埃林哲研究院

? RFID是物聯(lián)網(wǎng)中的重要感知技術(shù),RFID的成熟和廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了智能制造技術(shù)的發(fā)展。制造過程中應(yīng)用RFID技術(shù),可有效提升產(chǎn)品制造的品質(zhì)、效率和企業(yè)管理水平。

一、RFID的基本原理

? RFID(Radio Frequency Identification),是無線射頻識別的英文縮寫。RFID 技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。

? 讀寫器通過天線發(fā)出含有信息的一定頻率的調(diào)制信號;當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入到讀寫器的工作區(qū)時,其天線通過耦合產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而為電子標(biāo)簽提供相應(yīng)的能量,此時標(biāo)簽根據(jù)讀寫器發(fā)來的信息決定是否響應(yīng),是否發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)讀寫器接收到電子標(biāo)簽發(fā)送過來的信號,經(jīng)過解調(diào)和解碼之后,將標(biāo)簽內(nèi)部的數(shù)據(jù)識別出來。

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? RFID 技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽, 操作快捷方便。具有非接觸、精度高、抗干擾、速度快以及適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于諸如生產(chǎn)管理、物流管理、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、商品防偽、資產(chǎn)管理以及國防軍事等領(lǐng)域。

二、RFID在制造行業(yè)中的應(yīng)用場景

? 借助RFID技術(shù)在識別、感知、聯(lián)網(wǎng)、定位等方面的強(qiáng)大功能,將其應(yīng)用于制造行業(yè),其價值主要體現(xiàn)在制造流程、倉儲、運(yùn)輸三個環(huán)節(jié)中。在制造業(yè)的庫存管理和供應(yīng)鏈管理方面,RFID可以幫助企業(yè)減少缺貨現(xiàn)象、實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)控制、快速準(zhǔn)確獲得物流信息,同時還可以把整個供應(yīng)鏈在此基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃從而達(dá)到降低成本、提高效率的目的。

下面列舉一部分具體應(yīng)用場景,供制造行業(yè)管理者參考借鑒:

1、倉庫管理

??應(yīng)用場景:

? 在倉庫的貨物上面粘貼電子標(biāo)簽,給每件貨物一個標(biāo)識,或者對托盤進(jìn)行標(biāo)識,讓貨物與托盤相聯(lián);在進(jìn)出倉庫的大門處架裝天線與讀寫器,當(dāng)貨物托盤經(jīng)過大門時,標(biāo)簽會被讀寫器讀到,從而通過計算標(biāo)簽的數(shù)量知道進(jìn)出的貨物數(shù)量,再通過倉儲軟件來自動處理進(jìn)出庫,完成自動出入庫的操作。

? 在貨架上面粘貼標(biāo)簽來標(biāo)識貨架,同時在叉車上面加裝讀寫器和車載電腦,就能實(shí)現(xiàn)貨物與貨架的關(guān)聯(lián);通過叉車讀寫器讀取貨架與貨物的標(biāo)簽,既能確切地記錄貨物的存放位置,同時還能提供叉車在倉庫里的位置信息,從而來調(diào)配叉車。

? 盤點(diǎn)的過程使用手持機(jī)來完成,由員工拿著手持機(jī)在所要盤點(diǎn)的貨物上面讀取數(shù)據(jù),巡查完所要盤點(diǎn)的貨物,同時可以通過讀取標(biāo)簽知道貨物的相關(guān)信息,還可以輸入貨物名稱來查找貨物在倉庫里面的位置。

? 應(yīng)用價值:

??在制品/產(chǎn)品出入庫自動化與產(chǎn)品批量識別,制造企業(yè)在制品精確定位,物流信息共享與產(chǎn)品全程監(jiān)控,減少庫存,提升在制品物流管理的智能化水平。

2、基于RFID技術(shù)的工序流轉(zhuǎn)卡(適用于生產(chǎn)工序較多、加工周期較長的產(chǎn)品)

? 應(yīng)用場景:

??在離散型生產(chǎn)制造過程中,基于外部客戶的質(zhì)量追溯要求以及內(nèi)部質(zhì)量控制的目的,需要對每道工序的生產(chǎn)過程進(jìn)行記錄,傳統(tǒng)的方式一般是采用紙質(zhì)的“生產(chǎn)流轉(zhuǎn)卡”或者“工序流轉(zhuǎn)卡”進(jìn)行手工記錄,效率低、隨意性大。設(shè)置基于RFID的卡片,在產(chǎn)品加工過程中,使用RFID手持設(shè)備掃描放置在周轉(zhuǎn)箱上的RFID電子標(biāo)簽,記錄工序加工數(shù)量、質(zhì)量和加工時間等信息,并將這些信息通過手持設(shè)備更新到后臺MES或者ERP系統(tǒng)中。

? 應(yīng)用價值:

??采用RFID技術(shù),用內(nèi)嵌的RFID芯片代替紙質(zhì)流轉(zhuǎn)卡,可以提高數(shù)據(jù)采集效率,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時掌控。

