I. Antecedentes de la solución
Actualmente, el nivel de informatización en la industria automotriz varía ampliamente: algunas empresas están altamente digitalizadas, otras apenas están comenzando y algunas todavía utilizan métodos de registro completamente manuales. Sin embargo, todas las empresas esperan establecer sistemas de identificación para elevar su gestión a un cierto nivel, mejorar la eficiencia de toda la cadena logística y reducir las tasas de error. Aunque la mayoría de las empresas han establecido sus propios sistemas ERP, los sistemas de información en cada empresa funcionan de forma aislada, lo que genera graves silos de información y diferencias significativas en los niveles de informatización. La situación es particularmente atrasada en las empresas nacionales de nuestro país. Sin embargo, cada empresa invierte fuertemente en informatización a largo plazo, y existe una necesidad urgente y un fuerte deseo de establecer sistemas de identificación.
La industria de componentes de automóviles es una parte vital de la industria automotriz y la base para su desarrollo estable a largo plazo. En los últimos años, el mercado de piezas de recambio para automóviles ha alcanzado los 200 mil millones de yuanes, y el mercado de mantenimiento ha alcanzado los 60 mil millones de yuanes. No solo se ha formado una cierta escala económica, sino que también ha mejorado significativamente la calidad de los automóviles. Impulsado por la localización de los componentes automotrices, se ha comenzado a formar un sistema de suministro de piezas relativamente completo y maduro.

II. Resumen de la solución
RFID (Identificación por Radiofrecuencia) es una tecnología de identificación rápida que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Obtiene datos mediante la identificación sin contacto de objetos. En comparación con los códigos de barras tradicionales, ofrece una gran capacidad de datos, identificación sin contacto, larga vida útil, resistencia a la suciedad y adaptabilidad a entornos hostiles. Se utiliza ampliamente en diversas industrias.
En comparación con otras industrias, los fabricantes de automóviles y proveedores de piezas enfrentan una mayor presión: por un lado, necesitan reducir costos continuamente; por otro lado, deben asegurar que sus productos cumplan con los estándares de calidad particularmente estrictos de esta industria. En los últimos años, los fabricantes de automóviles han gastado una gran parte de sus presupuestos de TI en sistemas de gestión de la cadena de suministro para lograr cadenas de suministro transparentes y flexibles. El papel de la tecnología RFID en el seguimiento de materiales y productos tendrá un impacto positivo en la cadena de suministro automotriz. Mediante la implementación de sistemas RFID, se puede lograr una gestión visualizada de los procesos de la cadena de suministro y un control distribuido de los procesos de fabricación.
Un sistema típico de identificación automática RFID consta de las siguientes partes: soportes de datos, unidades de lectura/escritura y módulos de interfaz. El módulo de interfaz se conecta a controladores como PLC y PC mediante bus o comunicación en serie.

III. Diseño del sistema
Se establece una base de datos central unificada en el sitio del taller de la empresa como plataforma de información para la circulación de artículos, con el fin de facilitar una gestión estandarizada general. En el proceso industrial, se utiliza la tecnología RFID para asignar un número de identificación (ID) a cada pieza en proceso, que es su nombre en la red de información. A través de RFID, el estado de producción y las condiciones de inventario se reflejan en la red de información, se registran en la base de datos central local y se transmiten a los sistemas de información (por ejemplo, ERP, MRP).

