La RFID arrive sur les véhicules électriques

Par Lee Teschler | 18 mars 2021

Frank Linti •LogiData de Schreiner

De nombreux fournisseurs de FEO doivent incorporer des étiquettes compatibles RFID sur les composants qu'ils fournissent, en particulier dans la construction de prototypes. Cela est particulièrement vrai pour les étiquettes RFID sur les composants OEM automobiles. Mais les OEM ont parfois du mal à utiliser ces étiquettes en raison de variables dans les configurations de contenu des puces. Les constructeurs automobiles exigent donc de plus en plus l'utilisation de contenu RFID standardisé.

Pour les fournisseurs, il est utile de connaître quelques détails sur les étiquettes RFID couramment utilisées dans les applications automobiles et certains points à surveiller.

L'étiquette ((rfid))-DistaFerr SL2 est un exemple d'étiquette RFID qui n'est pas affectée par les substrats métalliques. Il peut être lu à une distance allant jusqu'à quatre mètres sur les métaux. L'utilisation de matériaux spéciaux rend le transpondeur RFID durable. Il a été testé selon les normes automobiles actuelles et est résistant aux intempéries. Ces étiquettes peuvent être imprimées (avec des imprimantes à transfert thermique) et programmées sur place.

D'une part, les étiquettes RFID peuvent avoir une capacité de stockage maximale d'environ 2 Ko, mais les étiquettes RFID installées dans les véhicules n'ont qu'une petite capacité de stockage, généralement de 512 bits (64 caractères) à environ 2 000 bits (environ 250 caractères). La disposition des puces sur l'étiquette RFID elle-même est largement standard. Mais le stockage est généralement suffisamment grand pour contenir les données de production ou, dans de rares cas, un état défini de l'objet est également transmis.

Les coûts des étiquettes RFID ne dépendent généralement pas de leur rôle dans l'assemblage, la logistique ou toute autre utilisation. Les facteurs contribuant au coût sont généralement associés à la quantité d'abus que l'étiquette doit supporter, à la surface à laquelle elle doit coller et au type d'adhésif nécessaire pour donner à l'étiquette la durée de vie nécessaire. Les coûts des étiquettes varient généralement entre cinq centimes et un euro par étiquette, selon la conception et les exigences.

De plus, il n'y a que deux règles absolues pour déterminer où les étiquettes RFID sont un meilleur choix que les codes à barres : la RFID est généralement le meilleur choix lorsque le besoin est d'enregistrer automatiquement, en masse, à distance ou avec une exigence de sécurité. La RFID offre également la possibilité, par exemple, de stocker des données QM sur la puce. Bien sûr, une fois qu'un code-barres est défini, la seule façon de modifier les données qu'il contient est de coller un autre code par-dessus.

Un exemple de technologie RFID conçue pour être utilisée sur des substrats métalliques est l'étiquette ((rfid))-DistaFerr. Mesurant seulement 10 x 50 x 1,7 mm, il s'agit de la plus petite étiquette UHF-RFID pour les applications sur métal disponible dans le commerce. Les utilisateurs peuvent programmer et imprimer l'étiquette individuellement sur place avec une imprimante à transfert thermique. La solution permet la transmission automatisée des données spécifiques à la production vers un lecteur UHF-RFID intégré dans une machine. La portée de lecture est d'environ un mètre.

Il est également utile de savoir qu'il existe plusieurs types de RFID standardisées. ISO/IEC 18000 est une norme internationale qui décrit une série de diverses technologies RFID, chacune utilisant une gamme de fréquences unique. Les fréquences couvertes par la norme vont de 135 kHz sur le bas de gamme à 960 MHz. Parmi ceux-ci, la production et la logistique RFID utilisent généralement la bande UHF, 300 MHz à 3 GHz.

Un autre type de RFID parfois utilisé dans la fabrication est régi par l'ISO/CEI 15693. Il couvre ce que l'on appelle les cartes de proximité qui peuvent être lues de plus loin (environ 1,5 m). L'alimentation de l'étiquette provient généralement du lecteur qui la transmet par voie hertzienne. Ces systèmes fonctionnent à 13,56 MHz, la gamme HF, et codent généralement les informations en utilisant ASK ou FSK. Des exemples typiques sont les étiquettes RFID dans les livres des bibliothèques publiques et dans les laissez-passer pour les parcs à thème qui expirent après une certaine période de temps. Mais les étiquettes RFID industrielles utilisent parfois la même technique.

Le ((rfid))-DistaFerr ESD est conçu pour être utilisé sur des conteneurs ou des plateaux de production en plastique ESD. La portée de lecture est d'environ deux mètres. Fabriqué à partir de matériaux spéciaux, le ((rfid))-DistaFerr ESD est résistant aux intempéries et résiste à l'exposition aux substances agressives et aux processus de nettoyage. L'étiquette est adaptée à la programmation sur site et à l'impression par imprimante à transfert thermique.

Il arrive souvent que les applications RFID industrielles aient des besoins particuliers qui ne sont pas bien adaptés aux étiquettes standard. Ainsi, l'utilisation de la RFID peut nécessiter des travaux de développement et peut-être un déploiement dans un projet pilote. Par exemple, les étiquettes peuvent nécessiter une adaptation pour gérer des substrats difficiles tels que le métal, les décharges électrostatiques, la fibre de carbone, le verre ou pour résister à la chaleur ou au froid intense.

