RFID在汽車產業(yè)供應鏈中的設計和實現(xiàn)-設計應用

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1研究背景與選題意義

汽車產業(yè)作為國民經濟的重要支柱產業(yè)，一直在國民經濟和社會發(fā)展中起著重要的作用。為保證行業(yè)主導地位，應對市場的激烈競爭，汽車制造企業(yè)一直采用各種先進的制造技術和制造模式提升產品研發(fā)能力和企業(yè)管理水平。在產品設計方面，企業(yè)大都已采用CAD等技術；在生產制造方面，廣泛利用CAM/CAPP等計算機技術、信息技術、自動控制技術和數(shù)控技術以提升制造裝備的柔性化和制造過程的自動化、數(shù)字化以及智能化；管理方面，汽車行業(yè)已經歷了批量流水線制造、團隊制造、精益制造、大規(guī)模定制、敏捷制造和虛擬制造等多種先進制造模式并向化制造模式趨勢發(fā)展。盡管汽車行業(yè)吸收了各先進制造模式的管理思想，但由于缺乏相應的技術手段，仍然面臨著無法對整個供應鏈中與制造過程相關內外資源進行實時綜合協(xié)調控制和精細化管理等問題，導致企業(yè)不能及時響應顧客的個性化需求和實現(xiàn)產品增值并為顧客提供更好服務。

射頻識別（radiofrequencyidentification,RFID）技術的出現(xiàn)，為解決以上問題提出了可行方案。RFID技術是一種基于射頻原理實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術，該技術通過無線射頻信號的空間耦合傳輸特性來實現(xiàn)對象的自動識別。RFID系統(tǒng)一般由標簽、閱讀器、天線和中間件組成。同傳統(tǒng)條形碼技術相比，RFID技術在識別速度、識別距離、存儲容量、讀寫能力和環(huán)境適應性等方面具有明顯優(yōu)勢，因此被逐步應用于社會、經濟和國防等眾多領域。

2RFID技術在汽車產業(yè)供應鏈中的實際應用

2.1在汽車零部件供應及整車制造中的應用

目前，RFID在汽車零部件供應中的應用主要集中在物流配送方面。例如，在德國，世界的汽車零部件供應商之一ThyssenKrupp公司實施了包括數(shù)據(jù)自動采集、物品追蹤和物品管理三方面的基于RFID的汽車零部件追蹤整體解決方案，第二大商用車零部件供應商大陸汽車集團采用了RFID系統(tǒng)來跟蹤入庫庫存，并在第三方物流供應商和制造廠追蹤可重復使用的集裝箱，世界的汽車傳動和底盤零部件供貨商之一ZF

FfiedfichshMen公司實施了基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)并將其作為設施升級的一部分；在英國，中央政府大力資助在零部件供應商與路虎裝配廠間應用RFID追蹤汽車零部件的項目，捷豹汽車開始采用RFID來提高零部件供應效率；在美國，著名的汽車零部件供應商CARQUEST公司采用了基于RFID的配送中心管理系統(tǒng)，在17個配送中心投入運行，為22個配送中心的接入點和配置提供支持服務，使接受和整合定單的準確率提高了53%,庫存度達到99.9%,大大提高了生產率。

在整車制造環(huán)節(jié)，RFID可監(jiān)控汽車及其重要部件的生產，并將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心管理、存檔，使車輛下線后也能追溯生產細節(jié)。本田汽車在其意大利和英國的公司采用了RFID對生產全程監(jiān)視；北美福特、北京現(xiàn)代在其發(fā)動機生產線上采用了RFID;豐田汽車2022年開始在其很多工廠的涂裝車間使用RFID跟蹤車體；戴姆勒一克萊斯勒、上海通用、隆裕13產等很多汽車制造商的生產線上也應用了RFID.隨著個性化汽車定制的發(fā)展，越來越多不同配置的產品需要通過不同的生產路徑，RFID可與自動化生產線配合，實現(xiàn)在制品生產路徑的自動選擇。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)。寶馬汽車基于用戶提出的要求而生產，用戶可從上萬種內外部選項中沒定自己的汽車顏色、發(fā)動機型號及輪胎式樣等，這樣一條汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，寶馬公司使用帶有汽車詳細要求的可重復使用的RFID標簽，并在每個工作點處配有讀寫器，可保證流水線各位置能毫不出錯地裝配。