IV. Flujo de operación del sistema
La aplicación de RFID en la industria automotriz incluye principalmente la identificación y seguimiento de carrocerías, el seguimiento de piezas y activos fijos, y la gestión logística de vehículos terminados:
4.1 Seguimiento e identificación de carrocerías en producción
El sistema de identificación de carrocerías (AVI) recopila en tiempo real datos de producción, datos de control de calidad y otra información en varias líneas de producción, y los transmite a departamentos como gestión de materiales, programación de producción, aseguramiento de calidad y otros. Esto permite una mejor gestión del suministro de materias primas, programación de producción, servicios de ventas, control de calidad y seguimiento de calidad de por vida de los vehículos. Antes de la aplicación de RFID, el método principal para almacenar información de la carrocería eran los códigos de barras. Las ventajas de la identificación por código de barras son una configuración flexible y un bajo costo del sistema. Sin embargo, debido a que la información de la carrocería se almacena en bases de datos PLC o PMC, se requiere una alta velocidad y fiabilidad de la comunicación de red, lo que exige PLC de alto rendimiento, bases de datos de gran capacidad y hosts PMC rápidos.
Después de adoptar el sistema RFID, las etiquetas electrónicas generalmente se colocan en los patines que transportan la carrocería y se mueven con la pieza durante todo el proceso, formando una "carrocería inteligente" que lleva una base de datos móvil a lo largo de todo el flujo de producción. Según las necesidades del proceso y la gestión de producción, se pueden instalar dispositivos de lectura/escritura en la entrada y salida del taller de pintura, en los puntos de bifurcación de la logística de piezas y en la entrada de procesos importantes (por ejemplo, cabinas de pintura, cámaras de secado, áreas de almacenamiento). Una estación de lectura/escritura consta principalmente de un sensor de posición de la pieza, un dispositivo de lectura/escritura de etiquetas, un módulo de interfaz de comunicación y una interfaz hombre-máquina. El proceso básico es: después de que el sensor detecta la señal de llegada de la carrocería, el dispositivo de lectura/escritura lee automáticamente los datos almacenados en la etiqueta del patín, envía los datos al PLC y los muestra en el HMI; los datos se cargan a través del PLC al sistema de monitoreo del proceso de producción del taller PMC para un procesamiento y cálculo adicionales, logrando así el seguimiento del flujo de piezas y el control del proceso de producción en todo el taller. El uso de RFID en la línea de producción no requiere que todos los dispositivos de lectura/escritura se comuniquen con la base de datos principal, por lo que una falla de comunicación con la base de datos principal no detendrá la producción. Después de las estaciones de trabajo, también se pueden escribir datos en la etiqueta. Por lo tanto, RFID se utiliza cada vez más en los sistemas de identificación de carrocerías.
4.2 Seguimiento de piezas y activos
Un automóvil está compuesto por una gran cantidad de piezas. Un buen seguimiento de las piezas puede mejorar la gestión logística y de calidad. Actualmente, el seguimiento de piezas se realiza principalmente mediante dos métodos. El primero es colocar la etiqueta directamente en la pieza, lo que se denomina enlace duro. Un ejemplo típico es el uso de RFID para el seguimiento de neumáticos. Estas piezas suelen tener un alto valor, requieren alta seguridad y son fáciles de confundir. RFID puede identificar y rastrear estas piezas de manera efectiva. El segundo es colocar la etiqueta en el embalaje o en los bastidores de transporte de las piezas. Este último reduce el costo de uso de RFID, pero requiere mantener un enlace de base de datos entre el contenedor RFID etiquetado y las piezas dentro. Este método se denomina enlace suave o seguimiento suave.
4.3 Gestión logística de vehículos terminados
La etiqueta electrónica inteligente del vehículo escrita en la etiqueta RFID puede lograr una gestión informática de la logística de vehículos terminados, ayudando a resolver problemas en la producción, gestión de inventario y ventas. El Número de Identificación del Vehículo (VIN) es la identidad en la circulación del vehículo. Este número puede escribirse en la etiqueta RFID incrustada en el automóvil para implementar la gestión electrónica de matrículas digitales. Al leer la información almacenada en la etiqueta electrónica inteligente del vehículo, se mejora considerablemente la precisión y eficiencia de la información del vehículo, resolviendo problemas en el servicio postventa, seguimiento de productos y trazabilidad de calidad.
4.4 Aplicación en toda la cadena de suministro automotriz
