（行政管理专业论文）基于RFID的汽车供应链信息系统的整合研究.pdf

第l 章绪论 第1 章绪论 r f i d ( 射频识别，r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 是2 0 世纪9 0 年代开始兴起 的一项自动识别技术。自从在二战中被首次应用于识别敌我双方的战机以来， i 疆i d 现在已经走到了一个新的时代，在这个时代里它将作为一种重要的识别工 具而为我们的同常生活提供更多的安全和便利。现在，r f i d 在诸如通行费电 子征收、资产鉴定、零售管理、门禁出入控制、动物跟踪以及交通工具安全等领 域得到了广泛的应用。伴随着汽车工业的发展，企业界和学术界对r f i d 在汽车 供应链中的应用和研究也逐渐深入。 1 1 研究背景 众所周知，汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一。我国在“七五”规划 中就开始明确汽车工业是国民经济的支柱产业，1 9 9 4 年国家计划委员会颁布了 汽车工业产业政策，再次强调汽车工业是国民经济的支柱产业。2 0 0 4 年国 家发展和改革委员会正式颁布了汽车产业发展政策，该文件成为我国汽车产 业在新世纪发展的重要战略指导。 伴随着我国国民经济的持续快速发展，人民生活水平的大幅度提高和消费观 念的转变以及国家政策的大力扶持，我国的汽车产业取得了快速的发展。2 0 0 6 年，我国以7 2 7 9 7 万辆的汽车生产量成为超过德国次于美国和日本的全球第三 大汽车生产国，并以7 2 1 6 0 万辆的汽车销售量成为超过日本而仅次于美国的全 球第二大汽车市场f 2 1 。但是，与发达国家相比，我国的汽车产业还存在着巨大的 差距，面临着一系列需要认真研究和解决的问题。 在我国加入w t o 以后，我国的汽车产业面对的是更加激烈的全球竞争。在 世界汽车工业日趋成熟的今天，独创性是未来汽车业生存与发展必不可少的关键 所在。应该说，现代世界汽车产业已经开始了3 c ( c o s tc o m p e t i t i v e n e s s 、c r e a t i v 时、 c m t u r e ) ，即成本、独创性、文化三大要素的激烈角逐，并不断利用最新的管理 技术、信息技术和设计制造技术对汽车制造业进行全面创别3 l 。随着i 强i d 技术 研究的深入和发展，世界上许多一流汽车企业积极推行r f i d 在汽车供应链上的 运用，并将r f i d 与其它信息技术相结合，积极进行供应链或是商务模式的创新， 以求实现供应链的同步管理和信息的实时交互，提高供应链的竞争力。大家熟知 的汽车厂商，如美国福特、德国大众、日本丰田等都已经将r f i d 应用于生产装 配、仓储管理、销售管理以及售后服务等环节。现在，l 强i d 技术正在突破局部 第l 章绪论 环节上的应用思路，谋求实现在汽车供应链全过程上的应用。丰田汽车公司就正 在计划建立这样一个跟踪车辆供应链全过程的系统：在第一阶段通过重复使用的 标签在装配车间监控车辆；到第二阶段，他们使用了可以抛弃的纸制r f i d 标签， 用来跟踪零部件和整车，并在其配送中心实现了车辆的跟踪管理；第三阶段，丰 田正在计划将i 强i d 用于零售领域，r f i d 将被永久保留在车上，并在整个生命 周期上得到使用。i u i d 上的信息将包括顾客信息以及原始的生产数据。 与众多世界一流的汽车企业相比，我国的汽车企业就明显落后了。目前，国 内除了少数几家汽车生产企业，如上海通用，北京现代等，在其涂装、总装和发 动机等主要生产车间使用了r f i d 支持车体识别系统或者发动机识别系统外， r f m 在汽车供应链中的应用仍然非常少，大多数汽车企业仍然在使用传统的条 形码进行信息的采集。条形码虽然在价格上有其优势，但是由于其自身的特点和 缺陷，它已经不能满足现代汽车供应链发展的要求。因此，研究i 强i d 在我国汽 车供应链中的应用，探索其实现形式，提升我国汽车供应链的竞争力，就成为摆 在业界和学术界面前的一个现实问题。 1 2 研究现状 关于i 强i d 在汽车供应链中的应用，国内外学者进行了大量而深入的研究， 取得了丰硕的成果。 1 2 1 国外研究现状 国外对i 疆i d 在汽车供应链中的应用首先来自于他们对r f i d 广泛而深入的 应用研究。例如，在生产制造领域，j a n s e nr ，m u l l e re 指出“在生产成本方面 越来越激烈的竞争导致全世界范围的企业都迫切需要对流程进行改良对中 小型企业来说更是如此 ，他们认为r f i d 在要求快速、安全并且实时高效的紧 密控制的生产控制中具有越来越强的潜在合理性【4 1 ；l i um r ，z h a l l gq l 等人提 出了一种在大量客户化生产的制造业中应用的基于r f i d 技术的分布式控制系 统，以满足对生产控制系统日益增强的弹性与响应性的需到刈；在“r f i do nt h e m c t i o nl j n e 这篇文章中，作者探讨了i 疆i d 在生产线上的应用，以取得对生 产线运作状况更好的可视性、跟踪监测和质量控制1 6 l 。