RFID在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)-設(shè)計(jì)應(yīng)用

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1研究背景與選題意義

汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，一直在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用。為保證行業(yè)主導(dǎo)地位，應(yīng)對市場的激烈競爭，汽車制造企業(yè)一直采用各種先進(jìn)的制造技術(shù)和制造模式提升產(chǎn)品研發(fā)能力和企業(yè)管理水平。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，企業(yè)大都已采用CAD等技術(shù)；在生產(chǎn)制造方面，廣泛利用CAM/CAPP等計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和數(shù)控技術(shù)以提升制造裝備的柔性化和制造過程的自動(dòng)化、數(shù)字化以及智能化；管理方面，汽車行業(yè)已經(jīng)歷了批量流水線制造、團(tuán)隊(duì)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(jìn)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(jìn)制造模式的管理思想，但由于缺乏相應(yīng)的技術(shù)手段，仍然面臨著無法對整個(gè)供應(yīng)鏈中與制造過程相關(guān)內(nèi)外資源進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合協(xié)調(diào)控制和精細(xì)化管理等問題，導(dǎo)致企業(yè)不能及時(shí)響應(yīng)顧客的個(gè)性化需求和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品增值并為顧客提供更好服務(wù)。

射頻識(shí)別（radiofrequencyidentification,RFID）技術(shù)的出現(xiàn)，為解決以上問題提出了可行方案。RFID技術(shù)是一種基于射頻原理實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)通過無線射頻信號(hào)的空間耦合傳輸特性來實(shí)現(xiàn)對象的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)一般由標(biāo)簽、閱讀器、天線和中間件組成。同傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，RFID技術(shù)在識(shí)別速度、識(shí)別距離、存儲(chǔ)容量、讀寫能力和環(huán)境適應(yīng)性等方面具有明顯優(yōu)勢，因此被逐步應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和國防等眾多領(lǐng)域。

2RFID技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的實(shí)際應(yīng)用

2.1在汽車零部件供應(yīng)及整車制造中的應(yīng)用

目前，RFID在汽車零部件供應(yīng)中的應(yīng)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(yīng)商之一ThyssenKrupp公司實(shí)施了包括數(shù)據(jù)自動(dòng)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(yīng)商大陸汽車集團(tuán)采用了RFID系統(tǒng)來跟蹤入庫庫存，并在第三方物流供應(yīng)商和制造廠追蹤可重復(fù)使用的集裝箱，世界的汽車傳動(dòng)和底盤零部件供貨商之一ZF

FfiedfichshMen公司實(shí)施了基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)并將其作為設(shè)施升級(jí)的一部分；在英國，中央政府大力資助在零部件供應(yīng)商與路虎裝配廠間應(yīng)用RFID追蹤汽車零部件的項(xiàng)目，捷豹汽車開始采用RFID來提高零部件供應(yīng)效率；在美國，著名的汽車零部件供應(yīng)商CARQUEST公司采用了基于RFID的配送中心管理系統(tǒng)，在17個(gè)配送中心投入運(yùn)行，為22個(gè)配送中心的接入點(diǎn)和配置提供支持服務(wù)，使接受和整合定單的準(zhǔn)確率提高了53%,庫存度達(dá)到99.9%,大大提高了生產(chǎn)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(chǎn)，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(chǎn)細(xì)節(jié)。本田汽車在其意大利和英國的公司采用了RFID對生產(chǎn)全程監(jiān)視；北美福特、北京現(xiàn)代在其發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)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(chǎn)等很多汽車制造商的生產(chǎn)線上也應(yīng)用了RFID.隨著個(gè)性化汽車定制的發(fā)展，越來越多不同配置的產(chǎn)品需要通過不同的生產(chǎn)路徑，RFID可與自動(dòng)化生產(chǎn)線配合，實(shí)現(xiàn)在制品生產(chǎn)路徑的自動(dòng)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(chǎn)，用戶可從上萬種內(nèi)外部選項(xiàng)中沒定自己的汽車顏色、發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)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(xì)要求的可重復(fù)使用的RFID標(biāo)簽，并在每個(gè)工作點(diǎn)處配有讀寫器，可保證流水線各位置能毫不出錯(cuò)地裝配。

