- La technologie RAIN RFID permet une lecture rapide et précise de centaines d'articles en moins d'une seconde, améliorant la gestion en production.
- L'UCODE 9xm propose une mémoire utilisateur étendue jusqu'à 752 bits, adaptée aux exigences complexes de l'industrie automobile.
- Les étiquettes RFID sont conçues pour résister aux conditions sévères, incluant températures élevées, produits chimiques et chocs, assurant durabilité et fiabilité.
- L'utilisation combinée de RAIN RFID avec des méthodologies d'optimisation comme Lean Six Sigma réduit significativement les temps de cycle et les coûts de maintenance.
Dans l'ensemble du secteur automobile, dans le cadre de la tendance générale de l'industrie 4.0, les fabricants et leurs partenaires de la chaîne d'approvisionnement utilisent la technologie RAIN RFID pour la numérisation au niveau des articles.
La technologie RAIN RFID leur permet d'identifier, de localiser et d'interagir avec toutes sortes d'articles (outils, matières premières, sous-composants, produits finis) à chaque étape de la production, de la livraison et même après la vente.
Avantages de l'UCODE
C'est grâce à sa précision, sa rapidité et sa commodité que la technologie RAIN RFID connecte déjà des milliards d'articles du quotidien à des systèmes critiques pour les entreprises et à Internet.
James Goodland - Directeur , RAIN RFID Solutions
RAIN RFID pour l'industrie et les articles du quotidien
Avec RAIN RFID, des centaines d'articles individuels peuvent être comptés avec précision en moins d'une seconde. Cela permet de vérifier que chaque article chargé dans un conteneur d'expédition, stocké dans un bac ou chargé dans un camion est bien pris en compte.
Normes et directives pour l'utilisation de RAIN RFID
Des organisations internationales et nationales ont formulé des normes, des directives et des recommandations pour le déploiement de la technologie RAIN RFID dans l'industrie automobile, garantissant ainsi l'interopérabilité tout au long de la chaîne d'approvisionnement et pendant l'assemblage à l'échelle mondiale. L'ISO/IEC, GS1, la VDA allemande, Odette International dans l'UE et l'AIAG aux États-Unis, entre autres, ont établi des règles concernant la RFID pour les conteneurs, les pièces et composants, et les sous-ensembles.
GS1 SGTIN documente le codage pour l'identification des pneus. La VDA, par exemple, recommande l'utilisation d'étiquettes RFID passives et une taille de mémoire étendue afin de stocker davantage de données d'identification sur l'étiquette.
Optimisation des processus avec RAIN RFID
Six Sigma et Kaizen sont des méthodes d'optimisation utilisées dans la construction automobile pour réduire les erreurs. RAIN RFID peut encore améliorer ces méthodes grâce à une automatisation accrue et à une optimisation basée sur les données. L'objectif de Lean Six Sigma, par exemple, est d'éliminer le gaspillage et de réduire le nombre de défauts à moins de 3,4 pour 1 000 000 d'unités produites. De manière similaire, Kaizen poursuit l'objectif d'« amélioration continue » du processus de production.
UCODE prend en charge ces méthodologies. Selon une étude de 2022 sur la logistique des entrepôts, le temps de cycle des processus peut être réduit de 91,5 % lorsque Lean Six Sigma et la technologie RFID sont utilisés conjointement. Le délai d'exécution, c'est-à-dire le temps nécessaire pour mener à bien un processus spécifique, de la préparation au produit fini, peut être réduit de 13 %.
Qu'est-ce que la RAIN RFID ?
RAIN RFID est le nom commercial de la technologie définie par les normes RFID EPC Gen2 de GS1.
Technologie sans fil passive (c'est-à-dire sans batterie)
Les étiquettes peuvent être intégrées dans des étiquettes rigides, des autocollants en papier ou des circuits imprimés
Haute précision de lecture en masse ; des centaines d'étiquettes peuvent être identifiées par seconde
Longue portée de lecture pouvant atteindre 10 m sans ligne de visée
Lecteurs : appareils portatifs, montés sur des chariots élévateurs, des portes de quai, des emplacements en hauteur couvrant de grandes surfaces dans un entrepôt
Matériaux pour une utilisation intensive
Afin de garantir la robustesse et la fiabilité nécessaires au fonctionnement des véhicules, les étiquettes RAIN RFID sont souvent fabriquées à partir de matériaux et d'adhésifs spéciaux, spécialement conçus et préqualifiés pour résister à la production et au fonctionnement de niveau automobile.