在商业流通领域，b u r t o ng 指出l u i d 这种新技术将会被期待为消费者、生产商以及零售商对货物通过工厂、 分销系统、零售商店等情况下进行跟踪提供多种应用1 7j ；h i l lj 研究了i 强i d 在供 应链中的运用，利用r f i d 技术能够自动搜集已存产品以及新增产品的信息，并 将它们聚集存储在电子产品编码( e p c ) 中，同时它还有利于降低产品库存心j ； 2 第l 章绪论 瞄mj ，k i i i lh 提出了对产品鉴定进行无线服务的设计，在应用上它能够识别出 伪造产品，同时它能够应用于供应链以及即将到来的易变的r f i d 环境【9 j 。这些 研究，启发和指导了r f i d 在汽车供应链中的应用项目，而这又为他们对l 心i d 在汽车供应链中的应用研究提供了案例，如：j o h n s o nd 介绍了墨西哥的福特汽 车公司应用i 洱i d 改善其生产线的跟踪监测和质量控制的情况【川。s n 镯s n e rm ， f l e i he 认为r f i d 能够通过自动识别和数据采集支持供应链管理的运作，因此 它能够和i t 系统结合对物理资源进行无缝整合。作者在其文章中用汽车工业的 例子表明供应链将如何从物理资源的整合中受益，企业将怎样通过应用r f i d 着 手实现这一目标以及哪些关键的成功因素是他们必须考虑的。作者指出：一个更 高程度的整合和自动化能够改善处理的效率和质量，这将降低体力劳动和失败的 成本。作者通过对其所选案例的研究表明这些成本的节约是值得在i u i d 系统上 进行投资的。作者强调为了最小化他们投资的风险，达到高效程度的整合，企业 应该一步一步的采用r f i d 。在他们开始实施i 强i d 系统之前，他们必须明确他 们自己的需求并考虑经济和技术上的要求。最后作者还展望了技术和市场的动态 发展必将同时推动r f i d 在供应链管理应用中的扩展i l 。 1 2 2 国内研究现状 国内对i u i d 在汽车供应链中的应用研究刚刚起步。余和清、宋坚华针对汽 车生产批量小、生产品种多样化和个性化的特点，结合r f i d 设计了一套中央网 络控镑0 与分布式现场总线网络以及车身信息识别控制相结合的汽车厂柔性生产 过程自动控制系统【| 2 j 。尚文利、史海波等人针对混流装配的汽车自动化生产线提 出了基于r f i d 的车辆追踪和基于条码的无线物料库存管理实现方法，并在此基 础上设计了装配生产线的物料动态配送调度业务流程及其规划依据川。刘军、薛 明等人将i 强i d 与组态软件相结合，对某汽车企业生产线的组件加工流程进行了 改造，增强了生产系统的可靠性、灵活性，极大地提高了生产效率【l4 。赵锐、何 维等人将r f i d 系统引入到立体汽车仓库自动化管理中，开发了仓库业务的信息 管理系统，通过利用p l c 控制单元提供的强大的数据接口能力，完成了对车辆 出入库等仓储业务的自动化管理，实现了库存车辆的精确定位查找l l 川。 综观国内外关于i 心i d 在汽车供应链中的应用研究现状，我们可以发现当前 的研究重点还主要集中于i 疆i d 在汽车供应链某些局部环节的应用上，缺乏贯穿 整条供应链的基于r f i d 的信息系统整合的应用研究。 3 第l 章绪论 1 3 研究意义 本文拟对r f i d 在汽车供应链信息系统整合中的应用进行探讨，一方面可供 对r f i d 在汽车供应链中的应用研究有兴趣者进行参考，具有其理论意义；另一 方面，更具有其现实意义。 在当前日趋激烈的市场竞争中，仅凭企业自身的力量是无法建立竞争优势 的，更无法应对市场竞争，企业只有跳出组织内部，在更大范围内组织资源，才 有可能构建自己的竞争优势【1 6 】。因此，资源整合已经成为企业参与市场竞争的一 个重要战略。整合是相关职能和组织的协调与合作，实现各独立组织优势资源或 核心能力的相互利用，以达到局部或全局的最优化资源配置，在提高企业效益的同 时提高社会效益，实现整合方的共赢f j 刀。随着世界汽车市场由传统的相对稳定的 市场演变成动态多变的市场，国内外汽车制造业正在从大规模生产向大规模定制 生产转变。大规模定制仅仅依靠传统战略竞争观念下的单个企业是无法实现的， 它依赖于企业外部资源与自身资源的有效整合，这必须借助于供应链的途径来实 现【。 供应链是围绕核心企业，通过信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料 开始、制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将 供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链结构 模式【1 9 j 。供应链力图通过计划、控制、协调来进行存储、分销、服务等一系列活 动，在客户和供应商之间形成一种合理的衔接，使客户的需求较为真实、快捷的 反应到制造商，将生产资料以最快的速度，通过生产、销售等环节变成价值增值 的产品，并以最快的方式送到客户手中，从而使企业能满足内部生产和外部客户 的需求【2 0 1 。汽车供应链实际是一个以整车制造厂为核心企业而构成的庞大复杂的 网络体系，物流贯穿整个供应链，是网链上各企业( 节点) 间合作的纽带【2 。一般 来说，汽车供应链由各级供应商、物流服务商、整车制造商、销售商与维修服务 商等组成，函盖从原材料到消费者与移动货物有关的所有物流环节，如原材料采 购、存货管理、装配、定单处理、销售、成品运输和入库等。其间每一个物流环 节的运行状态都关系着汽车供应链的运作效率和服务质量。 