RFID技術(shù)在汽配管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、 引言 

　　汽車由大量的零部件組成，且由于車型不同，配件種類繁多。目前配件銷售普遍采用倉(cāng)儲(chǔ)式的管理銷售方法，人工管理效率低，人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)不利于信息的收集、整理與流通，因此汽配管理實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理很有必要。射頻識(shí)別(RFID，即Radio Frequency identification)技術(shù)是目前比較熱門的一項(xiàng)技術(shù)，將其應(yīng)用于汽配倉(cāng)庫(kù)管理中，能有效地解決對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資流動(dòng)有關(guān)信息的管理問題。

2、 RFlD概述 

　　射頻識(shí)別(RFID，即Radio Frequency identification)產(chǎn)品是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息采集處理技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)、機(jī)械電子自動(dòng)控制技術(shù)等多學(xué)科綜合應(yīng)用為一體的自動(dòng)化控制產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類物體、設(shè)備、車輛及人員在遠(yuǎn)距離不同狀態(tài)(移動(dòng)、靜止)下的自動(dòng)識(shí)別。 
       
　　RFID系統(tǒng)由軟件、硬件兩部分組成：軟件部分包括應(yīng)用軟件和嵌入式軟件，它們共同支撐著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，用于完成信息采集、識(shí)別、加工及傳輸；硬件部分由發(fā)射天線、接收天線、天線調(diào)諧器、讀寫器和標(biāo)簽等組成，用于完成信息采集和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和信息化管理目標(biāo)。RFID類似于條碼掃描，對(duì)于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID單元，利用RF信號(hào)將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。 

　　RFID單元中載有關(guān)于目標(biāo)物的各類相關(guān)信息，如：該目標(biāo)物的名稱，目標(biāo)物運(yùn)輸起始終止地點(diǎn)、中轉(zhuǎn)地點(diǎn)及目標(biāo)物經(jīng)過某一地的具體時(shí)間等。RFID技術(shù)的工作方式是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)。和接觸式識(shí)別技術(shù)不同，RFID系統(tǒng)的應(yīng)答器和閱讀器之間不用接觸就可完成識(shí)別，因此它可在更廣泛的場(chǎng)合中得到應(yīng)用。

3 、汽車配件物流管理的新模式 

　　隨著我國(guó)物流業(yè)的不斷發(fā)展，物流企業(yè)的服務(wù)能力不斷提升，在原有的配件物流市場(chǎng)供應(yīng)體系框架下，建立統(tǒng)一的專業(yè)化物流配送網(wǎng)絡(luò)，并借助先進(jìn)的信息技術(shù)手段進(jìn)行資源的有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)信息的共享應(yīng)是一個(gè)基本策略。圖1所示為零配件物流運(yùn)營(yíng)基本模式。配件物流中心是一個(gè)綜合協(xié)調(diào)中心，它整合多個(gè)配件生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品資源，通過區(qū)域配送中心向用戶(即整車生產(chǎn)廠、4s店、經(jīng)銷商及綜合維修企業(yè))進(jìn)行配送業(yè)務(wù)，這樣形成一個(gè)以物流中心為核心的供應(yīng)鏈，供應(yīng)鏈上的各節(jié)點(diǎn)企業(yè)以信息共享為基礎(chǔ)，建立相互協(xié)調(diào)機(jī)制和戰(zhàn)略聯(lián)盟伙伴關(guān)系，在滿足高效客戶反映(簡(jiǎn)稱ECR)的前提下，降低物流成本，從而達(dá)到供應(yīng)鏈各方均受益的理想目的。

圖1 零配件基本物流網(wǎng)絡(luò)示意圖

　　為了實(shí)現(xiàn)ECR，供應(yīng)鏈必須建立基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物流信息系統(tǒng)。目前的條碼技術(shù)一定程度上提高了配送中心的自動(dòng)化水平，但是，由于條碼本身不可逾越的缺陷(如：條形碼一次只能有一個(gè)條形碼受到掃描，條形碼上的信息無法更改等)，使其無法滿足氣車配件物流管理的需求。RFID技術(shù)因?yàn)槠涮赜械倪h(yuǎn)距離、非接觸識(shí)別、防沖撞，以及大容量、識(shí)別速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)氣配物流中心的管理信息化提供了可能。

4 、基于RFID的汽配管理系統(tǒng)

　　RFID系統(tǒng)由軟件、硬件兩部分組成：軟件部分包括應(yīng)用軟件和嵌入式軟件，它們共同支撐著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，用于完成信息采集、識(shí)別、加工及傳輸；硬件部分由發(fā)射天線、接收天線、天線調(diào)諧器、讀寫器和標(biāo)簽等組成，用于完成信息采集和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和信息化管理目標(biāo)。