Les matériaux utilisés pour les étiquettes, notamment le nylon, les plastiques PP, la fibre de verre, les ferrites à base de nickel-zinc (Ni-Zn) et de manganèse-zinc (Mn-Zn), ainsi que les céramiques intégrées dans le métal, rendent les étiquettes résistantes à la saleté et à la poussière, à l'eau et aux produits chimiques agressifs, aux chocs soudains et aux surcharges électriques. La technologie RAIN RFID peut donc être déployée là où les codes-barres et autres codes optiques échouent, y compris dans des environnements à haute température, où les températures maximales peuvent varier entre 190 et 230 °C.
Étiquetage des skids
Les étiquettes RAIN RFID haute température peuvent être montées sur le palettiseur sur lequel le châssis est transporté tout au long de la production. De cette façon, le parcours du véhicule peut être suivi depuis l'atelier de carrosserie jusqu'à l'assemblage final.
La technologie RAIN RFID peut être utilisée pratiquement partout dans le véhicule (à l'intérieur, à l'extérieur, sous le capot) et sur les composants automobiles difficiles à étiqueter, notamment les batteries, les blocs moteurs, les bouchons de réservoir, les pare-chocs, les câbles et les pneus.
Avantages de l'UCODE en matière de production et de logistique
Visibilité totale tout au long de la chaîne d'approvisionnement
Les systèmes basés sur les étiquettes UCODE offrent une visibilité totale, depuis les premières étapes de la fabrication jusqu'à la livraison finale du véhicule et au service après-vente. L'expédition et la réception sont davantage automatisées, avec la possibilité de traiter plusieurs articles à la fois. Le contrôle des stocks est ainsi plus rapide et plus précis. Les parties autorisées peuvent accéder en temps réel aux informations sur le statut des articles.
Localisation et suivi précis des articles
Lorsque chaque pièce et chaque outil sont étiquetés, il devient facile et incroyablement rapide de surveiller leur emplacement. En revanche, le scan manuel d'un article muni d'un code-barres peut prendre jusqu'à 8 secondes, ce qui peut représenter environ 19 centimes, et comme une voiture moderne moyenne est étiquetée environ 50 fois, les coûts s'accumulent rapidement. La recherche manuelle de composants prend encore plus de temps. Le simple fait d'avoir une image précise de l'emplacement des articles rend les opérations plus efficaces et permet un réapprovisionnement sans défaut sur la chaîne de production.
Les articles étiquetés garantissent que les pièces, composants et outils appropriés se trouvent là où ils sont nécessaires. De cette façon, les chaînes de production peuvent continuer à fonctionner, ce qui évite des répercussions financières importantes et permet de maintenir une livraison fiable et ponctuelle.
Éviter les temps d'arrêt
Les temps d'arrêt constituent un problème grave dans la production automobile. Selon des enquêtes menées par le Wall Street Journal, les temps d'arrêt imprévus coûtent aux fabricants industriels environ 50 milliards de dollars par an.
Les retards causés par des équipements hors service et des réparations imprévues sont à l'origine de 42 % de ces temps d'arrêt imprévus. Une surveillance fiable de l'état des machines à l'aide d'étiquettes basées sur la technologie UCODE réduit le risque d'arrêt des lignes de production et permet ainsi d'éviter les pénalités imposées par les fournisseurs, les pertes de ventes et les dommages réels à l'image de marque du fabricant.
Réduction des coûts de maintenance pour l'industrie 4.0
Une étude menée par Deloitte suggère que les usines intelligentes utilisant la technologie RAIN RFID tirent de nombreux avantages de la réduction des coûts. Les économies réalisées sur les coûts des matériaux s'élèvent à 5 à 10 %. Le temps consacré à la planification de la maintenance est réduit de 20 à 50 % et les coûts globaux de maintenance diminuent de 5 à 10 %.
L'augmentation du temps de fonctionnement et de la disponibilité des équipements atteint 10 à 20 %, ce qui laisse plus de temps pour la résolution des problèmes basée sur les données.
