汽车生产线技术研究

射频识别(RFID)技术因其独特的非接触性和同时识别多个物体的能力，正逐渐被广泛应用于供应链、物流、运输、防伪等诸多领域。由于汽车生产环境的特殊性和生产过程的复杂性，如何在汽车生产线上应用RFID是一个值得研究的问题。

本文主要研究汽车生产线上RFID信息集成模式及关键技术。本文首先介绍了研究背景和问题，总结了RFID在国内外的应用研究，特别是RFID在制造业的应用和信息集成的相关研究现状。在此基础上，提出了本文的研究目标、具体研究内容和研究方法。

在介绍RFID技术和汽车生产基本流程的基础上，采用内容分析法对RFID在汽车制造和离散制造中的应用环节和作用进行了统计调查。结合对汽车生产线信息化管理现状的深入调查，指出目前RFID在汽车生产线上适用的应用环节是焊接、涂装和装配，并提出了RFID在汽车生产线相应环节的具体应用功能。

本文在现有研究成果的基础上，提出了一种改进的横向分布和纵向集成分布的分类方法，并运用内容分析法研究了RFID在制造业中的部署和集成模式。结合RFID在汽车生产线中的应用环节和功能分析，提出了一种横向分布、纵向多层的RFID信息集成模式。在此基础上，提出了RFID系统与MES的集成框架。最后，简单分析了支持横向分布和纵向多层的汽车生产线RFID信息集成模式的关键技术。

在分析影响RFID读写性能的主要因素的基础上，对可控因素进行了实验室单因素试验和多因素正交试验。通过单因素试验，分析了主要影响因素对RFID系统读取性能的显著程度和影响规律。针对主要影响因素，对比分析了综合测试法、简单比较法和正交试验法的优缺点，通过正交渐近优化试验，提出了影响RFID识读性能的多个因素的最优组合水平。

在此基础上，选择多种标签在焊装生产线上进行测试，并根据测试结果提出了RFID标签和阅读器在汽车生产线上的布局方案。本文通过调研提出了RFID系统在汽车生产过程中的信息处理流程，分析了汽车生产线上的RFID数据可以通过标签直接存储，也可以存储在后台数据中。在分析RFID数据特点的基础上，提出了一种RFID标签数据内容的形式，并讨论了RFID数据管理的具体内容。提出了适用于汽车生产线的RFID数据通信模式，并提出了基于XML的RFID信息集成和基于web服务技术的RFID应用集成两种阅读器组网模式。

最后，构建了基于RFID的MES系统的总体结构框架，并重点研究了基于RFID的MES的功能模型、物理模型和信息流模型。本文在分析汽车生产线RFID系统安全需求的基础上，提出从管理系统和支撑技术两个方面解决RFID系统的安全问题。给出了RFID系统安全管理系统的基本框架。从技术上讲，RFID系统的安全分为两个安全域，重点是阅读器和应用系统之间的安全问题。提出将入侵检测技术引入RFID系统，从两个方面研究入侵检测的改进:一是利用聚类算法对数据进行预处理，降低计算复杂度，提高检测效率；其次，利用免疫粒子群优化算法直接改进特征选择，提高检测精度。最后，给出了两种方法的框架模型。本文的研究成果已部分应用于C汽车公司生产线的RFID系统建设中，并取得了一定的成果。