本文笔者运用r f i d 系统的基本原理，试图通过使用r f i d 标签作为信息流 的载体，在集成供应链原有信息系统的基础上，有效整合汽车供应链各个节点企 业内外部的优势资源，推动整个汽车供应链庞大的物流、信息流以及资金流的顺 畅流动，实现我国汽车供应链的同步管理和信息的实时交互，降低我国汽车供应 链的物流运作成本，提升我国汽车产业的竞争力。文章通过对“基于i 疆i d 的江 汽集团乘用车关键件的跟踪方案设计”这个案例的研究，为本课题提供了生动的 4 第1 章绪论 实例，并可为我国的汽车企业在应用r f i d 时提供一定的指导和借鉴。因此，本 文的研究具有重大的理论和现实意义。 5 第2 章r f i d 系统基本原理 第2 章r f i d 系统基本原理 本章首先简要介绍了i u i d 的发展历程及其特点，其次从r f i d 标签、天线、 读写器以及中间件四个部分详细描述了r f i d 系统的基本结构，再次对r f i d 系 统的工作原理进行了阐述，最后对r f i d 系统与w e bs e i c e s 的联系作了简单的 说明。 2 1l 心i d 发展历程 l 球i d 的基本原理是电磁理论。近代以来，越来越多的人对电、磁、光进行 深入的观察和研究，并不断取得进步。1 8 9 6 年马克尼发明了无线电，从此开创 了人类利用电磁波通讯的先河。更进一步，在1 9 2 2 年，诞生了雷达( r a d 砌。作 为种识别敌机的有效武器，雷达在二战中发挥了重要的作用，同时雷达技术也 得到了极大的发展。 r f i d 直接继承了雷达的概念，并由此发展起来。1 9 4 8 年，哈里斯托克曼 发表的利用反射功率进行通讯”这篇文章奠定了i 强i d 的理论基础【2 2 l 。从此， 人们对l 讧i d 的应用研究不断发展深入，表2 1 简要概括了r f i d 的发展历程。 表2 1l 心i d 发展历程 时期 事件 1 9 4 0 - 1 9 5 0 1 9 5 0 - 1 9 6 0 1 9 6 0 - 1 9 7 0 1 9 7 0 - 1 9 8 0 1 9 8 0 1 9 9 0 1 9 9 0 - 2 0 0 0 雷达的改进和应j 1 催生了只f i d 桡术，1 9 4 8 年莫定了r f i d 技术的理论基础- 旱期r f l d 桂术的搽索阶段，主要是实验室实验研究 只f l d 技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试 r f i d 技术与产品研发处于一个大发展时期，各种r f i d 技木测试得到加速- 出觋了一些最早的r f l d 应用 r f i d 技术进入犬规模商业应用阶段 r f i d 技术标准化问题目起得到重视，酮d 产品得到广泛采闷，盱l d 产品逐 渐成为人们日常生活中的一部分 资料来源：t h eh i s t o r yo fr f i d ，a s s o c i a t i o n f o ra 咖m a t i ci d e n t i f i c a i 0 n 觚d m o b i l i t y ，o c t o b e r2 0 0 l h 卸：、，、 ，a i m g l o b a l o r g 新千年以来，r f i d 技术的理论得到进一步的丰富和完善，i 强i d 的产品种类 也越来越丰富，应用范围也越来越广泛。r f i d 技术带来的方便，带来的经济效 益以及它广泛的应用前景，成为驱动i 心i d 技术新的应用开发与利用的重要力量。 6 第2 章r f i d 系统基本原理 在2 l 世纪，围绕r f i d 技术的新一轮发明和革新将进一步推动r f i d 进入我们的 生活。 2 2l 讧i d 特点 从用于物品安全的e a s ( 电子物品监视，e i e c t r o n i ca n i c l es u e i l l a n c e ) 到更多 复杂的应用，i 心i d 已经被认为是条形码必然的替代技术【2 3 】。通常，人们只是简单 地认为熟悉的条形码将会被r f i d 标签所替代，但是它们在一些重要的方面还是 不同的，特别是r f i d 标签【2 4 】： ( 1 ) 不需要待识别物体直接出现在视线中就能读取 c ) 当多种物体一并出现时能同时读取 ( 3 ) 携带更多的数据，使我们能够识别每一个个体的信息 ( 4 ) 能够存储从读写器传递过来的新数据 ( 5 ) 能够使得环境传感器和数字数据源相互接触和影响 表2 2 详细描述了i 心i d 与其它自动输入方式的特点比较。l 强i d 标签具有条 表2 2r f i d 电子标签和其它自动输入方式的比较 特趴识别r f i d 电子标签条码二维条码 共振电子标签 信息的更新和追加可能不可能不可能不可能 同时读取可能不可能 不可能不可能 障碍物的影响除水和金属外无影响仅视距内可通信仅视距内可通信同r f i d 正对读取位置不要求要求要求 不要求 最大信息量约8 0 0 0 b i t约4 3 b i j a n l 3 位)约8 0 0 0 b i t 4 b i t 体积大小较大 小极小小 环境适应性强( 取决于封装材料)极弱极弱同r f i d 资料来源：n 盯c o m w a r e 株式会社研究开发部著，郑维强译r f i d 的现状和发展 趋势 m 】北京：人民邮电出版社，2 0 0 7 ：l 一2 形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签数据可加 密、存储数据容量大、存储信息更改自如等特点，这些特性使得r f i d 逐渐地被 应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等广泛需 要收集和处理数据的应用领域。 