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汽車工業中Auto-ID技術應用展望

作者:EPCglobalChina
來源:RFID世界網
日期:2005-10-20 10:18:28
摘要:汽車工業中Auto-ID技術應用展望
關鍵詞:汽車Auto-ID

1.關于Auto-ID技術和汽車價值鏈
  由于全球性的激烈競爭,汽車工業在新技術的采用方面一直擁有一個主導性的地位。通過不斷采用新技術,汽車工業已經改進了他們的流程和產品。這其中主要措施包括及時(JIT)制造,大規模定制(Mass Customization),“零缺陷生產”和縮短周期時間。為了完成這些目標,汽車制造商日益依賴于信息技術來幫助管理整個流程。來自MIT的Auto-ID中心已經開發了一種方法,即用最低成本的RFID技術進行識別和管理每天的產品。


  汽車工業已經多處應用了RFID技術。根據VDC的調查顯示,作為異頻雷達收發機市場領導者的Sokymat公司,在2001年向汽車工業界銷售了大約3千萬個RFID異頻雷達收發機(占總銷售額的50%)。它們應用在集裝箱和箱柜跟蹤,工作過程跟蹤,車輛識別和通路控制等方面。


  Auto-ID技術會產生巨大影響的一個主要領域將是汽車供應鏈,該鏈包括從原材料到消費者移動貨物有關的所有的任務。它包括這樣一些任務,如原料來源和獲取,存貨管理,裝配,訂單處理,銷售,運輸和入庫等。盡管與其他工業相比,汽車供應鏈從名義上說能被很好的組織,但供應鏈的能見度和信息的準確度仍然很不完美。被稱為原始設備制造商(OEM)的汽車制造商,在大量的零件,組件和模型上依賴于他們的供應商。因為這種依賴性,供應鏈的能見度更是至關重要的。一些消息來源說,在供應鏈管理系統的改進上汽車制造商花費了他們大約60%的IT預算。


  除了像庫存管理,裝配自動控制和資產管理這樣在供應鏈上的應用之外,在售后服務領域里也可找到RFID技術應用的價值,比如售后保養維護、問題產品的召回和廢品的循環再生。


  很多不同的公司通過汽車供應鏈合作,該鏈包括供應商,物流服務提供商,原始設備供應商,銷售商和汽修廠。對協作預測、計劃與補貨(CFPR)及供應鏈的效率來說,供應鏈上每一點關于存貨的確切信息都是需要的。供應商提供用于汽車裝配的原材料,零件和組件。物流服務提供商提供貫通整個供應鏈的運輸及倉庫等多種服務。OEM廠商專注于制造消費者將會購買的汽車上,作為到達終端用戶之前的最后一個階段,OEM一般會比供應鏈上的其他成員有更強的地位。經銷商銷售汽車、備用零件以及例如貸款和保險這樣的附加產品,汽修廠提供維護和修理服務,所有這些參與者組成了汽車價值鏈。

Auto-ID系統僅當以協同的方式工作時才能體現出它的效率。這意味著基于標準的供應鏈中的數據將會被共享。一個基本的關于Auto-ID系統怎樣工作的方案是源標簽化,也稱為直接零件標記(DPM)。在這個方案中供應商為每一個生產出來的零件添加了一個RFID標簽。


  這樣做的話,供應商為了整合標簽化的流程,就會引發在購買標簽和改變生產過程方面花費成本。另一方面供應商在自己的倉庫管理和更快的配送上會獲得一些益處。在這個方案中標簽成本是主要的費用因素。汽車制造商將會得到最大的益處。供應商面臨的唯一的費用就是實現解讀器的基礎架構和將他們與現存的IT結構結合起來。這些益處涉及到存貨管理,對偷竊事件的控制,商標鑒定,生產和再循環。這些對供應商和對供應商和OEM供應商,銷售商和汽修廠的收益和費用在下表中有詳細說明。

供應商

原始設備制造商

經銷商

汽修廠

成本

-標簽
-生產過程中的變化-解讀器基礎架構

-解讀器基礎架構 -整合 到 現有的 IT 基礎架構

-解讀器基礎架構

-解讀器基礎架構

利益

-銷售

-盜竊控制

-存貨管理
-盜竊控制
-商標認證
-裝配
-銷售
-召回支持
-再循環

-銷售

-盜竊控制

-商標認證

-維護

-商標認證


  這個方案的問題在于供應鏈全程的收益和費用是怎樣以一種公平的方式來分配的。回顧歷史,一直是OEM 在推進物流新標準的應用。一個例子就是基于GM1724規格的條碼已經被GM引進且標準化成海運標簽。它在1999年已經被發布,自從2001年就對所有的GM供應商強制實行。據GM估計,在海運,誤操作和其他開支上這個系統每年可以節省超過1億美元。這種海運標簽對整個汽車供應鏈來說,是打造全球通用海運標簽的一種模板。AIAG、ODETTE和JAMA的成員對他的發行已經簽署了理解性的文字。


