海马RFID射频识别系统

　　行业背景

　　随着信息技术的不断发展，物联网无疑已经成为当前制造行业的最热话题，甚至被誉为继计算机、互联网之后的第三次信息革命。物联网技术融合了RFID无线射频识别技术、无线定位、产品电子编码(EPC)和互联网技术，将被广泛应用于社会、经济、国防等领域。

　　近年来，我国汽车行业呈现高速增长态势，并且由于销量的持续攀升，汽车企业生产效率将得到越来越充分的体现。2016年我国汽车产量和销量均超过2800万辆，已经连续8年蝉联全球第一，汽车需求的迅速增长，无疑对汽车制造厂商提出了越来越高的生产要求。市场研究报告预计汽车行业将是推进物联网技术发展的主要行业之一。而物联网RFID射频识别技术应用在物料与产品跟踪上的作用将对汽车生产管理产生积极的影响。RFID技术在汽车生产管理上的应用将包括生产装配、车体识别、零部件与固定资产的跟踪管理、关键零部件(如发动机、轮胎)的防伪标识、整车的物流管理及售后服务等方面。

　　用户需求

　　海马(郑州)二厂在未上RFID射频识别系统之前一直使用的是条码系统，之前海马也在部分生产区域实施过RFID项目，例如焊装主线WMES系统、WBS库区管理、PBS库区管理、喷涂车间RFID系统等，但由于系统之间相互孤立，无法形成整体的全流程识别跟踪从而被弃用。随着汽车工业的快速发展以及市场客户对汽车个性化功能的需求增加，对海马原有生产系统也提出更高要求，改造现有生产体系使其实现柔性化、智能化制造，达到快速响应市场需求已经迫在眉睫。在这种企业背景之下海马实施了MES系统、全厂RFID射频识别系统等项目。海马对新增RFID系统的需求是在能够利用原有RFID硬件基础上，通过新增硬件设备、软件系统达到车辆从焊装车间到总装车间的全流程信息化车身识别，在此基础之上实现生产跟踪防错、驱动机器人、提供产线物料配送信息等功能。

　　系统概述

　　海马RFID射频识别系统是基于RFID射频识别技术之上，在生产线上相应工位部署RFID站点，并在线体随车滑撬上或者车身上安装可承载车身信息的载码体，从而实现车身的位置的实时全流程跟踪。由于要利用原有系统硬件设备，原有硬件包含多品牌、多型号、运行情况不确定等诸多不可靠因素，给系统设计及实施带来一定难度。经过仔细调研，在系统设计方面选择符合现场实际情况的硬件，软件功能上满足海马技术协议要求，并加入最新的设计理念，完成车辆从焊装分总成打刻工位至总装3C工位的全流程RFID射频跟踪系统。

　　系统设计

　　海马RFID射频识别系统作为信息化建设的一部分需要和MES系统及其他第三方系统协同完成生产管理功能，其中RFID系统作为指令及信息上传下达层，MES系统作为车间级控制层，所有系统之间的协同合作都由MES系统负责。RFID射频识别系统包含三个层，从上到下分别是中央管理层、中间控制层以及设备识别层，如下图所示：

　　系统功能

　　车辆队列采集及位置跟踪

　　RFID系统在线体上相应工位安装RFID读写站设备，主要包括工段的首末端、特殊装配工位、机器人工位、转接工位等，通过在车间的这些工位配置读写站能够将生产车间在系统中分成不同的区域，并且可以跟踪到每个区域内部车辆的数量及队列信息，将这些信息发送到MES系统并实时展示，车间管理者可以很容易的了解到车间的生产情况。

　　车辆离归队管理

　　车辆离归队管理是指生产线上在制车辆因不良因素或三坐标检测等情况需要异常下线，首先需要在系统中登记离线原因，并将将车辆信息写入到移动载码体中，此时系统登记车辆状态为离线。当车辆维维修或检测完毕需要归队时，再将车辆信息从移动载码体复制到车载车的载具载码体内，并在系统中操作车辆归队，系统会自动将车辆状态更改为在线，车辆的离归队记录都可方便在系统中查询。

　　车辆车门装置防错

　　车辆在总装车间装配之前需要将车门先拆掉，放置在相应吊具输送线上，车辆和车门分别组装完毕后再将进行合拼。在正常情况之下自动化输送线已经设计妥当，车和车门的限速相互匹配，在车门装配工位组装时车和车门是正好一体的，但由于车辆在装配过程中会因特殊情况产生离归队现象，导致车和车门不匹配并有可能带来一系列装配错误。系统中的车门装配防错功能正是为解决此问题而设计，当车辆离归队时系统中都会有相应登记，在车门装配工位配置大屏显示，当装配时产生车和车门不匹配现象时及时提示，防止装配出错。

　　装配可视化功能

　　装配可视化时指车辆在装配过程中因特殊工位需要，会在此工位显示装配部件的名称、型号、数量等或者显示质量控制信息。RFID系统可以实时跟踪到车辆位置，当车辆到达装配工位并采集到车辆配置信息后，根据生产工艺要求在操作站上显示装配辅助信息，完成装配后需要人工在系统上确认，为后续车间管理提供依据。

　　生产物料配送管理

　　总装车间各种装配物料的及时送达可以减少生产的停线概率，由于客户经常因计划改变、混线生产而产生队列信息下发不及时，导致物料供应和实际生产不匹配，或产生物料配送滞后等情况。通过在总装车间部署RFID系统，获取生产线上车辆的实时、准确信息，为各分总成分装线提供可靠装配信息。在分总成相应工位放置大屏显示器显示队列信息，从而取消以往通过人工打印纸质车辆队列。部署工位包括发动机总成工位、仪表分装、座椅输送线、轮胎输送线、仪表分装线等。

　　实施效果

　　通过在海马(郑州)二厂部署RFID射频识别系统，将原有人工扫码跟踪改为RFID系统自动扫码，减少因人工误操作导致跟踪不准确情况，使系统报交数量更加准确，减少人工投入。系统离归队管理让管理者看到车辆离线数量、离线原因，帮助管理者有效统计并分析故障原因，提高装配质量。车门防错功能可以有效减少车门和车装配出错，提高装配效率。物料拉动功能可为每条分装线提供可靠队列信息，保证物料和主线车辆匹配并及时送达至装配工位。

　　发展前景

　　随着汽车工业的持续发展，市场要求的不断提高，RFID系统在汽车行业应用越来越广泛，甚至成为生产跟踪及物料配送的核心系统。RFID系统能够替换原有条码系统，并满足生产过程中对信息准确性、及时性的要求，RFID技术逐步成为物联网技术在汽车制造行业应用的基础。