RFID在制造過(guò)程中的控制作用
西門子作為汽車用RFID供應(yīng)商已經(jīng)有20多年的歷史了，RFID的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。
一 是由于RFID系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因而在閱讀器和數(shù)據(jù)介質(zhì)（標(biāo)簽2）之間看不到連接導(dǎo)線，這樣的話，即使數(shù)據(jù)介質(zhì)表面積累污物或安裝于保護(hù)外殼內(nèi)也不會(huì)妨礙系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。
由于RFID相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)（例如條碼或二維碼）的這種優(yōu)勢(shì)，因而可實(shí)現(xiàn)打印色標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別。 當(dāng)溫度超過(guò)200 °C需要對(duì)RFID標(biāo)簽采取保護(hù)性措施時(shí)，可采用專門的陶瓷－塑料外殼對(duì)其加以保護(hù)。即使在色標(biāo)制作過(guò)程中墨噴的多點(diǎn)少點(diǎn)也沒(méi)有關(guān)系。RFID相對(duì)于光學(xué)色標(biāo)的第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是數(shù)據(jù)介質(zhì)可多次重復(fù)使用，而打印而成的條碼則只能使用一次。
由于RFID標(biāo)簽的存儲(chǔ)能力很大（高達(dá)32Kbyte），因而可用它來(lái)部署分布式自動(dòng)化控制架構(gòu)，從而大大降低集中數(shù)據(jù)管理的成本。在使用時(shí)，可將RFID標(biāo)簽單獨(dú)貼于某一車輛或物體上利用盡可能多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程處理。在生產(chǎn)過(guò)程中，這些數(shù)據(jù)可被單獨(dú)讀取，并由可編程邏輯控制器（比如Simatic S7）直接進(jìn)行處理。雖然產(chǎn)品數(shù)據(jù)仍然存儲(chǔ)于后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，但是通過(guò)將最為重要的數(shù)據(jù)單獨(dú)存儲(chǔ)于RFID介質(zhì)內(nèi)卻可以減少數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)量從而降低其工作負(fù)荷。
在制造過(guò)程或生產(chǎn)線開(kāi)始時(shí)，首先給每個(gè)工件輸送裝置配以RFID標(biāo)簽，并以適合某一特定車輛的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。在每道工序內(nèi)，該數(shù)據(jù)被PLC以遠(yuǎn)程方式讀取和處理完成相應(yīng)的操作。隨后，在工件進(jìn)入下一道工序前，PLC將質(zhì)量數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息寫入RFID標(biāo)簽。由于RFID標(biāo)簽在整個(gè)制造過(guò)程結(jié)束后仍可重新使用，因而該過(guò)程被稱為閉環(huán)應(yīng)用。在系統(tǒng)頻率和存儲(chǔ)能力允許的條件下，還可以使用千兆赫級(jí)高端RFID系統(tǒng)，例如Moby U，存儲(chǔ)能力可高達(dá)32 Kbyte。
該技術(shù)很早就已經(jīng)被眾多世界知名的汽車生產(chǎn)廠商所采用。例如德國(guó)的Dürr Systems公司，該公司是一家著名的汽車涂裝和烘干設(shè)備制造商，它利用RFID系統(tǒng)來(lái)控制噴涂機(jī)器人和浸泡車間等等。這種RFID標(biāo)簽除了耐高溫以外，還有一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是可存儲(chǔ)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