2.2在汽車銷售及固定資產管理中的應用

RFID系統(tǒng)的實施在管理和經濟兩個方面取得了一定效益。（1）管理方面實現(xiàn)汽車生產全過程實時狀態(tài)信息的監(jiān)控，各級管理人員能掌握實際情況并進行相應的生產管理和作業(yè)調度；簡化整車生產流程，更好地管理和控制現(xiàn)場設備，并指導其進行正確操作以實現(xiàn)生產流程的優(yōu)化；利用車體的實時信息進行生產調度，有利于均衡生產；實現(xiàn)了汽車整車生產過程的全面質量管理和質量追溯；提升了生產過程的無紙化、自動化和智能化水平。（2）經濟方面可循環(huán)利用的RFID電子標簽取代性條碼；RFID自動掃描，減少了人工工時和工人數(shù)量；減少焊接與涂裝、涂裝與總裝緩沖區(qū)的車體等待停線時間，降低了經濟損失；減少涂裝噴涂機器人換槍次數(shù)，節(jié)約了清洗劑和漆；無須單獨對緩沖區(qū)編組平臺進行硬件改造即可進行車體隊列調度，節(jié)約了改造費用。

美國舊金山汽車零售商BobLewis

AutomotiveFamily采用了RFID車匙跟蹤系統(tǒng)，使銷售人員能在展廳內快速取到試駕車鑰匙，提高了10%的銷售業(yè)績；瑞典汽車經銷商Holmgrens

Bil、亞特蘭大奔馳經銷商RBM采用了基于RFID的無線實時定位系統(tǒng)，來更好的管理汽車交易活動和實時收錄汽車交易信息。RFID還可用來進行有針對性的活動。寶馬子公司開展了一個試行項目，選擇Mini司機發(fā)放RFlD鑰匙環(huán)，當攜帶RFID鑰匙環(huán)的駕駛人員經過電子廣告牌時，固定在廣告牌上的讀寫器可讀取鑰匙環(huán)中RFID標簽內的ID號碼，并將這一號碼傳送到中央服務器，服務器即查找相關數(shù)庫，并根據(jù)項目前期車主的調查問卷中顯示的個體信息及當天的日期或季節(jié)等因素決定展示哪一條個性化信息。

2.3在汽車智能化及售后服務中的應用

RFID可為傳統(tǒng)汽車添上新功能。例如，福特公司將RFID應用于電動汽車的電池充電系統(tǒng)，可將車輛運行情況及電池使用情況及時傳遞給操作者，從而大大提高充電效率；為適應公司內部發(fā)展和外部環(huán)境強制要求的雙重需要，米其林輪胎北美公司已改產基于RFID的智能輪胎，在輪胎成型工序，在胎體簾布層與胎側嵌入具有壓力和溫度感應功能的特制RFID標簽，可實時監(jiān)測胎壓及輪胎溫度，并在胎壓過低時發(fā)出警告；目前還嘗試用RFlD管理壓縮天然氣車輛氣瓶，將存儲有氣瓶生產廠家、氣瓶充氣次數(shù)等信息的RFID標簽貼在氣瓶上，可監(jiān)控氣瓶的使用，及時收回過期氣瓶，減少使用環(huán)節(jié)中的潛在危險；RFID還廣泛應用于豐田、福特、三菱、現(xiàn)代等車型的防盜，將足夠小的RFID標簽（內含有特定碼字）封裝到汽車鑰匙中后，當鑰匙插入到點火器中，汽車上的瀆寫器能辨別鑰匙的身份，如果讀寫器接收不到RFID標簽發(fā)來的特定信號，發(fā)動機就不會發(fā)動。

在歐盟，法律明文規(guī)定每輛汽車的80%需要回收，這一數(shù)額還可望上升，意大利菲亞特公司已沒計出適用于汽車零部件的RFID測試系統(tǒng)以幫助汽車零部件回收。在召心環(huán)節(jié)，由于RFID使汽車的零部件、總成擁有編碼，因而能縮小范圍、節(jié)約成本，例如，米其林智能輪胎在出廠至報廢的整個生命周期內，產品序列號、出產日期、生產廠等重要數(shù)據(jù)均完整保存在RFID標簽中，可縮小召回范圍。汽車制造商正將RFID應用于車輛的終生自動識別，并將其作為將數(shù)據(jù)從零部件管理系統(tǒng)輸送到服務站上的一種可選方案。在德國，汽車零部件供應商、制造商及軟件公司和學術界組成了聯(lián)盟，以設計一個可復制應用到整個汽車產業(yè)的零部件追蹤系統(tǒng)，從而避免大批產品召回的情況，該項目得到了德國政府的支持。