Amélioration de la responsabilité et de l'information
Dans le cadre des relations avec les partenaires de la chaîne d'approvisionnement, UCODE facilite le suivi de tous les composants nécessaires à l'assemblage des véhicules, simplifie la surveillance des pièces livrées par différents fournisseurs et responsabilise davantage ces derniers en matière de précision.
De plus, les avis d'expédition automatisés, émis sans ajouter d'étapes supplémentaires au processus d'expédition, permettent de mieux informer les fournisseurs et les clients, sans effort supplémentaire.
Meilleure gestion des conteneurs
Étiquettes basées sur UCODE dans la gestion des conteneurs
L'un des domaines dans lesquels la technologie RAIN RFID peut avoir un impact important dans l'industrie automobile est la gestion des conteneurs utilisés pour stocker, expédier et distribuer les pièces. Selon la norme VDA 5500, les étiquettes RAIN RFID sont particulièrement bien adaptées au suivi et à la traçabilité de ces conteneurs en raison de leur faible coût et de leur capacité à résister à des environnements difficiles.
Cette robustesse inhérente permet de maintenir l'efficacité opérationnelle tout au long du cycle de vie des articles de transport consignés (RTI) auxquels ils sont attachés.
Éléments de transport consignés (RTI)
Dans la chaîne d'approvisionnement automobile, l'emballage est devenu presque aussi important que les pièces elles-mêmes. Odette et d'autres organismes de normalisation recommandent vivement l'utilisation des RTI. Les conteneurs en plastique et en métal réutilisables sont spécialement conçus pour répondre aux normes internationales en matière de chaînes d'approvisionnement.
La norme VDA prévoit trois niveaux de taille dont la surface de base correspond aux dimensions nominales de 300 mm × 200 mm ou à des multiples de celles-ci. Les boîtes peuvent être empilées et leurs dimensions sont telles que quatre boîtes de 600 mm × 400 mm couvrent une palette Euro standard. Les conteneurs destinés à la production automobile sont dotés d'une conception spéciale et de matériaux d'emballage intérieurs dédiés (garnissage) qui protègent les pièces délicates pendant le transport.
Réduction du parc de conteneurs
Les conteneurs réutilisables sont coûteux à fabriquer et leur propriété peut être difficile à déterminer, ce qui signifie qu'ils sont régulièrement perdus ou endommagés et sont susceptibles d'être volés. Les gens peuvent les voler pour leur propre usage ou (dans le cas des conteneurs métalliques) les fondre pour vendre le métal.
Dans la plupart des entreprises, jusqu'à 20 % du parc de conteneurs est régulièrement perdu, parfois même jusqu'à 60 %. Cela nécessite la production de nouveaux conteneurs et donc la consommation de plus de matières premières, ce qui engendre des coûts évitables.
Les conteneurs pour pièces automobiles sont coûteux et indispensables à la chaîne d'approvisionnement et à la production. Leur niveau de stock peut être facilement géré à l'aide d'étiquettes UCODE et les vols de conteneurs peuvent être identifiés.
James Goodland - Directeur , RAIN RFID Solutions
La réponse (indésirable) : les emballages à usage unique
Lorsque les conteneurs métalliques ou plastiques adaptés aux pièces ne sont pas disponibles, les partenaires de la chaîne d'approvisionnement peuvent recourir à des emballages à usage unique. Ceux-ci n'offrent généralement pas la protection nécessaire aux composants. Les emballages à usage unique sont également devenus plus coûteux. Les prix des matières premières ont augmenté de 23 % au cours des deux dernières années. De plus, en raison des changements apportés à la réglementation sur les emballages au Royaume-Uni, les emballages à usage unique deviendront plus coûteux que les RTI dès 2024.
Inventaire facile des conteneurs
Les systèmes RAIN RFID sont essentiels pour déterminer le volume réel lors de la gestion d'un parc de conteneurs et pour éviter les erreurs de placement, les pénuries de composants et la perte d'inventaire des conteneurs. Grâce aux étiquettes basées sur la technologie UCODE, les conteneurs eux-mêmes peuvent être suivis et tracés, tout comme les articles individuels transportés à l'intérieur du conteneur.
L'ensemble des expéditions de conteneurs peut être lu à tout moment, avec un haut degré de précision.