4．1 汽配管理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 

　　一個(gè)基本的RFID系統(tǒng)一般包括以下幾個(gè)組成部分：標(biāo)簽(Tag)：RFID系統(tǒng)中的信息載體。附著在待識(shí)別物體的表面，存儲(chǔ)目標(biāo)的信息，如功能特性、性能指標(biāo)等。 

　　標(biāo)簽分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽兩種：無源標(biāo)簽不含電池，屬于一次性用品，它只有被發(fā)射站激活時(shí)才響應(yīng)；有源標(biāo)簽含有電池，它能向附近的任何接收器主動(dòng)地、不問斷地發(fā)送信息。讀寫器(Reader)：RFID系統(tǒng)中的信息采集設(shè)備，負(fù)責(zé)從標(biāo)簽中讀取信息或向標(biāo)簽中寫入信息，讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行處理?？稍O(shè)計(jì)為手持式或固定式，它可無接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。讀寫器通常通過讀寫器的RS232或RS485接口進(jìn)一步與電腦相連，或使用WLAN技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到電腦上進(jìn)行下一步處理。天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀寫器之間傳遞射頻信號(hào)。

4．2 汽配管理系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 

　　汽配管理軟件主要由如下幾個(gè)部分組成。

(1)汽車配件的登記。汽車配件的登記可具體分為標(biāo)識(shí)的登記和手工登記。汽車配件標(biāo)識(shí)的登記是在配件生產(chǎn)階段就必須完成的，一個(gè)汽車配件在出廠前，其標(biāo)識(shí)信息，比如產(chǎn)品名稱、型號(hào)、適用車型、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家、主要材料等都已經(jīng)確定下來，此時(shí)我們就應(yīng)該把汽車配件的標(biāo)識(shí)資料和汽車配件嵌有的應(yīng)答器中存儲(chǔ)的序列號(hào)一一對(duì)應(yīng)地登記到汽車配件數(shù)據(jù)庫(kù)中。同時(shí)有一些信息是汽車配件標(biāo)識(shí)所無法顯示的，如該配件采用的是何種運(yùn)輸方式、走的哪條運(yùn)輸線路等，這些都需要倉(cāng)庫(kù)管理員手工錄入。

(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與查詢。這個(gè)功能是為汽配企業(yè)的管理者提供的，以方便倉(cāng)庫(kù)管理者進(jìn)行產(chǎn)品信息查詢、客戶信息查詢、庫(kù)房記錄查詢、出／入庫(kù)信息查詢、退貨信息查詢。例如一個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理員需要統(tǒng)計(jì)該倉(cāng)庫(kù)中有多少“左倒車鏡”，或車型為“YH50 2Y”的豐田分火線等等，所以必須要考慮標(biāo)識(shí)的各種查詢及組合查詢功能。

(3)報(bào)表。報(bào)表資源是辦公資源的重要組成部分，也是各級(jí)決策者最需要的資源。報(bào)表模塊提供多種報(bào)表模板，比如按時(shí)提交的報(bào)表，按
汽車配件類型統(tǒng)計(jì)的報(bào)表，銷售統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)報(bào)表等等。用戶在此模板上進(jìn)行少量的設(shè)置即可正確地輸出各種報(bào)表。

(4)日常業(yè)務(wù)管理。該功能主要是為了方便汽配倉(cāng)庫(kù)管理員進(jìn)行日常的入庫(kù)、出庫(kù)、退貨管理。系統(tǒng)的組成如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)的組成圖

4．3 基于RFID的汽配管理系統(tǒng)與其它管理系統(tǒng)的兼容 

　　RFID所采集的信息通過與制造信息管理系統(tǒng)相聯(lián)可以支持企業(yè)的生產(chǎn)管理、物流管理等其他管理活動(dòng)。例如，通用五菱汽車公司采用了羅克韋爾自動(dòng)化的ControlLogix控制系統(tǒng)與IBM的ABI汽車制造業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件平臺(tái)。ControlLogix控制系統(tǒng)通過控制車間現(xiàn)場(chǎng)中的掃描和識(shí)別設(shè)備，實(shí)現(xiàn)采集車身的移動(dòng)信息。這些信息將被實(shí)時(shí)傳送到ABI應(yīng)用軟件的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，RFID信息采集與上層管理系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用極大的提高了生產(chǎn)管理與物流管理的效率與水平。

4．4 存在的問題 

　　影響RFID技術(shù)在各個(gè)行業(yè)快速普及存在兩個(gè)因素：一是成本比較高。目前電子標(biāo)簽的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于條形碼，再加上閱讀器及后端軟件系統(tǒng)，相對(duì)條形碼系統(tǒng)RFID系統(tǒng)的投入非常大。二是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。到目前為止，各個(gè)RFID廠家所使用的頻率、編碼、存儲(chǔ)規(guī)則以及數(shù)據(jù)格式等都不盡相同，不同的閱讀器和標(biāo)簽難以匹配，企業(yè)與企業(yè)之間就無法順利進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與協(xié)同工作。