3RFID技術在汽車產業(yè)供應鏈中的應用特點及擴散關鍵影響因素

3.1RFID技術在汽車產業(yè)供應鏈中的應用特點

RFID在汽車產業(yè)供應鏈中的應用當前呈現(xiàn)出以下幾個特點：首先，具有廣泛性，涉及汽車產業(yè)供應鏈中各環(huán)節(jié)和各大整車制造商、零部件商、銷售商和服務商等主體；其次，整車制造商起主導和推動作用，其應用重點集中在生產線控制上，零部件商、銷售商、服務商也有跟進；第三，主要局限于企業(yè)內部的閉環(huán)應用，如基于RFID的工具管理、生產線控制、看板管理等，只有少數(shù)業(yè)務涉及供應鏈伙伴間的協(xié)作，如集裝箱管理、循環(huán)取料管理等，還未形成整個供應鏈大規(guī)模協(xié)作的開環(huán)應用，即使在企業(yè)內部，RFID的價值也未充分體現(xiàn)，如還未將RFID應用于特約服務站的備品備件管理；第四，還沒有以RFID為設計汽車產業(yè)供應鏈的各個業(yè)務流程，只是用RFID來提高現(xiàn)有業(yè)務效率，缺乏流程創(chuàng)新，如RFID在汽車零部件供應環(huán)節(jié)主要用于零部件運輸和集裝箱管理，在銷售環(huán)節(jié)主要用于提高銷售自動化程度，還沒有對戰(zhàn)略計劃、供貨模式、銷售模式等造成大的影響。

RFID的開環(huán)應用在汽車產業(yè)供應鏈中未能大規(guī)模擴散開的原因可能是：較高的項目投資、復雜的多對多的關系、尚未統(tǒng)一的標準、數(shù)據(jù)安全的不確定性等。因此，在RFID系統(tǒng)采用的早期階段，汽車行業(yè)采用閉環(huán)系統(tǒng)是很自然的。由于RFID標簽和基礎沒施的成本很高，從可回收資產管理、生產線管理等企業(yè)內部試驗性環(huán)節(jié)開始，就可從特定環(huán)境中獲得對RFID技術及其性能的經驗，而且在一個較有限的內部環(huán)境中，標準問題就不那么突出。

3.2RFID技術在汽車產業(yè)供應鏈中擴散的關鍵影響因素

擴散理論已成為當前信息技術研究中經常參照的理淪。對于RFID技術在汽車產業(yè)供應鏈中擴散的關鍵影響因素，Mondragon等學者已展開了相關研究，現(xiàn)有文獻歸納分析結果表明，RFID在汽車產業(yè)供應鏈中擴散的影響因素主要集中在RFID標準（兼容性）、成本、技術復雜度、技術性能這四個方面，此外，強制命令、高層支持、隱私保護、戰(zhàn)略、合作、集中計劃、可視收益也有影響。對此，解釋如下：首先，由于采用RFID技術的企業(yè)都想在內部基礎構架集成的基礎上，利用RFID與供應鏈上其他伙伴合作，一旦采用的標準不合適，則可能發(fā)生巨額沉沒成本，因此標準的重要性不言而喻；其次，如果RFID系統(tǒng)成本沒有大幅下降，低價值零部件中開環(huán)應用的直接收益將難以彌補成本，因此成本也是非常重要的考慮因素；第三，RFID系統(tǒng)比條形碼系統(tǒng)復雜得多，沒有一個通用的解決方案，需要根據(jù)不同的企業(yè)需求、決策方法及環(huán)境等進行有針對性的設計，因此RFID技術復雜度不容忽視。RFID的可視收益在汽車產業(yè)供應鏈中的重要性不那么突出，這可能是緣于汽車行業(yè)將大量的IT預算花在了供應鏈管理的改進上，更關注RFID在供應鏈管理改進上的潛力，而不過分強調暫時的可視收益。

