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設(shè)計有限責任公司，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)實現(xiàn)汽車生產(chǎn)線的實時數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量監(jiān)控的可行性和先進性以及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；射頻識別；電子標簽；汽車中圖分類號：TN805文獻標識碼：A前言RFIDfRadioFrequenc

2、yIdentification)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別的目的，識別工作無須人工干預(yù)，識別距離遠、識別速度快、環(huán)境適應(yīng)性好以及能同時識別多標簽等優(yōu)點，并且可工作于各種惡劣環(huán)境。隨著全球經(jīng)濟一體化的快速發(fā)展，社會對于汽車工業(yè)發(fā)展的要求也將越來越高，汽車業(yè)必將會是RFID技術(shù)產(chǎn)生巨大影響的一個主要領(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現(xiàn)對象信息的無接觸傳遞，以達到自動識別被標識對象，獲取標識對象相關(guān)信息的目的。一套最基本的RFID系統(tǒng)一般由兩部分組成：電子標簽(Ta和閱讀器fReader)，如圖l所示。團R聊D蒹蟪原理圖電子標簽和閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間耦合(交變磁場或電磁場)，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞與數(shù)據(jù)的交換。系統(tǒng)啟動時，由讀取器產(chǎn)生特定頻率的無線電信號，激發(fā)標簽內(nèi)部晶

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

5、源標簽是電子標簽的主流。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)鏈可簡單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務(wù)3個基本環(huán)節(jié)。將RFID技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線監(jiān)控?？梢詫崿F(xiàn)自動控制和檢測，節(jié)約成本。RFID標簽可以唯一標識每l件產(chǎn)品，通過應(yīng)用程序記錄每1—150一中國新技術(shù)新產(chǎn)品件產(chǎn)品的原料和來源、生產(chǎn)線位置、生產(chǎn)過程和庫存狀況等信息，為企業(yè)更好地管理生產(chǎn)和調(diào)整庫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、可重復(fù)使用的有源封裝標簽，通過自動識別作業(yè)來監(jiān)控焊接生產(chǎn)線作業(yè)?？蓪⒉僮髦甘拘畔?車種信息、焊接指示信息、程序等1存儲在目標托盤中，避開人和機器的影響可設(shè)置在焊接生產(chǎn)線較高的地方，由于RFID標簽的強抗污染能力和強耐久性，大大減少了識別錯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，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個載有汽車車身的滑撬上都安裝有1個耐溫達240℃的RF1D無源標簽，在整個生產(chǎn)流程中，這個標簽隨工件運行，形成了1個隨車身移動的數(shù)據(jù)，成為1個隨身攜帶數(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、重要的工藝過程f如噴漆宅、烘干室、存儲區(qū)等)人口處設(shè)置現(xiàn)場讀寫站。每個現(xiàn)場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)場總線可以構(gòu)成一個復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)，實現(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。對保證汽車質(zhì)量和生產(chǎn)進度起著重要作用。采用RF1D技術(shù)系統(tǒng)，可以實時采集生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控數(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。這樣就可同時實現(xiàn)對原材料供應(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現(xiàn)。3RFID技術(shù)面臨的問題RFID是一項新技術(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?，在推，、一?yīng)用中遇到了不少挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：31成本問題。成本是制約RF1D推r口J應(yīng)用市場的巨大瓶頸之一：①作為RFID系統(tǒng)中的重要部件，不論是電子標簽還是閱讀器其價格都比較昂

10、貴。②完整的RFID系統(tǒng)還需要其他硬件和軟件的支持。③一個復(fù)雜的射頻識別系統(tǒng)肯定會影響現(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標簽供應(yīng)鏈，包括標簽片的成本、標簽天線的成本、標簽封裝以及標簽印刷的成本。32技術(shù)標準。技術(shù)標準是RFID標準體系中最基本的組成部分，標準化是推動產(chǎn)品廣泛獲得市場的必要措施但射頻識別讀取機與標簽的技術(shù)

11、仍未見其有統(tǒng)一的標準，因此無法一體化使用；閱讀器與電子標簽通信的無線電頻率使用不規(guī)范；標簽上的芯片性能、存儲器存儲協(xié)議與天線設(shè)計約定等，也都沒有統(tǒng)一標準。33隱私安全問題。目前的尤源RD系統(tǒng)沒有讀寫能力，所以無法使用密匙驗證方法來進行身份驗證。因此，目前的RFID技術(shù)要想在對信息有保密要求的領(lǐng)域展開應(yīng)用還需要加強研究。34電磁環(huán)境問題。RFID應(yīng)用的電磁環(huán)境是一個開放的電磁環(huán)境，其技術(shù)還處在發(fā)展過程中，其測試方法尚未形成規(guī)范，對開放電磁

12、環(huán)境的復(fù)雜性c人識不足，缺乏足夠的依據(jù)和專業(yè)指導(dǎo)。4結(jié)語RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，有著其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。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，從而推動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。參考文獻【11紀雪洪趙道致，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，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設(shè)計有限責任公司，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)實現(xiàn)汽車生產(chǎn)線的實時數(shù)據(jù)采集和質(zhì)

