基本信息
- 项目名称：
- RFID技术在汽车生产制造过程控制中的应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 汽车生产过程是汽车制造业产品的形成过程，是企业质量管理的基本环节。应用先进信息技术，完善质量服务体系这是实现发展战略的基本策略。RFID（射频识别技术）是20世纪90年代兴起的一种自动识别技术。本项目依托于国家863高技术发展计划，由我校与奇瑞汽车股份有限公司共同承建并组织实施。主要工作是将RFID技术引入汽车制造过程控制与质量跟踪中去，解决企业汽车制造过程控制与质量追溯中存在的问题。
- 详细介绍：
- 汽车制造业已经成为中国经济发展的支柱产业之一，而汽车生产过程是汽车制造业的产品的形成过程，是企业质量管理的基本环节。通过对奇瑞公司的实地调研我们发现目前汽车生产企业一般采用纸质装配清单和条形码技术对生产线进行管理，主要存在着以下问题： 1、无法实时准确获取生产数据导致生产线监控能力不足、出现质量问题难以及时发现； 2、不能实时获取物料消耗信息导致物料配送不及时； 3、生产工艺和产品质量追溯困难。 上述问题的根源在于缺乏有效的数据采集手段，信息获取不及时。而RFID（射频识别技术，Radio Frequency Identification)具有读取自动化、存储容量大、读取距离远及读取可靠性高等技术优势。因此我们将RFID技术用于实现汽车生产过程中的数据自动化采集。 我们深入汽车制造现场，对生产线进行调研，构建了一套完善的基于RFID的制造过程信息采集、处理和应用的汽车生产线体系结构，并根据生产线的特点设计开发了基于RFID的生产可视化系统和现场物流管理系统。同时采取合作试点的方式，和安徽奇瑞汽车公司展开深入合作，在奇瑞四厂的生产线现场进行了试点应用，现场应用效果良好，在应用中论证了引入RFID技术可以较好的解决汽车生产线现存的问题。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的和基本思路： 汽车制造业已经成为中国经济发展的支柱产业之一，但我国汽车制造过程控制水平和技术手段还难以对汽车装配生产线进行有效监控和跟踪。本作品研究RFID技术在汽车制造过程控制中的应用，形成了一套符合汽车制造过程控制的应用模式和整体解决方案。 针对上述问题和RFID技术的发展现状，本项目拟在“有限目标，重点突出”思想指导下，系统深入地研究以下问题： （1）基于RFID的汽车生产过程控制管理应用模式与系统体系结构研究 （2）基于RFID系统的汽车生产过程可视化监控系统研究 （3）基于RFID系统的汽车生产现场物流管理系统研究 （4）基于RFID系统的零部件供应商管理系统研究 （5）基于RFID系统的汽车制造质量跟踪管理系统研究 （6）RFID系统在汽车制造生产线中的示范应用研究 本作品的创新点： 1、引入RFID技术的汽车生产过程管理流程变革。 2、RFID在汽车生产过程控制管理中应用的整体解决方案。 3、RFID系统与MES/ERP系统的融合技术与实现方法。 通过建立基于RFID汽车生产过程控制管理系统和现场物流管理系统，使得汽车产品的生产成本 、产品交货时间、产品改进周期、管理成本等得到明显改善，管理效率、售后服务质量等方面得到显著提高。
科学性、先进性
- （1）提出了一套RFID设备在生产现场部署的合理方案，完善了RFID标签的防金属封装技术，能够完成汽车生产现场数据的自动采集和装配信息的自动识别提示。 （2）结合车间的现场生产节拍，提出了基于生产节拍的RFID读写器去冗余防漏错读算法，解决了RFID读取效率和准确性问题。 （3）RFID中间件技术：大型的RFID系统中，由于读写器数量多、调用关系复杂、业务数据量繁重，必须引入RFID中间件。RFID中间件在系统中起到桥梁的作用，向下控制读写器工作，向上提供有效且经过封装的标签数据；对RFID数据流进行预处理；屏蔽读写器的硬件差异性；提供不同系统间接口的功能等。 （4）结合MES/ERP/PCS系统的接口规范，设计出了一套基于RFID信息采集处理中间件体系结构，能够很好的与企业现有系统进行信息整合交互。