2.2在汽車銷售及固定資產(chǎn)管理中的應(yīng)用

RFID系統(tǒng)的實(shí)施在管理和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面取得了一定效益。（1）管理方面實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)全過程實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的監(jiān)控，各級(jí)管理人員能掌握實(shí)際情況并進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)管理和作業(yè)調(diào)度；簡化整車生產(chǎn)流程，更好地管理和控制現(xiàn)場設(shè)備，并指導(dǎo)其進(jìn)行正確操作以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化；利用車體的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，有利于均衡生產(chǎn)；實(shí)現(xiàn)了汽車整車生產(chǎn)過程的全面質(zhì)量管理和質(zhì)量追溯；提升了生產(chǎn)過程的無紙化、自動(dòng)化和智能化水平。（2）經(jīng)濟(jì)方面可循環(huán)利用的RFID電子標(biāo)簽取代性條碼；RFID自動(dòng)掃描，減少了人工工時(shí)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(shí)間，降低了經(jīng)濟(jì)損失；減少涂裝噴涂機(jī)器人換槍次數(shù)，節(jié)約了清洗劑和漆；無須單獨(dú)對緩沖區(qū)編組平臺(tái)進(jìn)行硬件改造即可進(jìn)行車體隊(duì)列調(diào)度，節(jié)約了改造費(fèi)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(nèi)快速取到試駕車鑰匙，提高了10%的銷售業(yè)績；瑞典汽車經(jīng)銷商Holmgrens

Bil、亞特蘭大奔馳經(jīng)銷商RBM采用了基于RFID的無線實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，來更好的管理汽車交易活動(dòng)和實(shí)時(shí)收錄汽車交易信息。RFID還可用來進(jìn)行有針對性的活動(dòng)。寶馬子公司開展了一個(gè)試行項(xiàng)目，選擇Mini司機(jī)發(fā)放RFlD鑰匙環(huán)，當(dāng)攜帶RFID鑰匙環(huán)的駕駛?cè)藛T經(jīng)過電子廣告牌時(shí)，固定在廣告牌上的讀寫器可讀取鑰匙環(huán)中RFID標(biāo)簽內(nèi)的ID號(hào)碼，并將這一號(hào)碼傳送到中央服務(wù)器，服務(wù)器即查找相關(guān)數(shù)庫，并根據(jù)項(xiàng)目前期車主的調(diào)查問卷中顯示的個(gè)體信息及當(dāng)天的日期或季節(jié)等因素決定展示哪一條個(gè)性化信息。

2.3在汽車智能化及售后服務(wù)中的應(yīng)用

RFID可為傳統(tǒng)汽車添上新功能。例如，福特公司將RFID應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電池充電系統(tǒng)，可將車輛運(yùn)行情況及電池使用情況及時(shí)傳遞給操作者，從而大大提高充電效率；為適應(yīng)公司內(nèi)部發(fā)展和外部環(huán)境強(qiáng)制要求的雙重需要，米其林輪胎北美公司已改產(chǎn)基于RFID的智能輪胎，在輪胎成型工序，在胎體簾布層與胎側(cè)嵌入具有壓力和溫度感應(yīng)功能的特制RFID標(biāo)簽，可實(shí)時(shí)監(jiān)測胎壓及輪胎溫度，并在胎壓過低時(shí)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(chǔ)有氣瓶生產(chǎn)廠家、氣瓶充氣次數(shù)等信息的RFID標(biāo)簽貼在氣瓶上，可監(jiān)控氣瓶的使用，及時(shí)收回過期氣瓶，減少使用環(huán)節(jié)中的潛在危險(xiǎn)；RFID還廣泛應(yīng)用于豐田、福特、三菱、現(xiàn)代等車型的防盜，將足夠小的RFID標(biāo)簽（內(nèi)含有特定碼字）封裝到汽車鑰匙中后，當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)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(biāo)簽發(fā)來的特定信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)就不會(huì)發(fā)動(dòng)。

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(jì)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(bào)廢的整個(gè)生命周期內(nèi)，產(chǎn)品序列號(hào)、出產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠等重要數(shù)據(jù)均完整保存在RFID標(biāo)簽中，可縮小召回范圍。汽車制造商正將RFID應(yīng)用于車輛的終生自動(dòng)識(shí)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(wù)站上的一種可選方案。在德國，汽車零部件供應(yīng)商、制造商及軟件公司和學(xué)術(shù)界組成了聯(lián)盟，以設(shè)計(jì)一個(gè)可復(fù)制應(yīng)用到整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的零部件追蹤系統(tǒng)，從而避免大批產(chǎn)品召回的情況，該項(xiàng)目得到了德國政府的支持。