第2 章r f i d 系统基本原理 2 - 3r f i d 系统基本结构 r f i d 是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并 获取相关数据。通常，r f i d 系统由三个部分组成1 2 刘： ( 1 ) 附着在待识别物体上的标签( t a g ) ； ( 2 ) 通过使用射频信号与标签进行通信的读写器( r e a d e r ) ； 3 ) 处理大量数据的系统( s y s t e m ) 。该系统储存有待识别物体的信息，并把信 息传递给距离更远的数据处理系统。 标签 读写器 、 lo 1 。 i 数据处理系统 图2 1r f i d 系统构成 图2 1 简单描述了r f i d 的系统构成。事实上，r f i d 系统的每个组成部分都 具有各自的特点，拥有不同的功能，承担着不同的任务。 2 3 1 标签( t a g ) r f i d 标签是一个微型的无线收发装置，其内保存有数据，当读写器查询时 它会发送数据给读写器。一个标签能执行的基本任务包括读内存、写内存，或以 其它方式处理内存中的数据，如加密。一个r f i d 标签的内存属性可分为以下三 种：只读、写一次读多次或者可读可写。 i 心i d 标签的作用就是将关于某个对象的数据物理地附随于这个对象上，因 此每个标签都有用于存储数据的内部机制【2 6 1 。只读标签通常是在制造时就已经确 定了内部的数据，写一次读多次的标签可以由i i d 标签的用户一次性写入数据。 这两种标签可消除偶然或者恶意重写标签导致的危险。如果二个i 心i d 标签内存 能够允许写入数据、修改数据，通常会增加标签的成本，但它也具有了执行更多 功能的能力。同时，r f i d 标签的内存不仅有属性的不同，而且有存储容量大小 的区别。在实际应用中，i 江i d 标签内存大小的配置除了主要取决于成本和应用 方面的要求外，相关的标准和准则也会对其产生一定的影响和限制。表2 3 对 i 冲i d 标签的各种特性进行了总结，这可以作为我们选择r f i d 标签时的重要参 考。 8 第2 章l 强i d 系统基本原理 2 3 2 天线( a n t e n n a ) 天线是为标签和读写器提供射频信号空间传播的设备。读写器天线可以内置 于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器天线接口相连；i 珂i d 标签的天线通 常与它的集成电路芯片封装在一起，安装在其表面。在实际应用中，系统功率、 天线的结构和位置以及环境因素对于i 心i d 系统的覆盖范围、识读距离和通信的 准确性起着重要作用。 2 3 3 读写器( r e a d e r ) 读写器在r f i d 系统中起着举足轻重的作用，是负责读取或者写入标签的设 备。读写器主要通过与i 疆d 标签和后端数据处理系统的通信实现其功能。在与 r f i d 标签的通信中，完成对标签初始化、读取标签内存信息或向其写入信息； 探测和纠正从标签中读取的错误或者不完全信息，去除重复的或有错的信息；对 数据交换进行加密、认证和授权；使标签功能丧失等基本操作。这个过程需要很 好的软件算法保证其可靠性、安全性和识读速度。在与后端数据处理系统的通信 9 第2 章r f i d 系统基本原理 中，一方面读写器将读取到的信息传递给后端数据处理系统，另一方面后端数据 处理系统则对读写器进行控制和信息交互，完成特定的应用任务。上述通信过程 主要通过r t f ( r e a d e rt a l k sf i r s t ，读写器先发言) 和t t f ( t a gt a l k sf i r s t ，标签先 发言) 两种方式工作【27 1 。前者只有在r f i d 标签接收到读写器的特殊命令后才发 送数据，后者则是l 讧i d 标签一旦进入读写器的能量场即主动发送自身序列号。 1 限和r t f 相比，t t f 方式的r f i d 标签具有识别速度快等特点，适用于需要 高速应用的场合；另外，它在噪声环境中更稳健，在处理标签数量动态变化的场 合也更实用。因此，更适于工业环境的跟踪和追踪应用。 2 34 中间件( m i d d l e w a r e ) 中间件是介于前端读写器硬件模块与后端数据库和应用软件( 如e r p 、c l 洲、 嗍) 中间，提供程序管理、资料过滤与汇集、事件管理、安全管理、网络管理 等机制的软件模块，它实现对底层设备的精确控制，实时地采集原始数据，对数 据进行过滤，并在其中封装典型的应用逻辑，使系统接口简单透明，最终达到系 统的协调工作。中间件是i u i d 应用部署的重要环节，它是r f i d 运作的中枢， 它的架构设计解决方案成为了r f i d 应用的一项极为重要的核心技术1 2 引。 