获奖情况及鉴定结果
- 1、本项目已在安徽省软件行业协会进行了软件著作权登记： 基于RFID技术的汽车制造过程跟踪和可视化系统 版本号 1.0 2、基于应用的企业效益分析报告（报告详情参见项目文档）
作品所处阶段
- 生产线现场示范应用
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■现场演示 ■图片 ■录像 ■样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品的技术特点和优势如下： （1）结合RFID技术对汽车生产过程管理流程进行变革，实现了汽车生产现场数据的自动采集和装配信息的自动识别。开发了基于RFID的信息系统，提出了一整套的将RFID技术运用到汽车生产过程控制管理中的整体解决方案。 （2）设计了一种基于生产节拍的去冗余防漏错读算法，开发了基于RFID的信息处理中间件，解决了RFID读取效率问题。 作品的适应范围： 根据目前RFID技术发展状况及其本作品的实际应用情况，现阶段主要采取的是闭环工具型应用模式，从实际应用结果来看是成功的。从技术及社会发展的长远角度看，RFID在汽车制造业上的应用属于开环、资源型模式。 经济效益： （1）实现信息共享 实现汽车零部件物流配送、汽车生产制造执行，实现了信息共享，减少了由于信息闭塞导致的隐形成本。 （2）资产丢失率降低 通过日常盘点对这些标签的监控，可以有效降低资产丢失率，节约成本。
同类课题研究水平概述
- RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写。射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。作为本世纪十大重要技术之一。该技术涉及到工业、农业、商业、交通、运输、电子、计算机、管理等诸多领域。RFID技术在离散制造业中的应用是其典型应用之一，对于发展离散制造业生产制造系统模式和应用解决方案、提高制造过程可视化监控与产品质量追踪水平、促进制造行业RFID技术应用标准规范形成、带动我国RFID技术产业化发展等方面具有重要的理论意义和应用价值。 在制造领域，一些国际组织已提出了基于RFID的应用体系架构，如IBM、SAP、微软、QAD、SSA、思博等国际IT巨头已于2004年推出了RFID与ERP系统的集成方案，相关的测试和应用推广工作正在进行中。总体而言，目前RFID技术的应用研究正从供应链进入制造过程的核心。现有的应用架构采取的策略是，在工厂车间环节逐步采用RFID技术，IT支持商从中获取信息并传递到现有的、已验证和工业加强的控制系统基础结构，与配置RFID 功能的供应链协调。在不需要更新已有的制造执行系统（MES）和制造信息系统（MIS）的情况下，就可以发送准确、可靠的实时信息流，从而创造附加效益，提高生产率并大幅度地节省投资。 目前，国内已有企业在应用RFID技术方面做了有益的尝试，如青岛海尔公司的冰箱生产线使用了工业级读写器进行产品信息采集，天津丰田汽车公司皇冠车生产线中也使用了RFID读写器产品进行管理。与国外应用水平较高的企业相比，国内的应用水平还处于较初级的阶段，多局限于将MES系统与RFID数据采集进行集成，以进行全程监控制造过程，其实现方法是在MES系统中预先设定各种制造控制规则，利用条码/RFID等自动化数据采集手段实时采集生产线数据，并在制造过程中对采集的数据进行实时校验，以实时减少差错并改进关键绩效指标。 本作品以某汽车公司的总装车间为应用背景，研究了RFID技术应用到汽车制造过程控制管理中的关键技术，形成了从RFID硬件部署到支撑的软件环境等一整套的解决方案，实现了汽车制造过程中数据自动采集和可视化监控，为RFID技术在离散制造业中的应用提供了宝贵的实践经验。
