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汽车工业中Auto-ID技术应用展望

作者:EPCglobalChina
来源:RFID世界网
日期:2005-10-20 10:18:28
摘要:汽车工业中Auto-ID技术应用展望
关键词:汽车Auto-ID

1.关于Auto-ID技术和汽车价值链
  由于全球性的激烈竞争,汽车工业在新技术的采用方面一直拥有一个主导性的地位。通过不断采用新技术,汽车工业已经改进了他们的流程和产品。这其中主要措施包括及时(JIT)制造,大规模定制(Mass Customization),“零缺陷生产”和缩短周期时间。为了完成这些目标,汽车制造商日益依赖于信息技术来帮助管理整个流程。来自MIT的Auto-ID中心已经开发了一种方法,即用最低成本的RFID技术进行识别和管理每天的产品。


  汽车工业已经多处应用了RFID技术。根据VDC的调查显示,作为异频雷达收发机市场领导者的Sokymat公司,在2001年向汽车工业界销售了大约3千万个RFID异频雷达收发机(占总销售额的50%)。它们应用在集装箱和箱柜跟踪,工作过程跟踪,车辆识别和通路控制等方面。


  Auto-ID技术会产生巨大影响的一个主要领域将是汽车供应链,该链包括从原材料到消费者移动货物有关的所有的任务。它包括这样一些任务,如原料来源和获取,存货管理,装配,订单处理,销售,运输和入库等。尽管与其他工业相比,汽车供应链从名义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。被称为原始设备制造商(OEM)的汽车制造商,在大量的零件,组件和模型上依赖于他们的供应商。因为这种依赖性,供应链的能见度更是至关重要的。一些消息来源说,在供应链管理系统的改进上汽车制造商花费了他们大约60%的IT预算。


  除了像库存管理,装配自动控制和资产管理这样在供应链上的应用之外,在售后服务领域里也可找到RFID技术应用的价值,比如售后保养维护、问题产品的召回和废品的循环再生。


  很多不同的公司通过汽车供应链合作,该链包括供应商,物流服务提供商,原始设备供应商,销售商和汽修厂。对协作预测、计划与补货(CFPR)及供应链的效率来说,供应链上每一点关于存货的确切信息都是需要的。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,作为到达终端用户之前的最后一个阶段,OEM一般会比供应链上的其他成员有更强的地位。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,所有这些参与者组成了汽车价值链。

Auto-ID系统仅当以协同的方式工作时才能体现出它的效率。这意味着基于标准的供应链中的数据将会被共享。一个基本的关于Auto-ID系统怎样工作的方案是源标签化,也称为直接零件标记(DPM)。在这个方案中供应商为每一个生产出来的零件添加了一个RFID标签。


  这样做的话,供应商为了整合标签化的流程,就会引发在购买标签和改变生产过程方面花费成本。另一方面供应商在自己的仓库管理和更快的配送上会获得一些益处。在这个方案中标签成本是主要的费用因素。汽车制造商将会得到最大的益处。供应商面临的唯一的费用就是实现解读器的基础架构和将他们与现存的IT结构结合起来。这些益处涉及到存货管理,对偷窃事件的控制,商标鉴定,生产和再循环。这些对供应商和对供应商和OEM供应商,销售商和汽修厂的收益和费用在下表中有详细说明。

供应商

原始设备制造商

经销商

汽修厂

成本

-标签
-生产过程中的变化-解读器基础架构

-解读器基础架构 -整合 到 现有的 IT 基础架构

-解读器基础架构

-解读器基础架构

利益

-销售

-盗窃控制

-存货管理
-盗窃控制
-商标认证
-装配
-销售
-召回支持
-再循环

-销售

-盗窃控制

-商标认证

-维护

-商标认证


  这个方案的问题在于供应链全程的收益和费用是怎样以一种公平的方式来分配的。回顾历史,一直是OEM 在推进物流新标准的应用。一个例子就是基于GM1724规格的条码已经被GM引进且标准化成海运标签。它在1999年已经被发布,自从2001年就对所有的GM供应商强制实行。据GM估计,在海运,误操作和其他开支上这个系统每年可以节省超过1亿美元。这种海运标签对整个汽车供应链来说,是打造全球通用海运标签的一种模板。AIAG、ODETTE和JAMA的成员对他的发行已经签署了理解性的文字。


  这个例子说明了在汽车工业中,如果能实现收益,新标准能很快的得到实施。因为OEM受益最大,并有成为大消费者的能力和提供专业技术知识的优势,所以他具备了供应链中领导者素质。为了推进对这项技术的采用,OEM将不得不对供应商提供一些经济上的补偿。