RFID技術(shù)幫助Dürr公司實(shí)現(xiàn)了高度靈活的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，使這家總部位于斯圖加特的公司獲得了很大成功：世界上百分之六十的涂裝車間來(lái)自于該公司。通過(guò)Dürr公司，西門子的RFID系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了大眾和通用等多家汽車廠商的生產(chǎn)車間內(nèi)。
內(nèi)部物流：將正確的貨物在正確的時(shí)間送達(dá)正確的地點(diǎn)
但是RFID不僅僅能夠幫助優(yōu)化生產(chǎn)流程——工廠的內(nèi)部物流也會(huì)大大從該項(xiàng)技術(shù)中受益。在這一方面，我們所要作的是要把正確的物件以正確的數(shù)量在正確的時(shí)間內(nèi)輸送至正確的地點(diǎn)——這些物件包括集裝箱、生產(chǎn)工具、原材料、半成品等等。一旦發(fā)生錯(cuò)誤，將不可避免的（至少部分的）造成停產(chǎn)事故，舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，如果找不到相關(guān)工件的運(yùn)送工具，是無(wú)法生產(chǎn)相應(yīng)的汽車的。再者，為了降低資金的占用率，此類工件的庫(kù)存也不能過(guò)多，而解決內(nèi)部物流系統(tǒng)內(nèi)存在的此類矛盾則是汽車廠商面臨的主要挑戰(zhàn)。
寶馬集團(tuán)位于慕尼黑的1.1工廠是成功應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)例子
它利用RFID系統(tǒng)來(lái)控制噴涂機(jī)器人和浸泡車間等等
寶馬集團(tuán)依靠西門子的Moby D射頻識(shí)別系統(tǒng)準(zhǔn)確無(wú)誤的完成對(duì)導(dǎo)線束的全自動(dòng)識(shí)別——包括從貨物運(yùn)抵工廠到立即進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)再到車輛安裝整個(gè)過(guò)程。
導(dǎo)線束先是被分別裝入不同的包裝袋內(nèi)，每個(gè)包裝袋中都縫入一個(gè)帶有112byte數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的RFID標(biāo)簽，并事先由供貨商根據(jù)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行編程處理。由于標(biāo)簽介質(zhì)周圍采用堅(jiān)固的材料加以保護(hù)，因而可以多次重復(fù)使用。貨物到達(dá)寶馬工廠后，驗(yàn)貨、倉(cāng)儲(chǔ)、進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域等過(guò)程都可以通過(guò)核對(duì)標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)完成，從而確保將正確的導(dǎo)線束安裝于正確的車輛上。
在制成品供貨方面，寶馬也同樣依靠了RFID系統(tǒng)，尤其在位于生產(chǎn)區(qū)和出貨區(qū)之間的中間地帶，可靠到的找到提貨車輛所在的位置成為按期交貨的重要保證之一，畢竟，如果車在戶外被雪所覆蓋或者停車時(shí)無(wú)意中記錯(cuò)了停車場(chǎng)號(hào)碼，要在茫茫車海中找出專門為某一位客戶定制的車輛談何容易？而這正是寶馬在其位于德國(guó)各地的生產(chǎn)設(shè)施內(nèi)采用Moby R射頻識(shí)別定位系統(tǒng)的原因。
該系統(tǒng)將一個(gè)有源RFID標(biāo)簽貼于車輛的后視鏡上，標(biāo)簽每隔4分鐘發(fā)射一次信號(hào)（圖3），安裝于車輛存放區(qū)域各處的天線在接收到該無(wú)線信號(hào)后，通過(guò)與時(shí)間信息相比對(duì)，可以準(zhǔn)確的查找車輛存放的位置。寶馬的工作人員只需按動(dòng)按鈕就可以通過(guò)屏幕確定車輛所在的準(zhǔn)確位置。通過(guò)該套裝置，使得寶馬朝著自己確定的全球所有工廠交貨期準(zhǔn)確率達(dá)到95 %的目標(biāo)邁進(jìn)了一大步。
讓EPC在汽車行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)
近年來(lái)，新的RFID產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。