2 4r f i d 系统工作原理 人们根据不同场合的应用需要开发了各种类型的r f i d 应用系统，但是它们 的基本工作原理还是相同的。 2 4 1r f i d 系统应用类型 目前，根据i 强i d 系统应用功能的不同，可以把r f i d 应用系统分成四种类 珏! 【2 9 1 ：葛 ( 1 ) e a s ( 电子物品监视，e l e c t r 0 i l i ca n i c l es u r v e i l l a i l c e ) 系统：一种设置在需要 控制物品出入门口的i 江i d 技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数 据中心等地方，当未被授权的人从这些地方非法取走物品时，e a s 系统会发出 警告。 ( 2 ) 便携式数据采集系统：使用带有r f i d 读写器的手持式数据采集器采集 i 疆i d 标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性，适用于不宜安装固定式 r f i d 系统的应用环境。手持式读写器( 数据输入终端) 可以在读取数据的同时， 通过无线电波数据传输方式实时地向主计算机系统传输数据，也可以暂时将数据 存储在读写器中，再一批一批地向主计算机系统传输数据。 1 0 第2 章r f i d 系统基本原理 ( 3 ) 物流控制系统：i 江i d 读写器被分散布置在指定区域，并且读写器直接 与数据管理信息系统相连，射频标签是移动的，一般安装在移动的物体、人上面。 当物体、人流经读写器时，读写器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数 据管理信息系统存储、分析、处理，达到控制物流的目的。 ( 4 ) 定位系统：用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行 定位支持。读写器放置在移动的车辆、轮船上或者自动化流水线中移动的物料、 半成品、成品上，射频识别标签嵌入到操作环境的地表下面。射频识别标签上存 储有位置识别信息，读写器一般通过无线的方式或者有线的方式连接到主信息管 理系统。 2 4 2r f i d 系统基本工作原理 上述四种i 玎i d 系统的应用功能虽然各有不同，但是它们的基本工作原理却 是一致的： 在l i d 系统工作过程中，通常由读写器在一个区域内发射射频能量形成电 磁场，i 疆i d 标签通过这一区域时被触发，发送存储在标签中的数据，或根据读写 器的指令改写存储在r f i d 标签中的数据。读写器可接收i 强i d 标签发送的数据 或向r f i d 标签发送数据，并能通过标准接口与数据处理系统进行对接，实现数 据的通信传输。上面涉及的发送和接收过程都是通过天线( a n t c l l i l a ) 完成的，而且 r f i d 系统的运行状况与天线和标签芯片( c h i p ) 的匹配程度密切相关l j 。 r f i d 系统工作过程中的通信距离一般来说与读写器的输出功率以及天线长 度成正比例关系【3 。i u i d 工作频率的选择在很大程度上决定了r f i d 系统的应 用范围( 如表2 4 ) 、技术可行性以及系统的成本高低l3 2 】。当然，在实际应用中， r f m 系统的作用距离还取决于其它多个方面的因素，如电子标签的定位精度、 多个电子标签之间的最短距离以及电子标签在读写器工作区域内的移动速度等。 因此，在选择i 心i d 系统时，应该充分考虑r f i d 的工作频率、作用距离，并结 合应用系统的可靠性要求等因素，综合评价，选取最佳方案。 2 5r f i d 系统与w e bs e r v i c e s 的联系 i 强i d 系统在供应链运作中所实现的的信息交互和功能协同是通过w e b s e r v i c e s 来解决的，因此有必要对它们之间的联系作一些简单的说明。 w e bs e i c e s 是一种部署在w e b 上的对象( w e bo b j e c t ) ，以一种松散的服务 捆绑集合形式动态的创建应用，是以x m l ( 扩展标注语言，t h ee x t e n s i b l em a r k u p l 锄g u a g e ) 为主的、开放的w e b 规范技术，其主要目标是通过使用统一标准，能 第2 章r f i d 系统基本原理 低频l f ) 约3 0 一3 0 0 k h z 常用小于1 3 5 k h z 从2 0 世纪8 0 年代开始得到广泛使用 在金属和液体环境中工作得比较好 数据传输率最低 动物识别 含演体的物品 工业自动化 读取范围大约在几厘米至几十厘米门禁控制 资料来源：慈新新，王苏滨，王硕编著无线射频识别( r f i d ) 系统技术与应用 m 。北 京：人民邮电出版社，2 0 0 7 ：1 4 够统一封装数据、消息、行为等，在无需考虑具体应用环境下让不同系统跨越平 台，彼此兼容，进行无缝通信和数据共享f 3 引。