3RFID技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用特點(diǎn)及擴(kuò)散關(guān)鍵影響因素

3.1RFID技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用特點(diǎn)

RFID在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用當(dāng)前呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：首先，具有廣泛性，涉及汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)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(wù)商等主體；其次，整車制造商起主導(dǎo)和推動(dòng)作用，其應(yīng)用重點(diǎn)集中在生產(chǎn)線控制上，零部件商、銷售商、服務(wù)商也有跟進(jìn)；第三，主要局限于企業(yè)內(nèi)部的閉環(huán)應(yīng)用，如基于RFID的工具管理、生產(chǎn)線控制、看板管理等，只有少數(shù)業(yè)務(wù)涉及供應(yīng)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(gè)供應(yīng)鏈大規(guī)模協(xié)作的開環(huán)應(yīng)用，即使在企業(yè)內(nèi)部，RFID的價(jià)值也未充分體現(xiàn)，如還未將RFID應(yīng)用于特約服務(wù)站的備品備件管理；第四，還沒有以RFID為設(shè)計(jì)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的各個(gè)業(yè)務(wù)流程，只是用RFID來提高現(xiàn)有業(yè)務(wù)效率，缺乏流程創(chuàng)新，如RFID在汽車零部件供應(yīng)環(huán)節(jié)主要用于零部件運(yùn)輸和集裝箱管理，在銷售環(huán)節(jié)主要用于提高銷售自動(dòng)化程度，還沒有對戰(zhàn)略計(jì)劃、供貨模式、銷售模式等造成大的影響。

RFID的開環(huán)應(yīng)用在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中未能大規(guī)模擴(kuò)散開的原因可能是：較高的項(xiàng)目投資、復(fù)雜的多對多的關(guān)系、尚未統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、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(biāo)簽和基礎(chǔ)沒施的成本很高，從可回收資產(chǎn)管理、生產(chǎn)線管理等企業(yè)內(nèi)部試驗(yàn)性環(huán)節(jié)開始，就可從特定環(huán)境中獲得對RFID技術(shù)及其性能的經(jīng)驗(yàn)，而且在一個(gè)較有限的內(nèi)部環(huán)境中，標(biāo)準(zhǔn)問題就不那么突出。

3.2RFID技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中擴(kuò)散的關(guān)鍵影響因素

擴(kuò)散理論已成為當(dāng)前信息技術(shù)研究中經(jīng)常參照的理淪。對于RFID技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中擴(kuò)散的關(guān)鍵影響因素，Mondragon等學(xué)者已展開了相關(guān)研究，現(xiàn)有文獻(xiàn)歸納分析結(jié)果表明，RFID在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中擴(kuò)散的影響因素主要集中在RFID標(biāo)準(zhǔn)（兼容性）、成本、技術(shù)復(fù)雜度、技術(shù)性能這四個(gè)方面，此外，強(qiáng)制命令、高層支持、隱私保護(hù)、戰(zhàn)略、合作、集中計(jì)劃、可視收益也有影響。對此，解釋如下：首先，由于采用RFID技術(shù)的企業(yè)都想在內(nèi)部基礎(chǔ)構(gòu)架集成的基礎(chǔ)上，利用RFID與供應(yīng)鏈上其他伙伴合作，一旦采用的標(biāo)準(zhǔn)不合適，則可能發(fā)生巨額沉沒成本，因此標(biāo)準(zhǔn)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(jià)值零部件中開環(huán)應(yīng)用的直接收益將難以彌補(bǔ)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(fù)雜得多，沒有一個(gè)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(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)，因此RFID技術(shù)復(fù)雜度不容忽視。RFID的可視收益在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)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(yù)算花在了供應(yīng)鏈管理的改進(jìn)上，更關(guān)注RFID在供應(yīng)鏈管理改進(jìn)上的潛力，而不過分強(qiáng)調(diào)暫時(shí)的可視收益。