最近，由于使用了UHF頻段信號(hào)，RFID系統(tǒng)的智能標(biāo)簽成本降到只有幾歐分，信號(hào)的作用距離也得以提高（可達(dá)10米左右），從而吸引了汽車生產(chǎn)廠商的目光。汽車廠商可以讓零部件供應(yīng)商將RFID標(biāo)簽貼在所供貨物上，對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈進(jìn)行透明化管理，這樣作效率高、成本低，例如可以確定送貨車輛是否因?yàn)橐馔馐录⒄`了送貨時(shí)間。如果生產(chǎn)計(jì)劃人員提前知道了該信息，可及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，避免造成停產(chǎn)事故。為此，在每個(gè)輸送單元（例如托盤）離開(kāi)零部件供應(yīng)商駐地時(shí)，都需要配備一個(gè)RFID智能標(biāo)簽，這樣通過(guò)送貨車輛的GPS相關(guān)數(shù)據(jù)即可百分之百的確定貨物所處的位置。
有了該系統(tǒng)，汽車制造廠本身也可以以全自動(dòng)方式對(duì)送來(lái)的貨物進(jìn)行檢測(cè)。比如，工廠內(nèi)可安裝Simatic RF600射頻識(shí)別系統(tǒng)對(duì)各送貨單元進(jìn)行檢測(cè)，利用軟件將閱讀器獲取的RFID數(shù)據(jù)與送貨單據(jù)相比對(duì)，如有問(wèn)題可立即發(fā)現(xiàn)。
該過(guò)程中所用軟件的作用很大，因?yàn)楣?yīng)鏈中由于使用了RFID系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的信息。為此，西門子通過(guò)多級(jí)數(shù)據(jù)過(guò)濾器和處理規(guī)則將RFID系統(tǒng)與Simatic IT制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）進(jìn)行了集成，其目的在于通過(guò)對(duì)RFID進(jìn)行最大程度上的遠(yuǎn)程處理，降低集中控制和規(guī)劃組件的負(fù)荷。Simatic射頻管理器（RF Manager）與檢測(cè)層緊密合作，過(guò)濾多種讀取操作，收集并壓縮RFID數(shù)據(jù)。隨后，數(shù)據(jù)被送往Simatic IT生產(chǎn)建模器（Production Modeler），該組件允許使用圖形編輯器定義處理規(guī)則，例如定義一旦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)采取何種措施。最后，處理結(jié)果將被送至不同的MES應(yīng)用程序和企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)。
目前，有好幾家汽車廠商都在搞RFID試點(diǎn)項(xiàng)目，以檢驗(yàn)RFID技術(shù)在該行業(yè)供應(yīng)鏈中的作用——并取得了積極的成果。
在物流專家看來(lái)，電子產(chǎn)品代碼(EPC)的作用同樣非常重要，因?yàn)橛辛怂?，即使車輛離開(kāi)工廠再長(zhǎng)的時(shí)間也可以進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。并且計(jì)劃使用RFID標(biāo)簽作為電子銘牌，以自動(dòng)確定車輛身份——不需要任何手工操作，從而避免了輸入錯(cuò)誤或造假的可能性。其應(yīng)用范圍包括從服務(wù)到產(chǎn)品保修處理再到車輛的循環(huán)利用。
RFID技術(shù)對(duì)物流流程的優(yōu)化：實(shí)際貨物流與數(shù)據(jù)流時(shí)刻同步
西門子——擁有20多年RFID系統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的可靠合作伙伴
20多年來(lái)，西門子一直是RFID系統(tǒng)的供應(yīng)商，供應(yīng)的對(duì)象不僅僅是汽車行業(yè)。西門子作為技術(shù)領(lǐng)先的自動(dòng)化控制系統(tǒng)供應(yīng)商，擁有完善的RFID產(chǎn)品，包括：標(biāo)簽、閱讀器以及生產(chǎn)和物流應(yīng)用軟件。在世界各地，以Moby和Simatic RF名字使用的RFID系統(tǒng)有30多萬(wàn)套，它們的主要特點(diǎn)是可完全集成到自動(dòng)化環(huán)境中，可直接連接Simatic S7系列控制器以及Simatic IT MES解決方案，所有這一切令RFID技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用變得輕松自如。