14、量監(jiān)控的可行性和先進性以及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；射頻識別；電子標簽；汽車中圖分類號：TN805文獻標識碼：A前言RFIDfRadioFrequencyIdentification)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別的目的，識別工作無須人工干預(yù)，識別距離遠、識別速度快、環(huán)境適應(yīng)性好以及能同時識別多標簽等優(yōu)點，并且可工

15、作于各種惡劣環(huán)境。隨著全球經(jīng)濟一體化的快速發(fā)展，社會對于汽車工業(yè)發(fā)展的要求也將越來越高，汽車業(yè)必將會是RFID技術(shù)產(chǎn)生巨大影響的一個主要領(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現(xiàn)對象信息的無接觸傳遞，以達到自動識別被標識對象，獲取標識對象相關(guān)信息的目的。一套最基本的RFID系統(tǒng)一般由兩部分組成：電子標簽(Ta和閱讀器fReader)，如圖l所示。團R聊D蒹蟪原理圖電子標

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

17、的距離遠，但其壽命有限且價格昂貴；無源標簽不含電池，利用耦合的讀寫器發(fā)射的電磁場能量作為自己的能量。其重量輕、體積小。支持長時間的數(shù)據(jù)傳輸及永久性的數(shù)據(jù)存儲和使用期，并且價格便宜，因此無源標簽是電子標簽的主流。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)鏈可簡單劃分為零件制造、整車裝配與售后服務(wù)3個基本環(huán)節(jié)。將RFID技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線監(jiān)控。可以實現(xiàn)自動控制和檢測，節(jié)約成本。RFID標簽可以唯一

18、標識每l件產(chǎn)品，通過應(yīng)用程序記錄每1—150一中國新技術(shù)新產(chǎn)品件產(chǎn)品的原料和來源、生產(chǎn)線位置、生產(chǎn)過程和庫存狀況等信息，為企業(yè)更好地管理生產(chǎn)和調(diào)整庫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、可重復(fù)使用的有源封裝標簽，通過自動識別作業(yè)來監(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存儲在目標托盤中，避開人和機器的影響可設(shè)置在焊接生產(chǎn)線較高的地方，由

19、于RFID標簽的強抗污染能力和強耐久性，大大減少了識別錯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，如圖2所示。●I●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個載有汽車車身的滑撬上都安裝有1個耐溫達240℃的RF1D無源標簽，在整個生產(chǎn)流程中，這個標簽隨工件運行，形成了1個隨車身移動的數(shù)據(jù)，成為1個隨身攜帶數(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、重要的工藝過程f如噴漆宅、烘干室、存儲區(qū)等)人口處設(shè)置現(xiàn)場讀寫站。每個現(xiàn)場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)場總線可以構(gòu)成一個復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)，實現(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。對保證汽車質(zhì)量和生產(chǎn)進度起著重要作用。采用RF1D技術(shù)系統(tǒng)，可以實時采集生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控數(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。這樣就可同時實現(xiàn)對原材料供應(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現(xiàn)。3RFID技術(shù)面臨的問題RFID是一項新技術(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)在以下幾個方面：31成本問題。成本是制約RF1D推r口J應(yīng)用市場的巨大瓶頸之一：①作為RFID系統(tǒng)中的重要部件，不論是電子標簽還是閱讀器其價格都比較昂貴。②完整的RFID系統(tǒng)還需要其他硬件和軟件的支持。③一個復(fù)雜的射頻識別系統(tǒng)肯定會影響現(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標簽供應(yīng)鏈，包

23、括標簽片的成本、標簽天線的成本、標簽封裝以及標簽印刷的成本。32技術(shù)標準。技術(shù)標準是RFID標準體系中最基本的組成部分，標準化是推動產(chǎn)品廣泛獲得市場的必要措施但射頻識別讀取機與標簽的技術(shù)仍未見其有統(tǒng)一的標準，因此無法一體化使用；閱讀器與電子標簽通信的無線電頻率使用不規(guī)范；標簽上的芯片性能、存儲器存儲協(xié)議與天線設(shè)計約定等，也都沒有統(tǒng)一標準。33隱私安全問題。目前的尤源RD系統(tǒng)沒有讀寫能力，所以無法使用密匙驗證方法來進行身份驗證。因此，目前

24、的RFID技術(shù)要想在對信息有保密要求的領(lǐng)域展開應(yīng)用還需要加強研究。34電磁環(huán)境問題。RFID應(yīng)用的電磁環(huán)境是一個開放的電磁環(huán)境，其技術(shù)還處在發(fā)展過程中，其測試方法尚未形成規(guī)范，對開放電磁環(huán)境的復(fù)雜性c人識不足，缺乏足夠的依據(jù)和專業(yè)指導(dǎo)。4結(jié)語RFID技術(shù)在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，有著其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。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。