应链。RFID技术在物料与产品跟踪上的作用，将对汽车供应链产生积极的影响，市场研究报告预计汽车业将是推动RFID发展的3个主要行业之一。RFID技术在汽车供应链上将包括车体识别与跟踪管理、零部件与固定资产的跟踪管理、整车的物流管理等方面。

RFID在汽车供应链管理中的应用

1．整车生产中的车体跟踪识别

车体识别系统(AVI)主要是指在汽车各类生产线上实时采集生产数据、质量监控数据等信息，传送给物料管理、生产调度、质量保证以及其他相关各部门，更好地实现对原材料供应、生产调度、销售服务、质量监控以及整车的终身质量跟踪等功能。在RFID技术应用前，存储车体信息的主要是条形码，采用条码识别方式的优点是配置灵活、系统成本较低。但由于车身信息都存储在PLC或PMC数据库里，所以，对网络通信的速率、可靠性等要求很高．要求有高性能的PLC、大容量的数据库和高速度的PMC主机。

采用RFID系统后，电子标签一般被放在载有车体的滑橇上，自始至终随工件运行，形成了一个随车体移动的数据库，成为在整个生产流程中随身携带数据库的“智能车体”。根据工艺及生产管理需要，可在涂装车间出入口处、工件物流的分岔处、重要的工艺过程(如喷漆室、烘干室、储存区等)入口处设置读／写器。读，写站主要由工件位置检测开关、标签读／写装置、通信接口模块和人机界面所组成。基本过程为：检测开关检测到车体到位信号后，读，写装置开始自动读取安装在滑橇上的标签中所存储的数据，并将数据发送给PLC，同时显示在人机界面上；通过PLC上传给车间生产过程监控系统PMC进行进一步的处理和运算，从而实现对整个车间工件物流的跟踪和生产过程控制。在生产线上采用RFID技术，不需要所有的读，写装置都和主数据库通信，因此与主数据库通信的失败不会导致生产的停止。经过工位后，还可以向标签写入数据，因此，RFID在车体识别系统中的应用也越来越多。

北美福特与北京现代的发动机生产线上都应用了RFID技术，前者从1995年就已经开始。福特采购了一万多个标签，其中每个约150美金。标签被置于载有发动机的托盘上，在装配开始时，发动机被放在托盘上，一个序列号被写入其标签内。当发动机沿着不同的装配作业移动时，其制造信息被写入其中。RFID标签可以帮助追踪每项作业的时间与数据，收集质量控制数据，并产生一个特定发动机的装配记录。当完成所有工序时，托盘经过最后一个阅读器，将所有关于装配的信息传送到制造商的数据库内。这样在发动机生产线上标签实现了循环使用。

哈雷一戴维森摩托车公司(Harley-Davidson Motor Co．)在1998年就开始了在制造流程上应用RFID技术，用以跟踪定制生产的摩托车。它们应用了EMS(Escort Memory System)公司的被动式标签与阅读器，标签频率为13．56 MHz，价格约为22美金。在哈雷一戴维森摩托车公司的工厂里，待装配的摩托车在托盘上沿着传送带移动。在装配开始时，摩托车的定制单被写入托盘标签上，此后标签便成为摩托车序列号的载体。特定摩托车的装配指令与工厂数据库相连，经过生产线的每个阅读器时，阅读器扫描标签并提出下一步的装配指令，指令将出现在工位屏幕上来指导装配。进入下一步工位时，阅读器扫描标签提取下一步指令，大大提高了工人的工作效率。

丰田汽车公司在2001年开始在其全球很多的工厂涂装车间使用RFID技术跟踪车体。丰田应用的也是EMS的标签与阅读器，标签内装有13．56 MHz的飞利浦芯片。丰田总共购买了大约20000支标签，每个价格平均为85美元。由于涂装由机器人来完成，机器人不仅需要知道正确的颜色，还要识别车体得出喷涂的路径，为此丰田汽车在车身上贴上RFID标签。车型、车号、喷涂颜色和车身样式被写入标签。当托盘经过读写器时，读写器通过扫描标签得到关于车体的所有必要信息，提醒机器人车身的样式与喷涂颜色。经过喷涂工位后，车体被放入烤箱内，此时标签要面临极高的温度条件因而标签不得不有特殊的保护层，因而大大增加了标签成本。