2.Auto-ID技术在汽车行业的应用
  Auto-ID技术的应用可以被分组成以下三类:
—零件跟踪
—固定资产管理
—车辆相关
  零件跟踪能够改进供应链的信息透明度,供应链和这样一些任务相关,如:存货管理,商标鉴定,防盗控制,装配以及像维护,召回和再循环这样的售后服务任务。零件跟踪贯穿汽车价值链的大部分,但是对于不能循环再用的RFID标签(一个“开环”方案)、分配费用的解决方案以及应得的收益需要一个标准的Auto-ID基础架构。


  第二类应用在固定资产管理方面,它改进那些总是固定在公司内部(“闭环”方案)的资源的管理。流动资产由大量应用于物流的集装箱和生产工具、维修工具组成。这些应用标准不是必需的,然而如果标准是适当的,将会减少实施费用,会推进对服务提供者的固定资产管理的外部采购。例如,今天的物流服务提供商拥有和管理着许多用于汽车工业的集装箱。一旦对固定资产的跟踪和监视支持针对这些服务的确切的付费模型,Auto-ID这个概念能够更容易的更进一步被运用到如工具之类的固定资产管理中,并可改进现有服务。在零件跟踪领域,Auto-ID技术将会帮助改进操作过程。在标签可被重用的情况下,这些应用像封闭环一样能不断的实现。


  最后,RFID技术也能给汽车本身增加功能。这些功能包括汽车标识、通道控制、轮胎压力监测。实施这些系统的原因是为了更好的按照客户需求提供服务。尽管标准化将几乎肯定会降低费用,但是这些应用不需要对共享数据进行标准化。
  表2总结了到目前为止讨论的应用。下面的部分将会从更多细节上分析每种应用。

零件跟踪

固定资产管理

与汽车相关的

库存管理
装配
盗窃控制
商标认证
维护
召回
再循环

集装箱管理

工具管理

车辆身份识别

路径控制

压力监测

2.1零件跟踪
  在汽车工业里供应链能见度的不足会影响计划的可靠性。根据A.T.Kearney的调查,供应链的低效率会浪费公司25%的运作资金。原料流和信息流之间的不协调会导致所谓的牛鞭效应,其结果是超额生产或过量库存。因此,大多数公司需要维护高成本的安全库存。Auto-ID技术能被用于改进供应链跟踪性能。基于零件跟踪的Auto-ID带来了几个好处。它使得供应链具有全程可见度,作为它的结果促进了协作预测、计划和补货(CPFR)以及准时制生产(JIT)。


  零件跟踪可以用两种方法得到。一种是标签贴在零件本身上(直接零件标记或DPM),或是将标签贴在零件的包装或运送架上。另一种方法是,一个标签可以用于标识不止一个物品,尤其是当包装可再用的时候,这样可以减少费用。例如,零件跟踪可以通过跟踪运输零件的集装箱来完成。这样做需要在已贴标签的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,实现费用较低。但是当将集装箱ID和它的内容进行联系有可能发生错误,从而精确性大打折扣。


  直接零件标记将越来越多地被用在部件标准上。安全问题和对可靠性管理的日益增多的需要要求车辆的每部分和车辆标识数(VIN)绑定在一起。一个能创建其它安全相关部件的例子是轮胎跟踪。当越多零件被供应商直接标记时,在存货管理、装配、商标鉴定、盗窃行为控制、维护、召回等环节上就会得到越多收益。用于零件跟踪的标识技术的发展将会极大地依赖于零件本身。支持DPM采用的因素包括零件的高价值、安全性需求,以及相似但不同零件可能被替换的可能性。


  今天基于海运标签的传统条码被用于识别供应链中的零件。线性或2维条码的使用已经提高了运输的正确度,减少了误转,而且提高了供应链上的零件位置信息的精确度。在不需要下载通过EDI传来的电子货运单的情况下,供应商信息和行程信息在任何地方都可被读到。然而,由于电子货运单不能被立刻下载,估计总交货量的20%会被耽搁。一个像由 Auto-ID技术提供的更为先进的基础架构,能够改善这些缺陷。


  条码不规范以及条码不能够被正确读取,这样的案例有不少。RFID解读器比2维条码识读器更便宜、更可靠。在价值链成员之间为设立标准和分配数据进行的合作,对完全实现这些应用的利益是最基本的。商标标签化或DPM将提供最多的利益,但是需要供应商为他的产品加上标签。另一方面,制造商、经销商、汽修厂将实现最大的利益。一种通用基础结构,比如Auto-ID中心的所提供的这种方法能推进这些应用。


