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應(yīng)用設(shè)計

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RFID技術(shù)賦能新能源汽車總裝車間

RFID技術(shù)賦能新能源汽車總裝車間

2025/10/23 15:05:51

一、行業(yè)背景

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)加速迭代的當(dāng)下,車型多樣化、生產(chǎn)柔性化、質(zhì)量追溯精細(xì)化已成為行業(yè)發(fā)展的核心訴求??傃b車間作為整車生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),面臨著混線生產(chǎn)協(xié)同難、工藝參數(shù)管控嚴(yán)、質(zhì)量追溯顆粒度細(xì)等多重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)人工掃碼的數(shù)據(jù)采集模式,已難以適配高節(jié)拍、高精度的智能制造需求。

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二、核心痛點

人工掃碼效率低易出錯是總裝車間的首要難題。工人手持設(shè)備逐個掃碼采集數(shù)據(jù),不僅制約生產(chǎn)節(jié)拍,還因條碼易受油污、磨損影響,導(dǎo)致識別失敗率高,需人工二次錄入,增加工時成本的同時,可能造成裝配數(shù)據(jù)與車輛VIN碼綁定錯誤。以年產(chǎn)10萬輛的新能源汽車工廠為例,僅掃碼崗位就需配置20名專職員工,年人力成本超300萬元。

物料追溯精度不足同樣困擾行業(yè)發(fā)展。電池模組等關(guān)鍵部件涉及多級供應(yīng)商,條碼信息無法實時同步至主機廠MES系統(tǒng),導(dǎo)致庫存差異率較大,影響JIT(準(zhǔn)時制)生產(chǎn)調(diào)度。當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題時,傳統(tǒng)方式需耗時4-6小時定位問題批次,難以精準(zhǔn)縮小召回范圍,且高壓線束裝配扭矩等關(guān)鍵工藝數(shù)據(jù)易丟失,埋下安全隱患。

裝配過程實時監(jiān)控缺失則直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。新能源車型電池包安裝需遵循128項工藝標(biāo)準(zhǔn),傳統(tǒng)模式難以實時校驗操作合規(guī)性,漏裝、錯裝率高達0.5%;在多車型混線生產(chǎn)中,物料配送節(jié)奏與工位需求不匹配,導(dǎo)致線邊庫存積壓,工位等待時間過長,無法滿足高節(jié)拍生產(chǎn)需求。

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三、晨控RFID解決方案

(一)全流程應(yīng)用場景布局

在車身識別與排序管理環(huán)節(jié),PBS 存儲區(qū)部署超高頻 RFID 讀寫器,通過綁定車體 VIN 碼的耐高溫抗金屬標(biāo)簽,實現(xiàn)涂裝后車身自動識別與排序編組,誤差率<0.01%,徹底解決人工掃碼錯漏問題;電池包、電機等核心部件采用雙頻 RFID 標(biāo)簽,裝配工位通過通道式讀寫器驗證部件與車輛配置匹配性,杜絕混裝風(fēng)險。工藝參數(shù)動態(tài)匹配場景中,儀表盤安裝、線束連接等工位的讀寫器讀取標(biāo)簽內(nèi)車型參數(shù)后,自動調(diào)取對應(yīng)扭矩標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)檢清單,實現(xiàn)工藝參數(shù)實時適配;終檢工位采用多天線陣列讀寫器,同步讀取車輛 VIN 碼與零部件標(biāo)簽并比對 BOM 清單,大幅提升缺陷檢出率。

(二)核心設(shè)備與集成架構(gòu)