　　RFID技術(shù)被局限在企業(yè)的內(nèi)部。成本問題一直是困擾RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用的一大問題，由于汽車整車與零部件本身成本比較高，如果能夠正確使用這項(xiàng)技術(shù)，RFID的購(gòu)置成本相對(duì)而言并不太高。同時(shí)，RFID技術(shù)也在不斷發(fā)展，有兩個(gè)具體方向值得關(guān)注，一個(gè)是生產(chǎn)卷標(biāo)的半導(dǎo)體塑料與半導(dǎo)體油墨技術(shù)，這可以作為降低RFID技術(shù)應(yīng)用成本的最佳方向。另一個(gè)是閱讀器的模塊化硬件平臺(tái)與嵌入式軟件操作系統(tǒng)的開發(fā)。技術(shù)的突破和成本的降低將會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。在RFID標(biāo)準(zhǔn)方面，目前存在兩大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)陣營(yíng)：一個(gè)是總部設(shè)在美國(guó)麻省理工學(xué)院的AutolDCenter(EPCgloba1)；另一個(gè)是日本的UbiquitouslD Center(UID)。目前兩大陣營(yíng)正想方設(shè)法、積極推進(jìn)各自標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化。相信在不久的將來，在全球一體化浪潮的推動(dòng)下，標(biāo)準(zhǔn)問題將會(huì)迎刃而解。

5 、應(yīng)用前景 

　　RFID技術(shù)在汽配倉(cāng)庫(kù)管理中的應(yīng)用，能有效地解決對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資流動(dòng)有關(guān)的信息管理問題?？梢詫FID標(biāo)簽貼于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的托盤、包裝箱或元件上，標(biāo)簽內(nèi)包涵元件規(guī)格、序列號(hào)等信息，當(dāng)物資通過安裝在預(yù)置地點(diǎn)的RFID識(shí)讀器時(shí)，便可以完成庫(kù)存信息的自動(dòng)盤點(diǎn)。無線局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)管理信息系統(tǒng)中共享，指揮中心便能夠得到實(shí)時(shí)的物資儲(chǔ)存信息。整個(gè)過程不再需要保管員使用手持條形碼掃描器對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物資進(jìn)行逐個(gè)掃描，這將大大加快物資在物流供應(yīng)鏈中的流通速度，減少人工操作失誤，降低管理成本，提高倉(cāng)庫(kù)管理的工作效率。

　　同時(shí)，RFID的使用可以使倉(cāng)庫(kù)能夠快速準(zhǔn)確地了解自身的庫(kù)存水平，防止由于貨物的耗損和統(tǒng)計(jì)差錯(cuò)而可能導(dǎo)致的缺貨。利用RFID技術(shù)還能夠快捷準(zhǔn)確的從大量物資中迅速定位，找到急需的物品。 

　　同時(shí)RFID技術(shù)在在途貨物追蹤方面也具有非常好的應(yīng)用前景。給汽配零件貼上電子標(biāo)簽，在沿途設(shè)置射頻信息讀取點(diǎn)，安裝RFID信息讀取器，并與整個(gè)汽配管理系統(tǒng)信息平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)零件通過這些信息讀取點(diǎn)時(shí)，以固定的RFID信息讀取器從電子標(biāo)簽自動(dòng)取得數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳人汽配管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息共享。讓庫(kù)管員可以實(shí)時(shí)地取得正確的貨物信息，并追蹤、記錄及定位貨物在整個(gè)供應(yīng)鏈中的移動(dòng)。

　　同時(shí)，利用電子標(biāo)簽來記錄和儲(chǔ)存汽配零件的運(yùn)輸內(nèi)容和信息，也消除了很多需要人工處理的環(huán)節(jié)，還使得整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中所有程序及信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)目焖?、?zhǔn)確、一致。汽車工業(yè)歷來是制造業(yè)生產(chǎn)方式變革創(chuàng)新的前沿，并憑借其巨大的規(guī)模，以及與社會(huì)經(jīng)濟(jì)各部門廣泛的聯(lián)系，推動(dòng)了全世界制造業(yè)生產(chǎn)方式的變革。在這一過程中，信息技術(shù)的應(yīng)用為變革提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，保障了變革的成功，因此，汽車工業(yè)往往會(huì)成為新興信息技術(shù)應(yīng)用的先行者。而RFID技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展剛剛起步，因此具有很大的發(fā)展前景。