RFID技术在制造业中的应用

    射频识别（RADIo-Frequency IdenTIfication，RFID）技术之热潮对北美市场的冲击绝不亚于南亚海潮的“力度”，并且这股热潮正一步步开始搅动中国内地市场。但在令人眼花缭乱的各种宣传报道及解决方案的影响下，许多人仍然误以为RFID仅是一种与零售业相关的技术，这不能不说是一种遗憾。进一步讲，对于制造工程师乃至控制工程师而言，RFID究竟有什么实际意义？Rockwell Automation发布的一份白皮书能够给他们一些更清晰的概念。本文对这份长达20页的白皮书作了概述，有兴趣的读者可以到该公司网站阅读全文。

　　RFID技术已成功地用于一些著名的跨国公司如Tesco、Marks and Spencer、Nokia，并扩展到制造业和零售业等。世界最大的零售业巨头沃尔玛在 2003年6月宣布到2005年1月，其100个顶级供货商将在消费品箱体和托架上均配置RFID标签后发运到沃尔玛的配送中心和各个超市。知名的软件公司如Oracle、SAP、 Microsoft和IBM正在加快开发速度以适应RFID带来的机遇。不少IT服务商正在为其客户创造专用的开发软件包以连接RFID网络到现有的企业系统。美国国防部和美国国土安全部等最近提出了推进RFID技术的策略。

　　RFID正从供应链进入制造过程的核心，通过在工厂车间层逐步采用RFID技术，制造商可以无缝且不间断地集成从RFID捕获的信息并链接到现有的、已验证和工业加强的控制系统基础结构，与配置RFID功能的供应链协调，不需要更新已有的制造执行系统（MES）和制造信息系统（MIS）就可以发送准确、可靠的实时信息流，从而创造附加值，提高生产率和大幅度地节省投资。

　　AMR Research在其2004年的一个研究报告中指出精确和实时预测能明显地提高供应链的性能从而减少15%的库存量，完成的订单率提高17%，现金循环周期缩短35%。

　　RFID在制造业中的应用

　　Accenture的题为“生产线上的自动RFID：制造业中自动ID技术的评估（Auto-ID on the line：The value of Auto-ID Technology in Manu-facturing）”白皮书中详细描述了在工厂车间级推动RFID技术的潜在机遇。RFID在制造业中的影响是广泛的，包括：信息管理、制造执行、质量控制、标准符合性、跟踪和追溯、资产管理、仓储量可视化以及生产率等，以下分别做简短介绍：

　　1．制造信息管理

　　将RFID和现有的制造信息系统如MES、ERP、CRM和IDM等相结合，可建立更为强大的信息链，以及在准确的时间及时传送准确的数据，从而增强生产力、提高资产利用率以及更高层次的质量控制和各种在线测量。通常从RFID获取数据后，还需要中间件将这些数据进行处理，馈送到制造信息系统。

　　2．制造执行、质量控制和标准的符合性

　　为支持精益制造和6 Sigma质量控制，RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件，从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地，当材料、零部件和装配件通过生产线时，可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程，以保证可靠性和高质量。

　　制造生产需要符合国家标准和规范、RFID能提供附加的信息流，使制造执行系统紧密地符合和通过标准的认证，包括符合美国药品与食品管理局（FDA）的21 CFR 11。

　　3．跟踪和追溯

　　要求符合FDA质量规范的呼声不断增强，促使消费用包装品，食品、饮料企业在其整个供应链中要求精确地跟踪和追溯产品信息。在这些方面，RFID能和现有的制造执行系统互为补充，对大多数部件而言，制造执行系统已能搜集如产品标识符，时间戳记、物理属性、订货号和每个过程的批量等信息，这些信息可以被转换成RFID编码并传送到供应链，帮助制造商跟踪和追溯产品的历史信息。

　　4．工厂资产管理

　　资产（设备）上的RFID提供其位置、可用性状态、性能特征、储存量等信息。基于这些信息的生产过程，维护、劳动力调整等有助于提高资产价值，优化资产性能和最大化资产利用率。由于减少停机时间和更有效地进行维护（规划的和非规划的），因此能积极地影响非常重要的制造性能参数，例如装置的整体有效性（Overall Equipment Effectiveness）。

　　5．仓储量的可视化

　　由于合同制造（Contract Manufacturing）变得越来越重要，因而同步供应链和制造过程的清晰可见就成为关键。RFID适合于各种规模的应用系统（局部的或扩展到整个工厂）。RFID可以对进料、WIP、包装、运输和仓储直到最后发送到供应链中的下一个目的地，全方位和全程的可视化，所有这些都和信息管理有关。

　　如今，条形码已普遍使用于制造业，然而对许多条形码系统而言，往往需要在生产过程中手动修改和更新，费时费力。RFID的一个直接作用是解放劳动力，消除这种人工操作，而且能准确、快速、可靠地提供实时数据，这对大批量、高速的制造企业特别重要。

　　综上所述，RFID能明显地改进和提高制造过程的各项关键性能，经济效益突出，因此近年来发展很快，是值得注意的技术动向。