  這個例子說明了在汽車工業中,如果能實現收益,新標準能很快的得到實施。因為OEM受益最大,并有成為大消費者的能力和提供專業技術知識的優勢,所以他具備了供應鏈中領導者素質。為了推進對這項技術的采用,OEM將不得不對供應商提供一些經濟上的補償。


2.Auto-ID技術在汽車行業的應用
  Auto-ID技術的應用可以被分組成以下三類:
—零件跟蹤
—固定資產管理
—車輛相關
  零件跟蹤能夠改進供應鏈的信息透明度,供應鏈和這樣一些任務相關,如:存貨管理,商標鑒定,防盜控制,裝配以及像維護,召回和再循環這樣的售后服務任務。零件跟蹤貫穿汽車價值鏈的大部分,但是對于不能循環再用的RFID標簽(一個“開環”方案)、分配費用的解決方案以及應得的收益需要一個標準的Auto-ID基礎架構。


  第二類應用在固定資產管理方面,它改進那些總是固定在公司內部(“閉環”方案)的資源的管理。流動資產由大量應用于物流的集裝箱和生產工具、維修工具組成。這些應用標準不是必需的,然而如果標準是適當的,將會減少實施費用,會推進對服務提供者的固定資產管理的外部采購。例如,今天的物流服務提供商擁有和管理著許多用于汽車工業的集裝箱。一旦對固定資產的跟蹤和監視支持針對這些服務的確切的付費模型,Auto-ID這個概念能夠更容易的更進一步被運用到如工具之類的固定資產管理中,并可改進現有服務。在零件跟蹤領域,Auto-ID技術將會幫助改進操作過程。在標簽可被重用的情況下,這些應用像封閉環一樣能不斷的實現。


  最后,RFID技術也能給汽車本身增加功能。這些功能包括汽車標識、通道控制、輪胎壓力監測。實施這些系統的原因是為了更好的按照客戶需求提供服務。盡管標準化將幾乎肯定會降低費用,但是這些應用不需要對共享數據進行標準化。
  表2總結了到目前為止討論的應用。下面的部分將會從更多細節上分析每種應用。

零件跟蹤

固定資產管理

與汽車相關的

庫存管理
裝配
盜竊控制
商標認證
維護
召回
再循環

集裝箱管理

工具管理

車輛身份識別

路徑控制

壓力監測

2.1零件跟蹤
  在汽車工業里供應鏈能見度的不足會影響計劃的可靠性。根據A.T.Kearney的調查,供應鏈的低效率會浪費公司25%的運作資金。原料流和信息流之間的不協調會導致所謂的牛鞭效應,其結果是超額生產或過量庫存。因此,大多數公司需要維護高成本的安全庫存。Auto-ID技術能被用于改進供應鏈跟蹤性能。基于零件跟蹤的Auto-ID帶來了幾個好處。它使得供應鏈具有全程可見度,作為它的結果促進了協作預測、計劃和補貨(CPFR)以及準時制生產(JIT)。


  零件跟蹤可以用兩種方法得到。一種是標簽貼在零件本身上(直接零件標記或DPM),或是將標簽貼在零件的包裝或運送架上。另一種方法是,一個標簽可以用于標識不止一個物品,尤其是當包裝可再用的時候,這樣可以減少費用。例如,零件跟蹤可以通過跟蹤運輸零件的集裝箱來完成。這樣做需要在已貼標簽的RFID集裝箱和集裝箱中的零件之間保持數據庫上的鏈接,這種方法被稱為軟鏈接或軟跟蹤,實現費用較低。但是當將集裝箱ID和它的內容進行聯系有可能發生錯誤,從而精確性大打折扣。


  直接零件標記將越來越多地被用在部件標準上。安全問題和對可靠性管理的日益增多的需要要求車輛的每部分和車輛標識數(VIN)綁定在一起。一個能創建其它安全相關部件的例子是輪胎跟蹤。當越多零件被供應商直接標記時,在存貨管理、裝配、商標鑒定、盜竊行為控制、維護、召回等環節上就會得到越多收益。用于零件跟蹤的標識技術的發展將會極大地依賴于零件本身。支持DPM采用的因素包括零件的高價值、安全性需求,以及相似但不同零件可能被替換的可能性。


  今天基于海運標簽的傳統條碼被用于識別供應鏈中的零件。線性或2維條碼的使用已經提高了運輸的正確度,減少了誤轉,而且提高了供應鏈上的零件位置信息的精確度。在不需要下載通過EDI傳來的電子貨運單的情況下,供應商信息和行程信息在任何地方都可被讀到。然而,由于電子貨運單不能被立刻下載,估計總交貨量的20%會被耽擱。一個像由 Auto-ID技術提供的更為先進的基礎架構,能夠改善這些缺陷。