De nombreux composants contiennent du fer, de l'acier ou de l'aluminium. Le métal peut bloquer les champs électromagnétiques et empêcher les lecteurs de capter les données des balises. Ainsi, les fabricants d'étiquettes peuvent avoir besoin d'intégrer des agents de protection pour empêcher la distorsion ou la dégradation de la lisibilité de l'étiquette.

De plus, l'antenne sur l'étiquette peut également nécessiter des ajustements pour obtenir la portée requise, en particulier lorsque le matériau du substrat interfère avec la réception RF. Des exigences particulières telles que la protection contre la falsification, la personnalisation et le cryptage peuvent également nécessiter des efforts supplémentaires de la part du fournisseur d'étiquettes.

Les étiquettes RFID UHF conventionnelles ne peuvent pas être lues lorsqu'elles sont collées sur du métal. Les étiquettes pour une utilisation sur métal sont généralement optimisées pour des gammes de fréquences UHF spécifiques définies par l'ETSI en Europe ou la FCC dans la région de l'ALENA et en Asie. Cela signifie que les étiquettes ne peuvent être identifiées que dans ces plages spécifiques, un problème lorsque les objets vont d'un continent à l'autre. ((rfid))-DistaFerr Global est un label conçu pour atténuer le problème. Il peut résider sur des pièces métalliques et gère toutes les bandes de fréquences grâce à son antenne bi-bande. La portée de lecture peut aller jusqu'à 6 m selon l'option de puce. Les utilisateurs impriment et programment généralement des étiquettes à partir d'un rouleau sur site.

Les fournisseurs d'étiquettes RFID peuvent concevoir des étiquettes selon les besoins pour la compatibilité avec des processus de fabrication spécifiques. Le résultat peut être un traitement, une programmation et une impression prêts à l'emploi pour répondre à des besoins particuliers et à des facteurs d'environnement de fabrication, qui peuvent inclure :

Début de la production : les composants métalliques équipés d'une étiquette RFID peuvent informer le système ou les machines sur un éventail de problèmes, y compris leurs critères d'inspection ou la manière dont ils doivent être traités en aval. Les étiquettes facilitent également les transferts vers différents postes tels que la gestion de la qualité, les services de réception et d'expédition, ou vers un prestataire de services externe connecté.

Production en aval : lorsque les assemblages impliquent un grand nombre de composants métalliques, il y aura un mélange d'étiquettes sur métal et non métalliques. De nombreuses étiquettes RFID sur métal doivent adhérer longtemps à leurs pièces malgré les intempéries. Il est préférable de faire appel à des fournisseurs d'étiquettes RFID dont les produits ont été testés et certifiés conformément aux exigences applicables, en particulier celles destinées aux conditions difficiles et inclémentes.

Processus de peinture : les étiquettes RFID sur les châssis automobiles sont généralement appliquées dans l'atelier de carrosserie. Le châssis passe ensuite par de nombreux processus de peinture et de séchage. Les températures peuvent atteindre 230°C (446°F) selon la méthode de peinture. Les étiquettes RFID sur métal spécialement conçues peuvent résister à une telle chaleur.

Assemblage : les étiquettes RFID-UHF fonctionnent mieux que les étiquettes à code-barres, en particulier pour les composants métalliques. Une raison : les lecteurs n'ont pas besoin de s'asseoir près des étiquettes RFID pour récupérer leurs informations. En revanche, les lecteurs de codes-barres peuvent nécessiter une proximité pour numériser sans erreur.

Logistique : de nombreux composants en cours de fabrication sont placés dans des conteneurs en plastique qui doivent être lisibles automatiquement. De tels conteneurs ont besoin d'étiquettes RFID à portée de lecture relativement élevée afin qu'ils puissent être lus même en passant par une porte sur un chariot élévateur. Des étiquettes RFID sur métal et sur plastique sont disponibles pour atténuer les problèmes d'interférence qui peuvent survenir lors de la manipulation, comme les décharges électrostatiques.

Les gains d'efficacité découlent de l'incorporation d'étiquettes RFID standardisées et lisibles de bout en bout. Les éléments RFID optimisent à la fois les processus internes et créent de la valeur sur l'ensemble de la chaîne de production.

Les composants ou assemblages automobiles qui doivent être enregistrés lors de l'assemblage sans être saisis ni scannés sont des candidats de choix pour la RFID. Ceux-ci incluent le moteur, la transmission, la suspension et le système de direction. En outre, la RFID joue un rôle sur les ensembles liés à la sécurité tels que les airbags, les systèmes électriques, les pare-chocs, les systèmes de ceinture et les sièges.

Enfin, un point à noter est que les implémentations RFID doivent respecter les normes de données. Les étiquettes doivent être conformes aux normes VDA (Allemagne), ANSI (États-Unis) ou ISO en termes de taille, de conception et de mémoire. La qualité est également importante. Seuls des matériaux spécifiquement qualifiés peuvent être utilisés dans les étiquettes.DW