0 概述
轮胎是国家的重要战略储备物资,轮胎工业是汽车、航空和交通运输业的配套支柱性产业,2015年轮胎产量为9.25亿条,约占全球的40%,位居世界第一。伴随着汽车的普及和高速公路里程的增长,人们对轮胎的质量以及在使用过程中控制的要求越来越高,轮胎行业需要引入新的管理模式,提高生产效率,提升产品质量,对轮胎全生命周期进行监管和追溯。基于RFID技术的整体解决方案应运而生。
1 轮胎行业中的RFID技术
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,俗称电子标签,是一种非接触式、无需可视的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取识别数据,无需人工干涉。作为物联网领域的新兴技术,RFID具有扫描速度快、可穿透扫描、抗污染能力和耐久性强、数据存储容量大、体积小等优点。目前,RFID技术已被广泛用于物流、制造、身份识别、资产管理、智能交通等,基于RFID的集装箱管理、动物管理等已经有相关标准支撑。可以说,RFID在我们的生活中已经无所不在了。
随着轮胎信息化管理技术的不断进步,传统轮胎行业采用的“条码+胎侧信息”管理模式已经不能满足轮胎企业智能化管理、轮胎产品大范围流转等要求,将RFID技术应用于轮胎成为热门课题。将超高频RFID电子标签作为数据信息载体植入到轮胎中,成为轮胎全生命周期的唯一身份标识,可实现轮胎在生产、物流、使用、翻新等环节的自动识别,实现防伪、数据追溯,提高管理的方便性及管理效率。
目前,全球很多轮胎企业,如米其林、固特异、锦湖轮胎都在研发和试验轮胎RFID标签。软控股份从2005年开始进行RFID技术在轮胎中应用的研究,技术人员解决了电子标签封装方法、标签性能、粘合技术、植入工艺等一系列技术难题。其中,RFID轮胎标签设计、封装与植入技术科技成果通过了中国石油和化学工业联合会鉴定,专家认为整体技术水平进入国际领先行列。2014年,RFID轮胎电子标签设计、封装与植入技术的研究及产业化项目获得石化联合会技术发明一等奖。
2 轮胎用RFID电子标签的标准化进程
软控在研发轮胎用RFID电子标签开始就关注产品的标准问题,在国际上率先致力于产品标准的制定。
软控主起草的轮胎用射频识别(RFID)电子标签、轮胎用射频识别(RFID)电子标签植入方法、轮胎用射频识别(RFID)电子标签试验方法、轮胎用射频识别(RFID)电子标签编码四项行业标准,被列入工信部2014年第一批行业标准制修订计划(重点),已于2016年1月15日由工信部审批通过,并将于2016年7月1起日正式实施。
由中国主导,软控主起草的轮胎用RFID电子标签相关四项国际标准也已在ISO立项,并成立ISO/TC31/WG10工作组。轮胎用RFID电子标签四项国际标准,是中国轮胎行业第一个正式立项的ISO系列化国际标准,也是轮胎用电子产品的第一项国际标准。该四项国际标准的制定,将在全球范围内推动RFID技术在轮胎上的应用,使我国有了产品“话语权”,不用再跟在别人的后面发展,为产品走出去占领国际市场奠定了基础。
产品规范化推广需要标准先行,轮胎用RFID电子标签标准体系的建立,使RFID电子标签具备明确的生产、测试、质检、植入、编码的规范与标准,是将RFID技术大规模产业化应用于轮胎行业的基础和保障,能够有力推动RFID技术在轮胎中的规范、安全应用,推进了轮胎行业智能化、信息化进程。
3 轮胎用RFID技术的应用
随着轮胎用RFID电子标签标准体系的建立,轮胎行业具备了大规模引入RFID技术的条件与准绳。将轮胎用RFID电子标签作为轮胎识别数据载体,使轮胎具有全生命周期唯一标识,通过采集终端读取相应信息,结合配套管理软件,可以实现对轮胎的生产信息、销售信息、使用信息、翻新信息、报废信息等轮胎全生命周期数据进行有效记录和追溯,并能够随时读取,轮胎管理将变得信息化、透明化,从根本上解决了轮胎在管理过程中发生混乱,无法跟踪的弊端,为轮胎生产与使用过程创造全新的管理模式。
3.1 轮胎生产过程的应用
轮胎生产过程中,在成型工序植入RFID电子标签,并赋予其唯一识别编码与初始信息,即可实现半制品、硫化、质检等生产环节的生产管理与监控。通过配套读写设备,对各工序的轮胎半成品进行信息的采集与记录,并即时上传管理系统进行分析,从而实现轮胎生产信息记录、生产计划管理、产品质量管理等,改变传统的人工抄录数据导致的错漏频出、效率低下等现象,实现自动化、信息化的生产管控。