  條碼不規范以及條碼不能夠被正確讀取,這樣的案例有不少。RFID解讀器比2維條碼識讀器更便宜、更可靠。在價值鏈成員之間為設立標準和分配數據進行的合作,對完全實現這些應用的利益是最基本的。商標標簽化或DPM將提供最多的利益,但是需要供應商為他的產品加上標簽。另一方面,制造商、經銷商、汽修廠將實現最大的利益。一種通用基礎結構,比如Auto-ID中心的所提供的這種方法能推進這些應用。


2.2固定資產跟蹤
2.2.1集裝箱容器跟蹤
  容器集裝箱主要被應用于閉環系統方案。有多種容器應用在在汽車工業中,集裝箱在應用方面有很大的多樣性,例如像船運運輸集裝箱,貨運集裝箱塑料搬運箱,貨架集裝箱托盤等。
  他們中的一些是專門用來運輸特殊汽車零件的(像發動機齒輪等)。蹩腳的集裝箱管理會導致集裝箱誤放,或者集裝箱和零件丟失。關于來自RFID引導應用的調查顯示集裝箱聯營可以使誤差降低至少5%。集裝箱標簽標識同樣也可以對放在集裝箱里面的零件進行跟蹤(軟柔性跟蹤)。據估計,單獨僅被德國汽車工業采用的,被用在后勤應用物流方面的可以重復使用的塑料集裝箱數目估計就可以達到6000萬單位。


在全世界范圍內,這種塑料集裝箱的數目可以超過或者達到20000萬個。被美國戴姆勒克萊斯勒汽車公司采用的金屬集裝箱(包括特殊貨架和大型集裝箱)數目估計可以達到1200萬個。在全世界范圍內,這種金屬集裝箱的數目可以達到5000萬個。當然,還有許多其他類型的集裝箱像可循環利用的存儲箱,貨運包裝箱和非標準的存儲箱等還沒有包括在這些數字之內。


  要跟蹤這些集裝箱,就需要在你每一個集裝箱上安裝異頻雷達收發器天線,這種天線收發器可以和解讀器等基礎部件進行通訊。對于那些大型集裝箱,安裝主動天線會比較合適。如果集裝箱歸汽車制造商所有,那么即使標準設備會很便宜,也不需要特別的標準。然而,大多數汽車制造商們并不擁有自己的船運運輸集裝箱,因此,制定這樣的一個標準具有重大意義,VDA正致力于制定集裝箱天線異頻雷達的使用標準。


2.2.2工具管理
  現在激光標識技術是工具制造方面最常用的技術,盡管有些情況下已經采用125KHZ的RFID技術在很少的案例中被采用,但現在工具制造方面最常用的技術是激光標識技術。更加全面廣泛使用的RFID標識標簽工具可以使工具循環自動化和易于控制。因為這個應用僅僅被用在當地僅僅是本地應用,所以不需要數據共享。這個因為這種應用對成本非常的敏感,因此它可以通過應用低成本的RFID系統獲得利益,而這種并且這個系統只有應用標準化的AUTO-ID技術才能獲得。在實際應用執行過程中,解讀器將被安放在工具存儲室的出口處和/或者整合到嵌入存放工具的貨架上。


2.3汽車相關應用
  在一些應用中,RFID技術被用來增加汽車本身的功能性。在大多數案例中,他們為消費者提高了汽車的安全性和便利性。在實際應用中對標準的需求是非常明確的,但是一個通常的用于數據管理的核心功能會產生針對消費者的多種附加服務,使對消費者的服務多樣化。

2.3.1標識
  采用唯一汽車標識能被應用于多種目的實現很多目標。例如,通過采用唯一汽車標識數字(VIN),電子數字牌照可以通過唯一汽車標識號(VIN)對識別每一輛汽車進行標識。這個標識號可以被寫入貼在汽車上的RFID標簽中。


  這種應用可以實現在閉環系統中,例如,為了方便消費者取車,我們需要識別和確定要取的汽車在停車場中的位置,這樣的應用可以作為一個閉環方案被實現。這個方案需要在停車場安裝一個解讀器基礎結構,如果需要定位功能來確定范圍,還可能需要主動標簽。這個標簽還可以用來存儲汽車許可登記所需的信息(傳統的數字牌照車牌)。


2.3.2路徑控制
  現在許多的汽車都裝備了遠程登陸和路徑控制系統。汽車鑰匙使用了加密異頻雷達收發機和控制芯片。當鑰匙插進點火鎖孔時,汽車會驗證檢測異頻雷達收發機的正確性。只有當汽車讀取到正確的密碼后,汽車才會啟動。它將來會轉變成被動無鑰匙登錄(PKE)系統。這種系統使用了一個RFID異頻雷達收發機,當車主觸摸車把手時,就會讀取異頻雷達收發機信息。


2.3.3輪胎壓力檢測
  在美國,一種一個要求需要在客用轎車,卡車,多功能客車和公共汽車上安裝輪胎壓力監測系統(TPMSs)的新的聯邦機動車輛安全標準將在2003年11月生效。異頻雷達收發機被特別準確的安裝在車輪上;每個異頻雷達收發機攜帶一個唯一ID,需要用來在區別四個輪胎之間進行區別的唯一ID。