2.2固定资产跟踪
2.2.1集装箱容器跟踪
  容器集装箱主要被应用于闭环系统方案。有多种容器应用在在汽车工业中,集装箱在应用方面有很大的多样性,例如像船运运输集装箱,货运集装箱塑料搬运箱,货架集装箱托盘等。
  他们中的一些是专门用来运输特殊汽车零件的(像发动机齿轮等)。蹩脚的集装箱管理会导致集装箱误放,或者集装箱和零件丢失。关于来自RFID引导应用的调查显示集装箱联营可以使误差降低至少5%。集装箱标签标识同样也可以对放在集装箱里面的零件进行跟踪(软柔性跟踪)。据估计,单独仅被德国汽车工业采用的,被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就可以达到6000万单位。


在全世界范围内,这种塑料集装箱的数目可以超过或者达到20000万个。被美国戴姆勒克莱斯勒汽车公司采用的金属集装箱(包括特殊货架和大型集装箱)数目估计可以达到1200万个。在全世界范围内,这种金属集装箱的数目可以达到5000万个。当然,还有许多其他类型的集装箱像可循环利用的存储箱,货运包装箱和非标准的存储箱等还没有包括在这些数字之内。


  要跟踪这些集装箱,就需要在你每一个集装箱上安装异频雷达收发器天线,这种天线收发器可以和解读器等基础部件进行通讯。对于那些大型集装箱,安装主动天线会比较合适。如果集装箱归汽车制造商所有,那么即使标准设备会很便宜,也不需要特别的标准。然而,大多数汽车制造商们并不拥有自己的船运运输集装箱,因此,制定这样的一个标准具有重大意义,VDA正致力于制定集装箱天线异频雷达的使用标准。


2.2.2工具管理
  现在激光标识技术是工具制造方面最常用的技术,尽管有些情况下已经采用125KHZ的RFID技术在很少的案例中被采用,但现在工具制造方面最常用的技术是激光标识技术。更加全面广泛使用的RFID标识标签工具可以使工具循环自动化和易于控制。因为这个应用仅仅被用在当地仅仅是本地应用,所以不需要数据共享。这个因为这种应用对成本非常的敏感,因此它可以通过应用低成本的RFID系统获得利益,而这种并且这个系统只有应用标准化的AUTO-ID技术才能获得。在实际应用执行过程中,解读器将被安放在工具存储室的出口处和/或者整合到嵌入存放工具的货架上。


2.3汽车相关应用
  在一些应用中,RFID技术被用来增加汽车本身的功能性。在大多数案例中,他们为消费者提高了汽车的安全性和便利性。在实际应用中对标准的需求是非常明确的,但是一个通常的用于数据管理的核心功能会产生针对消费者的多种附加服务,使对消费者的服务多样化。

2.3.1标识
  采用唯一汽车标识能被应用于多种目的实现很多目标。例如,通过采用唯一汽车标识数字(VIN),电子数字牌照可以通过唯一汽车标识号(VIN)对识别每一辆汽车进行标识。这个标识号可以被写入贴在汽车上的RFID标签中。


  这种应用可以实现在闭环系统中,例如,为了方便消费者取车,我们需要识别和确定要取的汽车在停车场中的位置,这样的应用可以作为一个闭环方案被实现。这个方案需要在停车场安装一个解读器基础结构,如果需要定位功能来确定范围,还可能需要主动标签。这个标签还可以用来存储汽车许可登记所需的信息(传统的数字牌照车牌)。


2.3.2路径控制
  现在许多的汽车都装备了远程登陆和路径控制系统。汽车钥匙使用了加密异频雷达收发机和控制芯片。当钥匙插进点火锁孔时,汽车会验证检测异频雷达收发机的正确性。只有当汽车读取到正确的密码后,汽车才会启动。它将来会转变成被动无钥匙登录(PKE)系统。这种系统使用了一个RFID异频雷达收发机,当车主触摸车把手时,就会读取异频雷达收发机信息。


2.3.3轮胎压力检测
  在美国,一种一个要求需要在客用轿车,卡车,多功能客车和公共汽车上安装轮胎压力监测系统(TPMSs)的新的联邦机动车辆安全标准将在2003年11月生效。异频雷达收发机被特别准确的安装在车轮上;每个异频雷达收发机携带一个唯一ID,需要用来在区别四个轮胎之间进行区别的唯一ID。