3、齊套性檢查(產(chǎn)品價值高、質(zhì)量要求高、批次管理要求高的裝配工序)

? 應(yīng)用場景:

??對于大型設(shè)備的總裝,任何一個部件的缺失都無法完成裝配,傳統(tǒng)的方式進(jìn)行物料齊套性檢查耗時耗力,影響生產(chǎn)執(zhí)行效率;基于質(zhì)量追溯方面的訴求,要對核心零部件進(jìn)行標(biāo)識。如果對核心部件配置RFID標(biāo)簽,在裝配之前通過固定或者手持的讀取設(shè)備采集零部件信息,并與MES或ERP系統(tǒng)的工單進(jìn)行匹配,如果缺少則進(jìn)行提醒。

? 應(yīng)用價值:

??快速準(zhǔn)確地進(jìn)行齊套性檢查,縮短生產(chǎn)物料準(zhǔn)備時間。

4、產(chǎn)品防偽與質(zhì)量追溯

??應(yīng)用場景:

??將RFID標(biāo)簽內(nèi)置在產(chǎn)品或者核心零部件中,在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題需要進(jìn)行維修和定責(zé)時,可以快速識別產(chǎn)品信息,并與ERP等管理系統(tǒng)中的信息匹配,判定產(chǎn)品的真?zhèn)?,以及該產(chǎn)品生產(chǎn)過程的加工信息和質(zhì)量檢驗信息記。

? 應(yīng)用價值:

??幫助制造商跟蹤和追溯產(chǎn)品的歷史信息,提升生產(chǎn)過程質(zhì)量跟蹤能力和監(jiān)控水平。

5、工裝量具管理

??應(yīng)用場景:

??對企業(yè)內(nèi)的每個工裝、計量器具都配置唯一的RFID標(biāo)簽,可以對其位置、可用性狀態(tài)、性能特征等信息進(jìn)行管理,并與MES系統(tǒng)對接,與具體的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行匹配,優(yōu)化資源使用效率。

? 應(yīng)用價值:

??基于這些信息的使用、維護(hù)過程進(jìn)行管理,有助于提高資產(chǎn)價值,優(yōu)化資產(chǎn)性能和最大化資產(chǎn)利用率。

6、高價值物料管理

??應(yīng)用場景:

??類似工裝量具的管理,在庫房內(nèi),給高價值的物料配置RFID標(biāo)簽。實(shí)時監(jiān)控物料的在庫狀態(tài)和出庫狀態(tài)。當(dāng)物料被非法領(lǐng)用、破損或者在庫狀態(tài)異常,系統(tǒng)及時報警。

? 應(yīng)用價值:

??減少資產(chǎn)損失風(fēng)險。

7、輔助產(chǎn)量登記、計件

???應(yīng)用場景

? 使用RFID代替紙質(zhì)流轉(zhuǎn)票(菲票),在流水線操作的模式下,每個工位自動感應(yīng)生產(chǎn)物料的RFID標(biāo)簽,快速登記產(chǎn)量,并完成工人的計件登記。

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? 應(yīng)用價值:

? 產(chǎn)量登記及時、準(zhǔn)確,減少產(chǎn)量統(tǒng)計人員成本。

三、RFID在制造行業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)

??雖然RFID產(chǎn)品在制造行業(yè)應(yīng)用范圍廣泛,但還是受制于一些客觀條件限制:

1、應(yīng)用環(huán)境惡劣

??在一些制造行業(yè),高溫、強(qiáng)電池、腐蝕性強(qiáng)、粉塵大、強(qiáng)振動等因素給標(biāo)簽的運(yùn)用帶來了很大的困難,標(biāo)簽材料、標(biāo)簽固定方式以及系統(tǒng)工作方式都需要認(rèn)真設(shè)計和考慮。

2、投入產(chǎn)出模糊

??RFID技術(shù)應(yīng)用需要一定的成本投入,如果不能對RFID技術(shù)在本行業(yè)可以在那些地方發(fā)揮作用、如何發(fā)揮作用、總體擁有成本(TCO)的構(gòu)成和費(fèi)率、以及所產(chǎn)生的收益有明確的認(rèn)識,那么盲目采用RFID技術(shù)則會帶來一定的投資風(fēng)險。站在企業(yè)決策者的角度,在理論分析計算的投資收益率(ROI)的基礎(chǔ)上,再加上風(fēng)險成本,往往意味著否定性的判斷,從而阻礙了RFID技術(shù)的應(yīng)用。

3、信息化基礎(chǔ)薄弱

RFID雖然有強(qiáng)大的功能,但它畢竟只是一種自動識別數(shù)據(jù)采集手段,只有與企業(yè)管理信息系統(tǒng)很好地相互融合才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用,為企業(yè)創(chuàng)造出實(shí)實(shí)在在的效益。如果企業(yè)基本的管理信息系統(tǒng)如MES、WMS、SCM、ERP等,應(yīng)用情況不好或者沒有部署,那么就不具備采用RFID技術(shù)的前提條件。
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