Après la production et après-vente
Après la production
Les véhicules assemblés et finis sont étiquetés après le processus d'assemblage, et les étiquettes sont capturées par un lecteur fixe lorsqu'ils quittent l'usine. Les véhicules sont conduits vers le parc de stockage et garés dans un espace de stationnement libre étiqueté RFID. Une fois le stationnement terminé, une demande de lecture crée un enregistrement indiquant l'emplacement de chaque véhicule.
Problèmes de sécurité et rappels
Les étiquettes RFID RAIN peuvent être intégrées dans des éléments essentiels à la sécurité, tels que les airbags et les pare-chocs. Un scan du véhicule avant sa sortie de l'usine permet de vérifier que ces éléments essentiels ont été installés et de confirmer leur état. Néanmoins, les rappels de véhicules sont fréquents.
Aux États-Unis, entre 2011 et 2020, un nombre record de 331 millions de véhicules ont été rappelés pour des défauts liés à la sécurité. Le taux de rappel total pour cette période était de 201 %, ce qui signifie que plus de deux fois plus de véhicules ont été rappelés que de véhicules neufs vendus au cours de la même période. La qualité des produits reste un enjeu majeur dans l'industrie automobile.
Éviter les temps d'arrêt
Les temps d'arrêt constituent un problème grave dans la production automobile. Selon des enquêtes menées par le Wall Street Journal, les temps d'arrêt imprévus coûtent aux fabricants industriels environ 50 milliards de dollars par an.
L'utilité de la technologie RAIN RFID ne s'arrête pas aux portes de l'usine, mais s'étend également à l'après-production, aux services après-vente et aux rappels.
James Goodland - Directeur , RAIN RFID Solutions
Rappels plus fluides
Les étiquettes basées sur UCODE simplifient le processus de rappel en identifiant les bonnes pièces avec une plus grande efficacité et moins d'erreurs. En cas de problème, l'identifiant spécifique peut être lu rapidement, ce qui facilite la localisation des articles ou des véhicules à rappeler et permet d'identifier plus clairement les fournisseurs ou les distributeurs concernés. Limiter le nombre d'actifs et de lots à traiter réduit le coût d'un rappel donné et évite de rappeler plus que nécessaire.
Suivi des pneus...
Les étiquettes RAIN RFID pour pneus constituent une innovation relativement récente. En 2019, l'ISO a publié la norme ISO 20909:2019 à ce sujet. Une étiquette pour pneu peut résister à la vulcanisation, elle peut donc être intégrée à l'intérieur du caoutchouc, où elle permet l'identification et la collecte d'informations tout au long de la chaîne d'approvisionnement.
Une fois que le pneu est utilisé sur un véhicule, l'étiquette facilite l'intégration des services après-vente, grâce à la lecture rapide du type et de l'origine du pneu, ainsi qu'à la possibilité d'obtenir des données opérationnelles provenant d'autres systèmes, telles que la distance parcourue.
...et rappel de pneus
De plus, les étiquettes RAIN RFID pour pneus comblent les lacunes du système de rappel des pneus. Les dysfonctionnements des pneus peuvent provoquer des accidents graves. Les rappels de pneus doivent être rapides et complets. Par exemple, au printemps 2023, Michelin a rappelé plus de 542 000 pneus pour camionnettes aux États-Unis parce qu'ils n'avaient pas une adhérence suffisante pour rouler sur la neige. Le fabricant de pneus Continental a également procédé à un rappel mondial de plusieurs modèles de pneus au début de l'année 2023.
En permettant d'identifier rapidement et facilement les pneus rappelés, les étiquettes RAIN RFID peuvent sauver des vies et réduire les coûts globaux de rappel et la responsabilité des fabricants de pneus.
Entretien avec James Goodland
Stockage de 880 bits pour la production
NXP a lancé l'UCODE 9xm, un produit offrant une mémoire et des performances élevées.
RFID & Wireless IoT Global s'entretient avec James Goodland, directeur des solutions UCODE chez NXP Semiconductors, au sujet des avantages des extensions de mémoire pour les applications industrielles.
Interview
1. NXP Semiconductors a récemment lancé une nouvelle puce UCODE. Pouvez-vous nous présenter les nouvelles fonctionnalités et les détails du produit UCODE 9xm ?