通常，w e bs e r v i c e s 具有以下本质 特征【3 4 】： ( 1 ) 建立在开放式标准技术之上 采用标准的w s d l ( 网络服务描述语言，w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n l a l l g u a g e ) 统一表达w e bs e i c e s 的说明信息； 按u d d i ( 统一描述，发现和集成；u 1 1 i v e r s a ld e s 讲p t i o n ，d i s c o v e 巧 a n d i n t e 伊a t i o n ) 协议来发布和发现w e bs e r v i c e s ： 1 2 第2 章i 强i d 系统基本原理 按s o a p ( 简单对象存取协议，s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 标准进 行通讯： 采用w s f l ( 网络服务流语言，w e bs e r v i c e sf l o wl a n g u a g e ) 描述w e b s e n ，i c e s 工作流，定义业务需求的逻辑过程模型，以便将多个w e b s e r v i c e s 的功能直接集成起来。 ( 2 ) w e bs e r v i c e s 能够被应用软件或其它w e bs e r v i c e s 在i n t e m e t 上调用，实 现对其功能的集成。 面向服务的w e bs e i c e s 体系机构有3 个角色：服务提供者( w e bs e r v i c e s p r o v i d e r ) 、服务请求者( w e bs e r v i c e sr e q u e s t c r ) 和服务注册中心( w e bs e n ，i c e s r - e g i s t r a t i o nc e n t e r ) 。3 种主要操作：发布( p u b l i s h ) 、查询( f i n d ) 和绑定( b i n d ) 。在 w e b 服务体系中，服务提供者使用w s d l 来描述服务，遵循u d d i 协议在服务 注册中心发布注册，服务请求者在服务中心查阅自己所要的服务，根据返回信息 的w e b 服务w s d l 描述文件找到服务提供地址，然后服务请求者绑定服务提供 者，采用s o a p 通信，实现w e b 服务调用和交互【3 5 】。w e bs e 州c e s 的工作原理 如图2 2 所示。 图2 2w e bs e r v i c e s 工作原理 i 心i d 信息网络与w e bs e i c e s 的应用基础基本相同：r f i d 通过编码解析机 制在供应链网络内实现信息的共享和交互；w e bs e r v i c e s 通过u d d i 协议利用在 h 1 v r p 上构建的s o a p 实现网络上的功能调用，从而实现互联网上的信息自由流 转，提供了供应链信息的协同处理机制。因此，二者的结合应用，可以为不同的 应用领域提供集成平台与解决方案。w e bs e r v i c e s 技术在r f i d 系统中的主要应 1 3 第2 章r f i d 系统基本原理 用是在系统的支撑软件上，尤其是介于读写器与企业应用之间的中间件、相关企 业应用之间的业务连接，以及企业应用与服务注册中心之间的信息交互上【3 6 】。 1 4 第3 章基于r f i d 的汽车供应链信息系统整合的难点分析 第3 章基于r f i d 的汽车供应链信息系统整合的难点分析 r f i d 标签具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、抗污染的能力和耐 久性，这使得它能够适用于汽车供应链的各个物流环节而不受影响，如零部件搬 运堆放时的相互摩擦、汽车生产过程中的油污腐蚀等。同时，r f i d 标签支持信 息的写入，存储容量大，可以保留原产地、工艺过程、b o m 中的位置、质量状 况等信息，这使得它能够明确汽车供应链中的权责关系，提高物流效率。与之相 比，当前我国汽车供应链各个节点企业广泛使用的条形码则根本无法做到这些。 r f i d 标签的特性使得它便于在整个汽车供应链中使用和管理，但是要实现 基于r f i d 的整个汽车供应链信息系统的整合，必须解决一系列难点问题。本章 重点从汽车供应链节点企业的相互协作、l 强i d 标签成本的控制、相关标准体系 的统一、供应链节点企业信息系统的集成、供应链节点企业信息安全的保障以及 第三方汽车物流集成服务商的发展等方面分析了整合过程中面对的难点及其解 决进展情况，这也从另一个方面论证了基于r f i d 的汽车供应链信蠹系统整合的 可能性。 3 1 汽车供应链节点企业的相互协作 基于r f i d 的汽车供应链信息系统的整合，必然会对各个节点企业在供应链 中的领导权、独立性、信息安全以及利益分配等问题产生重大影响，而供应链各 个节点企业都是从自身利益出发进行决策的，彼此之间难免会产生矛盾和冲突。 因此，基于i 强i d 的汽车供应链信息系统的整合，首先必须实现供应链各个节点 企业的相互协作。 通常，要实现供应链各个节点企业的相互协作会有很大困难，但是由于我国 汽车产业所面对的市场竞争压力及其行业特性，使得这一难度大大降低，体现在： ( 1 ) 市场竞争因素。当前，我国的汽车产业面临激烈的市场竞争：一方面， 由于加人w t o 后受w t o 相关条款特别是关税减让和配额限制取消的影响，我 国汽车进口量的增加，必定对国内汽车产业形成竞争压力，挤占一部分国内汽车 市场；另一方面，我国汽车产业不断扩张的产能和整体集中度还不高的市场格局， 使汽车市场继续保持激烈竞争，汽车整体价格不断下降，汽车行业高利润的时代 已经过去，其利润正在接近行业的正常水平1 3 7 】。