3.2 轮胎仓储过程的应用
在成品胎的仓储物流过程中,通过对轮胎进行扫描,能够快速准确地获取轮胎的生产日期、批次号、型号、生产商等信息,从而实现自动化的入库、出库、移动、盘点等操作,对企业库存进行全面的控制和管理,避免出现库存轮胎积压、短缺现象,以达到降低库存、减少资金占用、保证生产经营活动顺利进行的目的。RFID电子标签作为轮胎全生命周期中的唯一身份标识,是轮胎出入库准确高效,大范围大批量流转的保证。
3.3 轮胎销售过程的应用
通过轮胎RFID芯片信息,能够查询销售至不同经销商、不同地区的轮胎明细信息并进行分析,从而有效防止经销商的“串货”销售现象;当发生理赔时,通过读取理赔轮胎的RFID芯片信息,可以迅速追溯到相关的物流及生产明细信息,为理赔提供数据基础。在轮胎的销售过程中,结合RFID电子标签中存储的轮胎信息与相应的信息管理系统,能够实现三包理赔数据、客户管理、轮胎出入库、轮胎产量和质量等的多维分析,为企业决策提供定量分析。
4 基于RFID的车队管理解决方案
下面以大型车队应用RFID电子标签进行管理为例,介绍RFID技术在行业中的应用。
车队轮胎管理系统是车队在使用、维修、翻新及管理轮胎时形成的一套流程体系,该系统涉及到了轮胎购买、仓储、使用、拆卸、检测、翻新以及维修等多个环节,是一个庞大复杂的体系结构。
传统的大型车队轮胎管理采用人工烫号加手工记录方式,存在管理成本高、系统数据不准确、烫号易磨损、易损坏胎体、轮胎不能大范围流转等问题。为有效解决上述问题,更好地管理轮胎出入库、配送作业、信息的跟踪查询以及对轮胎质量、翻新等工序更加有效地监管,软控股份有限公司为大型车队量身打造了以RFID为数据识别载体,以智能化、信息化方式管理车队轮胎的解决方案,该方案能够实现:
1)精准化轮胎库存管理,解决库存不准确的问题。
2)智能提报轮胎物流配送计划,优化轮胎调拨方案,保持路队库存合理。
3)自动计算匹配轮胎行驶里程,为轮胎管理提供数据支持。
4)对轮胎各个阶段(原胎、翻新胎)进行精细化管理,分别统计里程等信息。
5)分析车辆轮胎消耗,减少轮胎的异常使用。
6)轮胎故障分析,为轮胎购买、使用、翻新提供决策依据。
7)生成轮胎管理相关的报表,减少人员投入和干涉。
该解决方案主要包括轮胎出入库、轮胎配送和回收、轮胎装卸和检查、轮胎翻新和报废以及轮胎跟踪与管理等五大部分。系统业务设计流程图如下所示:
图1 系统业务设计流程图
1、轮胎出入库
将标签与轮胎信息进行绑定之后,在轮胎出入仓库时,通过手持终端扫描轮胎中的RFID电子标签进行入库,并及时在信息系统中更新轮胎库存信息。
2、轮胎配送和回收
翻新厂根据各路队要求从仓库调拨轮胎扫描装车,生成配送单。当轮胎配送至指定地点后,路队收货人员通过扫描轮胎进行收货,收货信息与配送单信息匹配成功则配送完成,否则重新配送。路队人员确认送货完成后,配送人员扫描返还轮胎,完成轮胎配送和回收。
3、轮胎装卸和检查
在轮胎磨损严重或不能使用需要换胎时,卸下并扫描该轮胎,备注轮胎被换下原因。车辆装胎前同样需要先扫描,在对应轮位正确后才能执行装胎操作。
4、轮胎维修、翻新和报废
配送车将路队返还轮胎运回翻新厂,首先经过专业人员鉴定该轮胎是否应该维修、翻新或报废,并申报计划。对于翻新后的轮胎进行质量检查,确定轮胎质量品级。
5、轮胎跟踪和管理
实时更新轮胎里程,方便管理人员跟踪轮胎的现行和历史状态,对轮胎使用情况和管理流程进行更加有效地监控。通过查看翻新厂库存和各车队库存量,可进行更高效的调度和管理。统计的轮胎里程信息可作为轮胎质量评价的依据。
5 展望
RFID技术在轮胎中的应用,实现了轮胎产品的智能化。目前,软控股份有限公司已经建立健全了轮胎用RFID电子标签供应链体系,包括轮胎用RFID电子标签全套生产体系建设、测试体系建设、数据体系建设、数据平台建设、自动化配套设备,并积极建设智能轮胎技术服务中心,为智能轮胎的全面推广做好全方位准备。标准的正式实施将加速推动RFID技术在轮胎行业的规范化推广应用,实现轮胎行业产品的智能化,有效推动轮胎行业整体技术进步。
随着轮胎用RFID电子标签技术越来越成熟,电子标签加工工艺自动化程度将越来越高。随着轮胎用RFID电子标签标准体系的建立和完善,RFID技术在轮胎行业中的应用将会深入,轮胎产业链将受益于RFID技术带来的全新管理模式。
(软控股份有限公司陈海军 董兰飞 于洋)