James Goodland : Oui , l'UCODE 9xm offre un espace de stockage plus important, conçu pour divers secteurs industriels, et des performances supérieures à celles des générations précédentes de produits UCODE destinés à l'industrie. La structure de mémoire habituelle d'une puce RAIN RFID comprend la mémoire EPC, qui contient un numéro d'identification unique, la banque de mémoire TID, qui contient des informations écrites par le fabricant de la puce, et la mémoire réservée contenant les mots de passe des étiquettes. Ces trois unités de mémoire sont toujours présentes et suffisantes pour de nombreuses applications RFID.
En outre, il existe une mémoire utilisateur optionnelle. Pour de nombreuses applications, cette mémoire supplémentaire n'est pas nécessaire, comme dans le commerce de détail. Cependant, dans le domaine industriel, une mémoire EPC ou une mémoire utilisateur supplémentaire est absolument nécessaire pour garantir que les données convenues sont encodées sur l'étiquette et peuvent être identifiées par les partenaires de la chaîne de valeur. Nous exploitons pleinement la mémoire étendue avec UCODE 9xm.
2. De combien d'espace de stockage disposent les utilisateurs et à quoi peut-il servir ?
James Goodland : L'UCODE 9xm dispose d'un total de 880 bits. Un maximum de 752 bits est disponible dans la mémoire utilisateur. Nous avons en outre étendu les capacités de mémoire de l'EPC, où 496 bits peuvent être utilisés selon la configuration.
96 bits est le minimum requis pour un numéro EPC, mais dans l'industrie automobile, il faut souvent plus de données. Selon l'application, la couleur, la taille, le poids, la date d'expiration, les données de production, le numéro de lot et le numéro de série des produits étiquetés peuvent être stockés. La configuration de la mémoire de l'UCODE 9xm est sélectionnée par l'utilisateur final lors du processus d'encodage standard. Ainsi, au moment de la mise en service, les entreprises peuvent décider si elles ont besoin d'un EPC de grande taille avec une mémoire utilisateur plus petite ou d'un EPC de taille plus petite avec une mémoire utilisateur plus grande, ou encore d'une solution intermédiaire !
3. Quel est l'avantage des étiquettes dotées d'une plus grande capacité de mémoire ? Pour de nombreuses applications, le numéro d'identification unique suffit amplement.
James Goodland : C'est vrai, il suffit souvent que l'EPC ou le numéro d'identification soit envoyé au système ERP (Enterprise Resource Planning) en tant que clé. Les informations supplémentaires sont alors accessibles à partir de là ou fournies à partir du cloud. Cependant, certaines applications nécessitent des données plus descriptives, par exemple pour s'assurer que l'état d'un processus de fabrication est compris d'un point à un autre. De plus, lorsque différents systèmes ERP sont utilisés, les données stockées ne peuvent pas toujours être interprétées assez rapidement et sans erreur. Cela pose des problèmes.
De plus, des interruptions de connectivité persistent pour diverses raisons. Étant donné que la disponibilité des données descriptives associées au produit peut être cruciale pour l'ensemble du processus, il est plus sûr et plus pratique de les stocker sur la puce. De cette façon, les données sont accessibles au moment précis où elles sont nécessaires.
4. L'UCODE 9xm peut-il donc répondre à tous les cas d'utilisation dans le secteur automobile ?
James Goodland : Il existe de nombreux cas d'utilisation dans la chaîne d'approvisionnement automobile, la fabrication et l'après-production, qui peuvent tous être satisfaits par l'utilisation de l'UCODE 9xm. Cependant, tous les cas d'utilisation sur tous les marchés ne nécessitent pas la grande mémoire fournie par cette puce, c'est pourquoi l'UCODE 9 ou l'UCODE 9xe peuvent être plus appropriés. Quel que soit le cas d'utilisation, il existe une variante UCODE 9 qui fournira la mémoire, les performances et la qualité que vous attendez de NXP.
5. La fabrication automobile est-elle un cas d'utilisation classique pour cette génération de puces ?
James Goodland : Tous les membres de la famille UCODE 9 ont été développés pour offrir des performances élevées dans certaines des applications RFID les plus difficiles au monde. L'UCODE 9xm, en particulier, a été spécialement conçu pour prendre en charge les cas d'utilisation industriels et manufacturiers en offrant la sensibilité nécessaire ainsi qu'une mémoire configurable par le client, ce qui le rend flexible pour une utilisation dans l'industrie automobile ainsi que dans de nombreux autres secteurs.