在大规模的客户定制时代，我国 的汽车产业要想在激烈的市场竞争中取胜，必须提高汽车供应链的柔性和敏捷 性，降低各个物流环节的成本消耗，推动物流运作水平的提升。正如英国著名的 1 5 第3 章基于r f i d 的汽车供应链信息系统整合的难点分析 供应链管理专家马丁克里斯托弗( m a r t i nc 1 1 r i s t 叩h e r ，1 9 9 2 ) 所说的： “2 l 世纪 的竞争不再是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争。”市场 竞争的关键已不是单纯的企业间的实力较量，而是企业供应链之间的竞争。因此， 激烈的市场竞争压力成为基于r f i d 的我国汽车供应链信息系统整合的一个重要 推动因素。 ( 2 ) 行业特性因素。我们知道，在汽车供应链的上游是汽车原材料生产、零 部件配套行业，中游是整车生产企业，下游是汽车销售服务行业。在这个庞大而 复杂的网络体系中，整车制造厂居于核心地位，对整个供应链具有强大的控制力。 由于受传统体制等因素的影响，这种控制性在我国的汽车供应链中表现得更加明 显。当前，汽车供应链正在发生深刻的变革，一方面，由于整车厂纷纷按照价值 链的原理对自身的制造供应链进行重组，而将大量的非核心业务剥离和外包，结 果把越来越多的零部件制造和装配责任推给了独立的第一层供应商，并且提高了 对所有供应商在服务和响应时间上的要求，迫使供应商必须做到：能够快速响 应来自整车厂的需求预测和生产计划的变化在流程和技术改进上做出投资，以 确保其下游供应链上信息传递的准确性【3 8 j ；另一方面，整车制造厂与下游营销服 务商纷纷建立以汽车生产企业为主导的，集新车销售、零部件供应、旧车回收、 售后服务和信息反馈为一体的汽车营销体系。这对下游营销服务商的规模、服务、 流程与技术改进等方面也提出了严格的匹配性要求。因此，无论是对上游供应商 还是对下游营销服务提供商，汽车制造企业都可以凭借其核心地位，推动或者迫 使供应链的各个节点企业与自己同步使用i 讧i d 技术，实现整个供应链信息系统 的整合。 由上可知，市场竞争以及行业特性两个方面的影响因素，必将有力推动我国 汽车供应链各个节点企业的相互协作，这为基于r f i d 的我国汽车供应链信息系 统的整合提供了有利的前提条件。 3 2r f i d 标签成本的控制 基于r f i d 的汽车供应链信息系统的整合，对l 强i d 标签的需求数量会非常 巨大。目前i u i d 标签的用途不同，其价格也大不相同，如表3 1 所示。汽车供 应链物流环境的特殊性，如在汽车工厂环境下，使得r f i d 系统的价格会更昂贵。 r f i d 标签的高额成本，对一些规模较小的节点企业来说，会造成很大程度的资 金压力。因此，基于r f i d 的汽车供应链信息系统的整合，必须有效控制r f i d 标签的使用成本。 1 6 第3 章基于r f i d 的汽车供应链信息系统整合的难点分析 表3 1r f i d 电子标签的适用领域和可接受的价格 适用领域使用目的可接受的价格 军事，医疗 武器医疗器械的管理、故障及维修档案管理l o o 美元 交通，电子商务个人认证交通系统的记费、电子钱包的支付，护照，驾驶执照1 0 美元 等通过居民户籍卡进行身份认证 流通( 集装箱运货托盘) 、家畜 集装箱货运托盘的流通管理，商品管理家畜饲养 l 美元 信息管理 航空，美术品航空托运行李的管理、美术品管理及鉴定l o 美分 制造，贵重物品零售、纸币、证券书i 造工程管理，单个贵重物品的管理商品以及纸币 5 美分 和证券的鉴定 小额商品零售单个商品的管理l 美分以下 资料来源：n t tc o m w a r e 株式会社研究开发部著郑维强译r f i d 的现状和发展 趋势【m 】北京：人民邮电出版社。2 0 0 7 ：6 3 对汽车供应链各个节点企业来说，影响其r f i d 标签成本的因素有两个： i 淑d 标签本身的价格和i 心i d 标签的采购数量。当今随着科技的发展，r f i d 标 签的价格将会不断的下降。据业内人士估计，当全球的l 强i d 标签需求量超过5 0 亿片后，成本将会随着规模的扩大进一步地降低到2 美分左右。未来1 0 年里， r f l d 标签将逐步替代现有条形码【3 9 1 。同时，如果供应链上的各个节点企业能够 协商一致进行联合采购的话，将会由于规模优势而获得价格上的折扣，再加上 l 疆d 标签具有可以重复使用的特点，这些都有利于i 强i d 标签成本的降低。 事实上，i u i d 标签与设备成本相对汽车价格与汽车物流成本并不高，况且 成本与效益是相对应的，决定r f i d 前景的关键还是这项技术如何影响供应链的 价值【4 0 1 。i 心i d 并非最新出现的技术，最近r f i d 受到普遍重视，是因为它能够 同其它信息技术结合，实现新的供应链创新或者商务模式创新。目前的企业实践 证实r f i d 技术可以更好的帮助实现供应链的同步管理，更好的实现信息的交互， 大大提高生产与物流管理的效率。因此，基于l 强i d 的汽车供应链信息系统的整 合，其前景还是比较光明的。 