RFID所采集的信息通过与制造信息管理系统相联可以支持企业的一管理等的活动。例如，通用五菱汽车公司采用了罗克韦尔自动化的ControlLogix控制系统与IBM的ABI汽车制造业信息系统应用软件平台。ControlLogix控制系统通过控制车间现场中的扫描和识别设备，实时采集车身的移动信息。这些信息将被实时传送到ABI应用软件的关系型数据库中，RFID信息采集与上层管理系统的结合应用极大地提高了生产管理与物流管理的效率与水平。

2．零部件与资产的跟踪管理

汽车由大量的零部件组成，做好零部件跟踪管理可以提高物流管理与质量管理水平。现在的零件跟踪主要是通过两种方法，一是标签贴在零件本身，称为硬链接。典型的例子是RFID用于轮胎的跟踪管理，这种零部件一般都具有高价值、安全性要求及零部件间容易混淆等特点，采用RFID可以有效地识别与跟踪零部件。二是将标签贴在零件的包装或运送架上。后者可以减少RFID的使用费用。但需要在已贴标签的RFID集装箱和集装箱中的零件之间保持数据库上的链接，这种方法被称为软链接或软跟踪。

对于零部件管理的思想与方法可以应用在固定资产管理方面，例

如集装箱或者各种料具，来减少集装箱误放，或者丢失的情况。据估计，在德国，汽车工业采用的用在后勤应用物流方面的可以重复使用的塑料集装箱数目估计达到6000万单位。

3．整车物流管理

在RFID标签中写有车辆智能电子标签，可以实现整车物流信息化管理，帮助解决整车生产、库存管理和销售管理等方面的问题。车辆识别代号(VIN)是车辆流通中的身份证，这个标识号可以被写入嵌在汽车内的RFID标签中，实现汽车电子数字牌照管理。通过读取车辆智能电子标签存储的信息，大大提高了车辆信息的准确度和工作效率，解决了在汽车售后服务、产品跟踪、质量追溯等方面的问题。

据了解，中国重型汽车公司卡车技术部开发的车辆智能电子标签包含该车辆的订单号、车架号、内部车型号、合格证编号、合格证车型号、VIN号、发动机号、出厂日期、保修卡号等9项最重要的信息。它不仅完全兼容了技术部前期开发的物资条码管理系统．而且还与生产管理系统、整车质量档案管理系统、整车库存管理系统、售后服务“一线通”和GPS全球定位系统等系统相互支持，数据信息共享，实现了在整车生产、质量检验、出入库、售后服务和维修等一系列环节的信息化管理。中国重型汽车公司使用的车辆智能电子标签系统操作比较简单，只需要由专人使用具有无线通信装置的手持机，对该车辆进行相关扫描，同时将扫描的信息发送到车辆物流管理系统的数据库服务器即可完成。

德国大众汽车公司采用RFID有源标签技术系统帮助管理停在汽车厂的汽车。电子标签内嵌在一个塑料体内，一般挂在汽车后视镜上，可以存储32千字节的数据。通过应用这套系统，大众公司大大改变了发货速度，大约提高了4倍的效率，简化了大众公司的发货流程，将停车场的可用空间提高了20％。在不到一年的时间里，由于节约劳动力成本和改进的生产率，基本收回了RFID的投资。

RFID技术可以提高客户的服务水平。在国内，广州本田、沈阳宝马等汽车公司也试图通过应用RFID技术进行车辆的识别。当用户进入汽车的修理车间或者到4S店时，通过阅读器可以得到存储在汽车中的户主信息、维修记录等内容。这套系统应用还可以使得汽车制造厂很快地了解汽车在市场中的使用情况，在产品开发和服务管理上都有着重要意义。

