RFID智能包装在汽车零部件企业中的应用_韦晓丽.pdf

158 AUTO TIMEAUTO PARTS|汽车零部件RFID 智能包装在汽车零部件企业中的应用1引言在汽车零部件的物流、存储环节中，包装主要起着保护、隔离、运输及定量等作用。随着汽车主机厂的制造能力不断提升，汽车零部件生产企业也需要不断提高响应速度。在汽车零部件公司的生产制造过程中，如何有效提升企业的原材料、在制品、成品的管理水平，对于企业降本增效、提高竞争力越来越重要。随着企业对原材料信息、位置、状态等信息需求与日俱增，如何应用信息技术，提高汽车零部件物流及存储管理水平，是汽车零部件管理研究及应用的重要内容。无 线 射 频 RFID（Radio Frequency Identification）技术读写速度快、环境适应性强等优势，在制造企业中的生产制造、物流仓储中的应用越来越广泛。在汽车零部件企业，将 RFID 技术应用于工业包装中，形成智能包装，可充分发挥现代信息技术的优势与作用，提高物流周转、仓储管理的效率，支持企业智能化发展。2智能包装智能包装是指在一个包装、一个产品或产品与包装的组合中，有一个集成化组件或一项固有特性，通过此组件或特性把符合特定要求的智能产品赋予产品包装的功能中，或体现在产品本身的使用中1。目前智能包装主要分为功能材料型、功能结构型及信息型这三种类型。其中信息型智能包装主要应用于记录并反馈包装系统及内装物内在品质和生产、储存、运输过程信息的新型包装技术，是最有发展活力和前景的包装技术之一。目前的研究成果主要体现在智能标签技术与信息识别智能包装方面。随着互联网技术的发展，信息识别智能包装技术从一维码、二维码识别技术，发展到多维码、RFID、NFC、EPC 技术，正向高级智能包装阶段迈进，广泛应用到产品溯源、智能物流、智慧仓储、票证防伪、人员管理、移动支付等全方位，呈逐年上升趋势2。3基于 RFID 技术的智能包装RFID 是一种通过无线射频进行非接触双向通讯识别技术，将其与包装结合，与复杂的系统进行串联，赋予包装感知和通讯的功能，便于解决物流调度、质量追溯、库存管理等问题3。在提高工作效率的同时，为企业的库存分析、存量设置等提供数据支持，辅助企业持续改善。RFID技术在机场行李管理、医疗管理、销售管理、供应链管理等领域都有广泛的应用，帮助企业实现对产品制造过程、销售及售后服务等过程的追溯。将 RFID 技术应用在工业包装中，形成信息型智能包装，能实时监控原材料、在制品、成品的库存状态、位置状态，且不需要投入人工进行操作，有利于提高物品的管理效率，缩短制造周期。RFID 在智能包装的材料上，也不断有研究成果，如安德烈海姆研发制造的石墨烯电子标签，提高了电子标签性能、寿命上的优势4。在制造企业中，基于 RFID技术的储配管理系统架构主要为设备层、软件层、系统应用层5。设备层主要有手持设备、RFID 载具、服务器设备、出入口读写设备等。工作人员用手持设备将包装载具上的韦晓丽柳州职业技术学院广西柳州市545616摘 要：随着汽车行业智能化的发展与应用，汽车零部件生产企业也需要不断提高响应速度。本文对于 RFID智能包装在汽车零部件生产企业的制造过程、存储管理的具体应用进行了探讨，分析在工艺流程、现场布局、库位规划、物流路线等方面进行改善的基础上，RFID 智能包装在库存管理、工作效率、成本等方面获得的成效。关键词：汽车零部件智能包装RFIDApplication of RFID Intelligent Packaging in Auto Parts EnterprisesWei XiaoliAbstract：With the development and application of intelligence in the automotive industry,auto parts manufacturers also need to continuously improve their response