3 3 相关标准体系的统一 基于i 心i d 的汽车供应链信息系统的整合，必须实现相关标准体系的统一， 而这主要体现在汽车物流标准和r f i d 标准两个方面。 3 3 1 汽车物流标准的统一 基于l 强i d 的汽车供应链信息系统的整合，涉及包装、仓储、生产线装配、 1 7 第3 章基于i 强i d 的汽车供应链信息系统整合的难点分析 运输等环节，这就需要供应链各个节点企业一方面在物流设施、设备、工具以及 信息系统等硬件技术方面实现标准的统一，另一方面在数据格式、信息传递、工 作流程以及考核体系等管理软件方面实现规范化。因此，基于r f i d 的汽车供应 链信息系统的整合必须实现汽车物流标准的统一。 标准化是一个行业走向专业化及规范化的必经之路和重要标志。对于物流这 样的服务行业而言，标准的制定必须以市场的需求为基础，是在行业发展到一定 规模的前提下，市场提出的必然要求，而且标准必须以体系的形式发挥作用，即 一系列相关标准相互联系，共同作用。从国内来看，汽车物流行业早已进入了规 模化发展的阶段，而综观我国的标准体系f 国家标准、行业标准、地方标准以及 企业标准) ，与汽车物流相关的标准几乎为空白，更不用说健全的标准体系了。 这种尴尬的局面很大程度上拖了汽车物流业发展的后删4 。 值得欣慰的是，我国政府已经开始重视汽车物流标准的制定，如近两年相继 推出的 、 和 等，为规范汽车物流业的发展起到了重要作用【4 2 】。除此之外， 汽车行业标准q c t 2 6 5 2 0 0 4 已于2 0 0 4 年8 月1 日实 施。该标准规定了各类汽车、半挂车的总成和装置及零件编制的基本规则和方法， 适用于各类汽车、半挂车的零件、总成和装置的编号及汽车标准件和轴承的标号。 完整的汽车零部件编号表达式由企业名称代号、组号、分组号、源码、零部件顺 序号和变更代号构成f 4 3 】。这种规则的制定，为供应链各个节点企业在应用i 心i d 进行电子编码时提供了很好的指导，大大有利于基于r f i d 的我国汽车供应链信 息系统的整合。 3 3 2i 心i d 标准的统一 基于l l d 的汽车供应链信息系统的整合，需要供应链各个节点企业使用统 一的l u i d 标准，应用可以相互兼容的标签、读写器以及相关的硬件和软件，建 立可以信息传递、共享的i i d 系统，确保与供应链各环节系统的兼容。因此， 基于i 强i d 的汽车供应链信息系统的整合必须实现l 强i d 标准的统一。 当今各个国家和地区出于自身安全和利益考虑，都制定了自己的标准体系， 从而给l 强i d 系统的相互交换带来了重重困难。目前国际上i 强i d 相关标准主要 由国际标准化组织( i s o i e c ) 制定，积极推动r f i d 应用层面上的互联互通。在国 际标准尚未完全成形之际，世界各国也积极参与到标准的制定中，抢占协议和标 准的知识产权市场，以获得更大的利润。美国已经在i 江i d 标准建立、软硬件技 术开发、应用等方面走在世界前列。欧洲追随美国主导的e p c g l o b 司标准，在封 闭系统应用方面与美国基本处于同一阶段。日本提出了u i d 标准，但支持者主 1 8 第3 章基于r f i d 的汽车供应链信息系统整合的难点分析 要是其国内厂商。韩国政府对i i d 给予了高度的重视，但至今韩国在l 强i d 标 准上的态度仍不明确【删。国内专家指出，由于缺乏统一的标准，不同企业使用的 l 心d 产品的频率、编码、存储规则以及数据内容等都不尽相同，阅读器和标签 不能通用，企业与企业之间无法顺利进行数据交换与协同工作，从而限制了我国 l 心i d 技术的应用范围1 4 5 】。 需要指出的是，我国r f i d 的标准化已经引起了国家有关部门的高度重视， 并开展了多方面的相关标准的研究制定工作，取得了很大的成果。这些成果极其 有利于基于i u i d 的我国汽车供应链信息系统的整合。我国汽车供应链的各个节 点企业在进行整合规划的同时，应密切关注i 江i d 标准化的进展状况和最终出台 结果，避免少走弯路。 3 4 供应链节点企业信息系统的集成 基于r f i d 的汽车供应链信息系统的整合，其内在资源的优化调度配置需要 先进的信息技术的支撑，对供应链进行集成管理，以信息的形态及时反映物流活 动和相应的资金状况，真正实现物流、资金流、信息流的实时、集成、同步的控 制，从而保证“增值”的实现。因此，基于r f i d 的汽车供应链信息系统的整合， 必须实现供应链各个节点企业信息系统的集成。 基于l 盯i d 的汽车供应链信息系统的集成，必须重点考虑两个层次： ( 1 ) 实现r f i d 系统与供应链各个节点企业现有应用系统的集成。若以汽车 制造企业为例，则其信息系统结构通常包括设计制造、管理、工业控制、办公自 动化四大块，图3 1 描述了我国汽车制造企业的信息系统整体结构。图中e r p 管理信息系统是核心，主要承担企业信息系统总体协调功能，工业控制则相对较 少。企业应用集成( e m e r 嘶s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，e a i ) 是集成各种系统的工具， 而企业信息门户( e m e 印r i s ei n f 0 册a t i o np o r c a l ，e i p ) 则是企业内各类用户访问不同 系统的入口。电子商务系统连接企业供应商和客户，是对外交易的平台，其数据