La tecnología RFID está superando los límites de la fábrica y se está aplicando en toda la cadena de suministro automotriz. Toyota Motor está planeando construir un sistema de este tipo para rastrear vehículos a lo largo de toda la cadena de suministro. En la primera fase, se utilizan etiquetas reutilizables en el taller de ensamblaje para monitorear los vehículos. En la segunda fase, se utilizan etiquetas RFID de papel desechables para rastrear piezas y vehículos terminados, y se logra el seguimiento de vehículos en sus centros de distribución. En la tercera fase, Toyota planea utilizar RFID en el ámbito minorista. El RFID permanecerá permanentemente en el vehículo y se utilizará durante todo su ciclo de vida. La información en la etiqueta RFID incluirá datos del cliente y datos de producción originales.
Además, RFID también se puede utilizar como medida antifalsificación para piezas. Por ejemplo, se insertan etiquetas electrónicas en piezas como neumáticos, motores, airbags y ejes de transmisión. Utilizando sus funciones de cifrado e identificación automática, se pueden distinguir las piezas falsificadas, protegiendo los derechos legítimos de los consumidores. También estamos intentando utilizar RFID para gestionar cilindros de gas natural comprimido en vehículos. Las etiquetas RFID se colocan en los cilindros y almacenan información como el fabricante, la fecha del cilindro y el número de recargas, para monitorear el uso del cilindro, retirar oportunamente los cilindros vencidos y reducir los riesgos potenciales durante el uso.
4.5 Beneficios de la implementación
4.5.1 Gestión a prueba de errores
La aplicación de RFID en las líneas de ensamblaje para la producción en masa de automóviles personalizados según los requisitos del usuario: los usuarios pueden elegir entre miles de opciones internas y externas, como color, modelo de motor y tipo de neumático. Por lo tanto, la línea de ensamblaje debe montar cientos de tipos de automóviles. Sin un sistema de control altamente organizado y complejo, esta tarea es muy difícil. Un sistema RFID en la línea de ensamblaje utiliza etiquetas RFID reutilizables que contienen requisitos detallados para cada automóvil. En cada puesto de trabajo hay un lector/escritor, lo que garantiza que la tarea de ensamblaje se realice sin errores en cada posición de la línea.
4.5.2 Gestión de almacén
Gestión de piezas: Establecer registros completos de calidad de entrega de proveedores e información de lotes. Para cada proveedor, las piezas que ingresan a la empresa basadas en un kanban electrónico se pueden etiquetar y registrar, incluyendo modelo, tipo, lote, fecha de producción, etc., para la gestión de entrada y salida.
4.5.3 Monitoreo en tiempo real de la línea de producción
Implementación del seguimiento RFID durante todo el proceso de producción, desde la entrada del producto al taller de ensamblaje final hasta la inspección final del vehículo.
4.5.4 Control de costos
Utilizar la teoría logística moderna para mejorar el almacenamiento de piezas de automóviles y vehículos terminados, ahorrar costos y reducir el desperdicio de producción e inventario temporal en los talleres.
4.5.5 Trazabilidad del producto
China ha implementado oficialmente el sistema de retirada de automóviles, lo que plantea mayores requisitos de trazabilidad de productos. La trazabilidad requiere registros detallados en el lugar de producción, incluyendo todos los aspectos de producción, calidad y materiales.
Basándose en la información de la etiqueta RFID, se puede consultar en tiempo real la información de producción y fabricación del vehículo en puestos de trabajo clave del taller de ensamblaje final, como tiempo de producción, operador, inspector, lote, número de serie, datos de calidad, datos de proceso, datos de prueba, etc., y comprender la información del flujo de fabricación, como retrabajo y resultados de procesamiento.
Basándose en la información de la etiqueta RFID, se puede consultar la información de calidad del vehículo en puestos de trabajo importantes, incluyendo datos de defectos, datos de medición y datos de capacidad del proceso del puesto de trabajo.
Basándose en la información de la etiqueta RFID, se puede rastrear la información de calidad de piezas importantes y piezas de seguridad, información de los fabricantes de componentes principales, detalles específicos de instalación y otra información relacionada.
Basándose en la información del producto, se puede rastrear hasta lotes de productos y lotes de componentes clave, encontrar otros productos del mismo lote; rastrear hacia arriba hasta materiales y componentes, y hacia abajo hasta los usuarios finales.
4.5.6 Gestión de defectos
La producción de vehículos se basa principalmente en el ensamblaje, e involucra una gran cantidad de piezas (incluidas las fabricadas internamente y las subcontratadas). Durante el ensamblaje, inevitablemente ocurren varios defectos, algunos de las piezas, otros de esta operación y otros de la operación anterior. Para mejorar la calidad y reducir la tasa de retrabajo, se necesita un monitoreo y registro en tiempo real de los defectos de cada vehículo, junto con la adopción de medidas oportunas.

V. Despliegue del equipo principal

Etiquetas RFID

FineJoin M11 Terminal portátil inteligente de alto grado industrial

FineJoin Lector fijo industrial RFID