可以看到，影響RFID在汽車產業(yè)供應鏈中擴散的前四個因素都屬于技術兇素，這可能是因為在RFID應用和擴散早期，技術采用者更關注新技術的能力，而且，目前汽車行業(yè)中的大多數(shù)應用仍是基于閉環(huán)系統(tǒng)，各部門擁有相同的企業(yè)內部環(huán)境，內部的組織間關系也不那么重要。但是，當汽車產業(yè)供應鏈開始采用RFID開環(huán)系統(tǒng)時，集中的計劃、競爭和技術擴散的倡導者等因素將變得重要。雖然汽車產業(yè)供應鏈上供應商網絡組織得很完善，汽車零部件供應商與整車制造商之間也有著很好的業(yè)務合作關系，但整車制造商實際上仍處于占優(yōu)勢的主導地位，一旦整車制造商要求其供應商在汽車零部件上貼上RFID標簽，將對RFID在汽車產業(yè)供應鏈中的應用和擴散起到較大的推動作用。

4RFID技術在汽車產業(yè)供應鏈中的應用和擴散建議

首先，企業(yè)高層應從思想上高度重視RFID技術的應用和擴散。據(jù)原國家信息產業(yè)部預測，未來5~10年RFID市場的規(guī)模將達3000億美元，中國RFID產業(yè)在2022年后也將踏入高速發(fā)展期。由科技部等十五個部委共同發(fā)布的《中國射頻識別（RFID）技術政策白皮書》中，將國內RFID技術的實施分為三個階段，經過2022年前數(shù)年的醞釀、2022及2022年開始起步之后，中國RFID實施已進入階段培育期（2022--2022年）的后期及第二階段成長期（2022--2022年）的前期。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，中國在RFID領域有望成為世界第三大市場。對RFID技術的巨大發(fā)展?jié)摿?，汽車產業(yè)供應鏈中的各方主體要有敏銳的感知力，并從戰(zhàn)略布署、組織保證、經費投入、研發(fā)力量等方面做出切實舉措。

其次，要結合政府、企業(yè)、研發(fā)機構和高校各方力量，突破RFID產業(yè)發(fā)展的共性技術及關鍵領域。要在政府的引導和支持下，以企業(yè)為主體，通過各主體在產業(yè)鏈、市場合作、技術標準以及研發(fā)領域的聯(lián)盟，搭建RFID技術創(chuàng)新和擴散平臺。要鼓勵產、學、研、用等單位聯(lián)合承擔課題，積極尋找降低RFID項目成本的有效途徑，并及時進行RFID技術和成果的應用。

再次，要推動RFID在汽車產業(yè)供應鏈中的開環(huán)應用和業(yè)務流程創(chuàng)新，積極創(chuàng)建示范營運基地。RFID應用的舞臺在物流和供應鏈管理領域，其商用價值必須在大規(guī)模的開環(huán)應用中才能體現(xiàn)。我國汽車行業(yè)高度重視RFID,啟動了"中國汽車產業(yè)自動識別技術應用推進工程",制定了《汽車零部件用GSI系統(tǒng)編碼與條碼標識標準》，正在建設的物聯(lián)網中也有產品電子代碼體系，各方編碼標準的統(tǒng)一將有助于推動RFID技術在汽車行業(yè)中的應用。在此基礎上，汽車產業(yè)內的企業(yè)要建立起緊密合作的戰(zhàn)略聯(lián)盟，積極探討基于RFID的汽車產業(yè)供應鏈重構問題。要把供應鏈管理及信息管理領域內的成果及RFID技術獨具的流數(shù)據(jù)實時收集能力結合起來，并結合其他信息新技術的應用，挖掘RFID在業(yè)務流程中的創(chuàng)新能力和RFID數(shù)據(jù)的商業(yè)價值，如利用RFID推動生產運作管理中的拉式管理，構建基于RFID的面向客戶定制的敏捷供應鏈管理平臺，實現(xiàn)沿整條供應鏈進行的以車輛的VIN碼為關鍵字的實時搜索，采用基于RFID的供應商管理庫存（VMI）或聯(lián)合管理庫存（JMI）模式等。，要處理好RFID項目實施中的實際問題。

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