4．在汽车供应链全过程中的应用

RFID技术正在突破工厂内的限制，实现在汽车供应链全过程上的应用，丰田汽车正在计划建立这样一个跟踪车辆供应链全过程的系统。在第一阶段通过重复使用的标签在装配车间来监控车辆，到第二阶段，他们使用了可以抛弃的纸制RFID标签，用来跟踪零部件与整车，并在其配送中心实现了车辆的跟踪管理。第三阶段，丰田正在计划将RFID用于零售领域，RFID将被永久保留在车上，并在整个生命周期上得到使用，RFID上的信息将包括顾客信息、以及原始的生产数据。

此外，RFID还可以用作零部件的防伪标识，例如在轮胎、发动机、安全气囊、传动轴等零部件上植入电子标签，利用其加密和自动识别功能，区别假冒的零部件，保障消费者合法权益。我们还在尝试使用RFID管理车辆压缩天然气车辆气瓶，将RFID标签贴在气瓶上，标签上存储有关气瓶生产厂家、气瓶时间、充气次数等信息，监控汽瓶的使用，及时收回过期气瓶，减少使用环节中的潜在危险。

RFID在汽车供应链管理中的应用前景展望

影响RFID技术在各个行业快速普及存在两个因素：一是成本比较高，目前电子标签的价格远远高于条码标签，在加上阅读器及后端软件系统，相对条形码系统RFID系统的投入非常大。在汽车TF环境下，RFID系统的价格会显得更加昂贵。汽车供应链是一个整体，整车上携带的标签，要求供应链下游建立阅读站与信息系统，也会增加供应链下游的成本。二是标准不确定，到目前为止，各个RFID厂家所使用的频率、编码、存储规则以及数据格式等都不尽相同，不同的阅读器和标签难以匹配，企业与企业之间就无法顺利进行数据交换与协同工作。RFID技术被局限在企业的内部。

成本与效益是相对应的，决定RFID前景的关键还是这项技术如何影响供应链的价值。RFID技术并非最新出现的技术，最近RFID受到普遍重视，是因为它能够同其他信息技术结合，实现新的供应链创新或者商务模式创新。目前的企业实践证实RFID技术可以更好地帮助实现供应链的同步管理，更好地实现信息的交互，大大提高生产与物流管理的效率。另外，RFID标签与设备成本相对汽车价格与汽车物流成本并不太高，加之电子标签具有可以重复使用的特点，因而RFID技术在汽车供应链中的应用前景还是比较光明的。

汽车作为一个非常复杂的供应链，会有很多的应用场合与方式。但由于每个企业的情况不同，具体需求可能也不一样。因此，RFID技术的应用应当以企业自身为主，切合企业自身的需求。RFID技术会改变供应链合作伙伴的流程，产生购买标签与改变流程的成本，因此需要建立一套科学的核算与利益共享机制，保证供应链的各方都能够看出RFID所产生的收益，更好地推动供应商、第三方物流企业以及经销商应用这项新的技术。

结论

RFID技术应用的兴起是因为这项技术已经开始成熟并逐渐具备了走向实际应用的能力。由于汽车整车与汽车零部件本身成本比较高，如果能够正确地使用这项技术，RFID的购置成本相对而言并不太高，在汽车行业运用RFID的前景还是比较光明的。目前，国内的主要汽车生产企业如上海通用、北京现代等企业在其涂装、总装、发动机等主要生产车间使用了RFID支持车体识别系统或者发动机识别系统。随着汽车生产走向柔性化和按订单生产，RFID的使用将越来越多。RFID所存储的车体信息档案也将伴随一辆车从制造到销售．再到售后服务的供应链与产品生命周期全过程。

(作者联系：jixuehong@catarc．com．cn)