采用多層級設(shè)備架構(gòu),讀寫設(shè)備集成天線控制、信號處理模塊,可高效采集處理數(shù)據(jù),其中 CK-UR12 系列超高頻讀寫器覆蓋 865-868MHz/902-928MHz 頻段,輸出功率 0-33dBm 可調(diào),防護等級達 IP67,適配底盤裝配、車門線等惡劣工況,能在 0-50cm 距離穩(wěn)定讀取。標(biāo)簽選型針對部件特性定制:電池包殼體用 - 25℃~260℃耐高溫防腐蝕標(biāo)簽,車身 A/B 柱預(yù)埋柔性抗金屬標(biāo)簽以實現(xiàn)全生命周期追溯,電機外殼標(biāo)簽采用環(huán)氧樹脂封裝并通過 3M VHB 膠帶固定提升抗震動性,線束標(biāo)簽植入接插件耐受高壓水洗。系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議實現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)交互,RFID 采集數(shù)據(jù)與 MES、ERP、WMS 系統(tǒng)聯(lián)動,構(gòu)建完整數(shù)據(jù)鏈路,保障設(shè)備與系統(tǒng)無縫對接。

(三)關(guān)鍵功能實現(xiàn)

車輛身份信息動態(tài)綁定為核心基礎(chǔ),將 VIN 碼寫入抗金屬 RFID 標(biāo)簽實現(xiàn)車身與電子身份強綁定,車輛進入不同工位時,讀寫器自動捕獲標(biāo)簽信息并更新至 MES 系統(tǒng),實時同步生產(chǎn)訂單配置,支撐多系統(tǒng)數(shù)據(jù)協(xié)同與柔性生產(chǎn)需求。裝配進度實時跟蹤通過關(guān)鍵工位固定式讀寫器實現(xiàn),自動記錄裝配起止時間、精確計算節(jié)拍偏差,掃描車身與零部件標(biāo)簽校驗清單匹配性并生成電子履歷,數(shù)據(jù)推送至車間可視化看板,實現(xiàn)車輛位置與工序進度實時監(jiān)控,助力跨車間智能調(diào)度。異常狀態(tài)自動預(yù)警機制全方位保障質(zhì)量,讀取到零部件不良或參數(shù)超差時觸發(fā)聲光報警并鎖止輸送線,設(shè)備異常時自動推送關(guān)聯(lián)車輛 RFID 信息的維修工單以縮短 MTTR,同時基于物料消耗數(shù)據(jù)預(yù)測缺口并提前觸發(fā)補貨指令,避免停線風(fēng)險。

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四、應(yīng)用價值與行業(yè)影響

(一)生產(chǎn)效率顯著提升

通過RFID技術(shù)實現(xiàn)零部件信息的自動采集與匹配,消除傳統(tǒng)人工掃碼的停頓時間,縮短裝配節(jié)拍。在車門線束裝配工位,動態(tài)調(diào)整物料配送節(jié)奏,使線邊庫存降低40%,工位等待時間縮短15秒/臺;電池托盤定位誤差控制在2mm內(nèi),將人工吊裝時間從8分鐘壓縮至3分鐘,滿足每小時20臺的高節(jié)拍需求。多車型混線生產(chǎn)中,標(biāo)簽存儲的車型配置信息可即時觸發(fā)工藝參數(shù)切換,減少換型時間,提升整體設(shè)備利用率。

(二)產(chǎn)品質(zhì)量全面保障

RFID技術(shù)構(gòu)建起全流程質(zhì)量防護網(wǎng),通過實時校驗工裝夾具狀態(tài)與操作步驟,將漏裝/錯裝率從0.5%降至0.02%。每個零部件綁定唯一RFID標(biāo)識,記錄供應(yīng)商批次、檢測數(shù)據(jù)、裝配時間等200+維度信息,支持正向缺陷溯源與反向部件履歷查詢,極減追溯響應(yīng)時間,當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題時可精準(zhǔn)定位責(zé)任環(huán)節(jié),縮小召回范圍。

(三)成本投入有效優(yōu)化

自動化流程取消了專職掃碼崗位配置,顯著降低人力成本;通過動態(tài)調(diào)整JIT供料節(jié)奏,減少線邊庫存積壓,降低庫存成本;質(zhì)量問題的即時攔截與精準(zhǔn)追溯,減少返工與召回?fù)p失,僅電池箱體變形維修一項,每年可節(jié)省成本超百萬元。

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審核編輯(
王靜
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