speed.This paper discusses the specific application of RFID intelligent packaging in the manufacturing process and storage management of auto parts manufacturers,and analyzes the effectiveness of RFID intelligent packaging in inventory management,work efficiency,cost and other aspects on the basis of improving process flow,site layout,storage location planning,logistics route,etc.Key words：auto parts,smart packaging,RFIDAUTO TIME 159 AUTO PARTS|汽车零部件 时代汽车RFID 标签进行数据绑定，包装经过出入口读写设备时，能快速识别读取到信息，并通过软件层实时上传数据至系统应用层的仓储管理系统，实现加工产成品状态数据的高效、透明的传输与读写，见图 1。随着汽车行业的发展及日益激烈的市场竞争，对汽车零部件及配件制造提出了更高的要求。在“十三五”期间，汽车零部件产业取得了显著的成绩，低碳化、智能化、信息化是未来汽车零部件行业的发展趋势6。基于 RFID 技术的智能包装，有利于汽车零部件及配件制造过程中实现存储、过程管控、数据信息等进行快速、高效的管理。4N 汽车零部件制造企业 RFID 智能包装的应用文章以 N 汽车零部件制造企业为例，分析基于 RFID 智能包装在汽车零部件各环节管理中的应用。N 汽车零部件制造企业主要生产汽车变速器齿轮、齿轴及汽车传动零部件产品，在加工和生产的过程库存管理业务主要涉及原材料存储、在制品暂存、成品存储。随着规模不断扩大，经营管理越来越复杂，需要从原来依靠经验管理转变形成规范化的管理。在此之前，由于生产环节多、各工序周期差异较大，存在着在制品库存多、周转过程数据模糊、存放管理缺乏规范、料账不符、寻找困难等问题等多种问题。因此，为提高该企业的整体物流及存储业务管理水平，首先要对厂内物流进行梳理，规划各环节的存图1系统架构示意图系统应用层软件层设备层仓储管理系统数据接口各项业务软件服务手持设备RFID 载具服务器出入口读写设备图2厂内物流整体规划思路精坯顾客抛丸在制品热处理制齿线成品库成品校直+打磨+成检深孔钻精坯库供应商待抛丸存储区FIFO待热处理存储区FIFO精坯缓存区 FIFO分拆包待校直存储区FIFO料车/托盘配达料车/托盘配达料车/托盘配达热处理工装配达抛丸、校直+打磨+检验、入库等过程。在存储环节中，除精坯库、成品库外，在主要的工艺节点间设置缓存区域，分别为对在制品进行缓存、周转管理，形成厂内物流总体规划思路（如图 2），解决该公司的在原料、半成品、成品无库位规划、存放缺乏规范、过程管理混乱等问题。根据现有的生产工艺流程及现场实际场地情况，对各存储区域进行划分，形成厂内各区域及物流路线规划（如图 3 所示），便于配送与管理。对于存储区域内的库位规划，根据物品的包装要求、周转要求进行设计。根据主机厂的包装要求，需采用 1300mm*1300mm、900mm*1200mm 两种规格的料架。根据企业现有业务量、未来三年规划情况、场地情况，对存储区域内的库位需求进行规划。目前，原材料库位需求量为 317 个，成品库位需求量为 343 个，在制品各环节的存储库位需求量为 200 个。而企业涉及的产品系列多、制造过程环节多，如按照传统的按系列规划固定库位的存储管理办法，目前的面积将无法满足库位需求。为了降低成本、减少库存浪费，需应用信息系统，提高管理效率，解决各环节库存周转问题。