可以看到，影響RFID在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中擴(kuò)散的前四個(gè)因素都屬于技術(shù)兇素，這可能是因?yàn)樵赗FID應(yīng)用和擴(kuò)散早期，技術(shù)采用者更關(guān)注新技術(shù)的能力，而且，目前汽車行業(yè)中的大多數(shù)應(yīng)用仍是基于閉環(huán)系統(tǒng)，各部門擁有相同的企業(yè)內(nèi)部環(huán)境，內(nèi)部的組織間關(guān)系也不那么重要。但是，當(dāng)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈開始采用RFID開環(huán)系統(tǒng)時(shí)，集中的計(jì)劃、競爭和技術(shù)擴(kuò)散的倡導(dǎo)者等因素將變得重要。雖然汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)組織得很完善，汽車零部件供應(yīng)商與整車制造商之間也有著很好的業(yè)務(wù)合作關(guān)系，但整車制造商實(shí)際上仍處于占優(yōu)勢的主導(dǎo)地位，一旦整車制造商要求其供應(yīng)商在汽車零部件上貼上RFID標(biāo)簽，將對RFID在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用和擴(kuò)散起到較大的推動(dòng)作用。

4RFID技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用和擴(kuò)散建議

首先，企業(yè)高層應(yīng)從思想上高度重視RFID技術(shù)的應(yīng)用和擴(kuò)散。據(jù)原國家信息產(chǎn)業(yè)部預(yù)測，未來5~10年RFID市場的規(guī)模將達(dá)3000億美元，中國RFID產(chǎn)業(yè)在2022年后也將踏入高速發(fā)展期。由科技部等十五個(gè)部委共同發(fā)布的《中國射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)政策白皮書》中，將國內(nèi)RFID技術(shù)的實(shí)施分為三個(gè)階段，經(jīng)過2022年前數(shù)年的醞釀、2022及2022年開始起步之后，中國RFID實(shí)施已進(jìn)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(lǐng)域有望成為世界第三大市場。對RFID技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿?，汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)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(jīng)費(fèi)投入、研發(fā)力量等方面做出切實(shí)舉措。

其次，要結(jié)合政府、企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)和高校各方力量，突破RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共性技術(shù)及關(guān)鍵領(lǐng)域。要在政府的引導(dǎo)和支持下，以企業(yè)為主體，通過各主體在產(chǎn)業(yè)鏈、市場合作、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及研發(fā)領(lǐng)域的聯(lián)盟，搭建RFID技術(shù)創(chuàng)新和擴(kuò)散平臺(tái)。要鼓勵(lì)產(chǎn)、學(xué)、研、用等單位聯(lián)合承擔(dān)課題，積極尋找降低RFID項(xiàng)目成本的有效途徑，并及時(shí)進(jìn)行RFID技術(shù)和成果的應(yīng)用。

再次，要推動(dòng)RFID在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的開環(huán)應(yīng)用和業(yè)務(wù)流程創(chuàng)新，積極創(chuàng)建示范營運(yùn)基地。RFID應(yīng)用的舞臺(tái)在物流和供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域，其商用價(jià)值必須在大規(guī)模的開環(huán)應(yīng)用中才能體現(xiàn)。我國汽車行業(yè)高度重視RFID,啟動(dòng)了"中國汽車產(chǎn)業(yè)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)工程",制定了《汽車零部件用GSI系統(tǒng)編碼與條碼標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)》，正在建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)中也有產(chǎn)品電子代碼體系，各方編碼標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一將有助于推動(dòng)RFID技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，汽車產(chǎn)業(yè)內(nèi)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(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈重構(gòu)問題。要把供應(yīng)鏈管理及信息管理領(lǐng)域內(nèi)的成果及RFID技術(shù)獨(dú)具的流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集能力結(jié)合起來，并結(jié)合其他信息新技術(shù)的應(yīng)用，挖掘RFID在業(yè)務(wù)流程中的創(chuàng)新能力和RFID數(shù)據(jù)的商業(yè)價(jià)值，如利用RFID推動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)作管理中的拉式管理，構(gòu)建基于RFID的面向客戶定制的敏捷供應(yīng)鏈管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)沿整條供應(yīng)鏈進(jìn)行的以車輛的VIN碼為關(guān)鍵字的實(shí)時(shí)搜索，采用基于RFID的供應(yīng)商管理庫存（VMI）或聯(lián)合管理庫存（JMI）模式等。，要處理好RFID項(xiàng)目實(shí)施中的實(shí)際問題。

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