4.2RFID 智能包装的应用N 汽车零部件制造企业的工艺流程较为繁琐，涉及的存储区域较多，为了提高存储管理效率、降低物流与物料管理成本，将RFID 识别技术应用于物流器具，形成信息型智能包装，用于出入库管理、暂存管理、状储区域，在此基础上应用RFID智能包装技术，提供各种物流和存储业务的支持，以实现对零部件各环节的管控，降低物流成本，提高效率，缩短制造周期。4.1存储区域规划及厂内物流优化N 汽车零部件制造企业所生产的产品，主要是对精坯进行机加、热处理，其存储区域规划及厂内物流优化的重点主要集中在热处理前后两段。各存储区域、厂内物流规划需根据产品的需求节拍、加工工艺、设备能力等因素，对工艺流程、工位、区域布局进行优化，使各环节生产能力趋于平衡化，各存储区域合理化。经过梳理后，将主要工艺过程主要锁定在精坯深孔钻、制齿线、热处理、160 AUTO TIMEAUTO PARTS|汽车零部件态跟进等。由于该公司的包装载具主要为金属料架，因此 RFID 标签采用超高频抗金属标签，固定在工装器具上，可循环使用，如图 4 所示。图4RFID标签与包装器具RFID 标签TH20210122000011000000包装器具4.3RFID 智能包装在原材料中的应用在不同的环节与存储区域，智能包装发挥着不同的作用。在原材料入库环节中，供应商运送来的原材料，需要将精坯材料在检查合格后，在拆包区将精坯材料由供应商的纸箱或木箱转换为 RFID 包装器具，并做数据处理。准备完成后，精坯材料通过安装有RFID 的读写设备的物流门后，自动读取入库信息。库区编号与RFID的读写设备编号相同，并将 RFID 的读写设备与其相匹配。系统通过读取信息后，存储在系统数据库中，并在系统中配置入库存储位置等进本信息，可以将包装器具存储区域的编号与实际的地理位置相匹配。4.4RFID 智能包装在制造周转中的应用在零部件的制造周转中，因工艺间的加工时间差异，涉及较多的缓存环节，应用RFID 智能包装可实时跟进各环节的物料数量、质量状态等，对生产进度、生产过程进行实时管控。根据生产计划，员工将精坯材料领出，RFID 读写器设备更新料车的状态，在精坯上线区待加工。之后的各环节将根据线边设计的最低库存进行周转。由于该企业的产品品种、需求订单较为稳定，可采用物料拉动配送方式进行物料的配送与管理。各在制品缓存区域除了实时了解数量信息、位置信息外，还可结合物料拉动配送方式来快速响应下游工序的需求，将 RFID 智能包装应用于看板拉动，按需拉动管理在制品周转配送。除掌握在制品信息外，还可通过应用RFID 技术，对各环节的加工工时进行准确的分析与评估，分析各环节的实际产能，准确的把握生产进度，解决生产瓶颈，实现资源的合理配置。4.5RFID 智能包装在成品存储管理与出库的应用当零部件加工完成后，进入成品库区，根据主机厂的需求计划，做好发货准备。RFID 技术在成品环节的管理，主要是对成品存储位置信息确认、数量信息统计等工作，可快速找到物品位置，提高物品盘点效率，减少库存差异率。在成品出库环节，由于出入库共用一个物流门，为了区分物品出入库数据，在物流门设置一前一后两组固定读写设备，即前端的读写设备先读到数据，则为入库，后端读写设备先读到数据，则为出库。4.6改善效果在工艺流程、现场布局、库位规划、物流路线等方面进行改善的基础上，将 RFID技术与包装载具相结合，库存占有率、工作效率、成本等方面均由较大程度改善。经统计，在项目运行 4 个月后，物流工作效率提高 63.7%，产品与服务质量提高 10%，库存占有率降低 90%，节能降耗减少 64%。要充分发挥智能包装的优势，还需要往供应商拓展，可共享原材料数据信息，并能够减少与优化原材料入库前的检验、二次包装的环节。5结语随着智能化的发展进程，信息化、智能化是汽车零部件企业的发展趋势。RFID 技术在工业包装中的应用，可有效提升企业的物流管理水平，实现对零部件生产制造过程、库存管理等方面的有效管控，降低成本，全面提升企业的核心竞争力，实现资源的优化配置。课题名称：广西汽