RFID在制造业中的应用分析

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RFID诞生于(R)二战期间,是英文Radio Frequency Identification技术的缩写,指利用无线射频传输技术来存储数据和检索数据的过程,是非接触式自动识别技术的一种。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。  与条形码识别系统相比,无线射频识别技术具有很多优势:通过射频信号自动识别目标对象,无需可见光源;具有穿透性,可以透过外部材料直接读取数据,保护外部包装,节省开箱时间;射频产品可以在恶劣环境下工作,对环境要求低;读取距离远,无需与目标接触就可以得到数据;支持写入数据,无需重新制作新的标签;使用防冲突技术,能够同时处理多个射频标签,适用于批量识别场合;可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位,提供位置信息。  在欧美、日本等发达国家和地区,RFID在访问控制、人的识别系统、货物完整性、防盗以及军事上用途广泛,很多大型零售企业更是对RFID表现出浓厚兴趣。国内RFID的发展也方兴未艾,不仅有相关的政府部门和科研院所积极推进RFID的标准化和研究工作,同时RFID的商用前景也吸引了国内通信、电子和自动化领域的众多厂商参与,商用化进程开始启动。  现代RFID技术解决了计算机智能管理系统中管理对象的非接触自动识别和信息采集的难题,在生产、物流、交通运输、医疗和产品防伪、移动电子商务、企业和国家安全等领域的智能化管理方面有着重大意义,被公认为是本世纪最有前途的应用技术。  目前,在制造领域,一些国际组织已提出了基于RFID的应用体系架构,如IBM、SAP、微软、QAD、SSA、思博等国际IT巨头已推出了RFID与ERP系统的集成方案,相关的测试和应用推广工作也正在进行中。总体而言,目前RFID技术的应用研究正从供应链进入制造过程的核心。  本研究是应用相关的理论知识,从技术,应用案例等角度进行分析,结合卓然公司自身的案例规划介绍,探索RFID技术在制造业中应用的前景。  在第二章中,本文介绍和讨论了供应链管理、精益制造、敏捷制造等管理理论和相关RFID应用案例,着重从案例角度,分析RFID技术是如何对以上的理论提供实施支持,并获得良好的效果。目前,RFID在供应链管理中的应用主要是在生产物流管理领域。现代生产物流管理的基础和依据是大量的物流信息.因此首先要解决的问题是来自生产过程和管理中的大量的数据如何自动录入的问题。只有这些大量的底层数据录入到计算机,才能实现对生产过程、物流管理、生产计划、调度和质量等的监控和控制。RFID技术的出现可以很好解决底层数据采集的“瓶颈”难题。它将大大提高物流活动各环节的自动化处理水平,提高物流效率,降低物流成本。  在第三章中,对RFID技术的现状进行了分析,从RFID的基本技术,到RFID中间件的主要特色,最后再从一线厂商视角,引用他们的判断来理解目前RFID技术及其应用。目前RFID的基本工作原理基本是:阅读器发射电磁波,而此电磁波有其辐射范围,当电子标签进入此电磁波辐射范围内,电子标签将阅读器所发射的微小电磁波能量存储进而转换成电路所需的电能,并且将存储的识别资料以电磁波的方式传送给阅读器作确认及后续之控制动作。  在对RFID技术和案例进行了一定深度的讨论后,在第四章中,本文对RFID方案在制造业中的应用效果进行了总结,集中分析了RFID技术对原材料管理提升的效果,以及生产环境下设备、工具、部门和员工等方面的控制管理提升的效果。如果将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。在此结论分析之上,本文也对RFID目前发展的瓶颈制约进行了分析:标准无法统一;成本过高,投资回报不明显;在高金属含量和液体成分较高的操作环境中较难应用;涉及人员失业、隐私保护以及安全问题等。  在第五章中,本文着重介绍了卓然公司的RFID方案规划,卓然公司是一家典型的离散组装型企业,在实施信息化项目的过程遇到了不少挑战,而本文对其最新的进展情况也进行了介绍。卓然公司一直在考虑在生产现场引入RFID技术,在SAP项目启动之时,卓然公司一直与国内知名公司的资深顾问和专家探讨在组装车间内应用RFID技术的可行性。在详细的考察了卓然的生产现场和产品工艺后,小组得出的结论是RFID的应用很有前景,但也会碰到不少待解决的问题。卓然的车间属于典型的离散型组装车间,产品的工艺路线也较长,各种各样的部件在车间内完成总装,车间内的生产物流水平亟待提高。如果采用RFID方案,卓然希望能够达到实时查询到关键部件在总装车间各主要工位的生产制造信息,如生产时间、操作工、检验员、批次、系列号、质量数据、工艺数据、测试数据、返修及处理结果等。同时根据产品信息可以追溯到产品批次和关键部件批次等信息,找出同批次的其他产品;向上可追踪至材料、组件,向下可追踪至终端用户。虽然在实施中发现了很多困难,如金属干扰等,但卓然并不希望因为这些困难而放弃RFID跟踪技术,我们相信,不管是自行解决,还是借助RFID解决方案提供商的帮助,最终将可以在生产车间内实现物料的跟踪和高效管理。我们认为,合适的系统设计和操作才是唯一真正需要解决的问题。  在本文的最后,对全篇进行了总结,并提出了实施RFID方案的注意事项。RFID技术的应用将会带来巨大的收益前景.但是伴随着巨大收益的同时,也会带来实施这项新技术的巨大挑战。有意使用RFID技术的企业应当充分考虑到:1)进行成本/效益分析,对RFID技术使用后的投入/效益做到充分的估计。2)进行应用系统分析,对自身现场管理的需求和RFID能够提供的支持作充分的考虑。3)制定实施计划,对整个项目进行在制造和配送环境中。虽然RFID的方案设计,规划对于现场的实时数据,RFID无疑是最理想的技术。随着RFID技术方案的不断成熟和应用案例经验的不断增多,RFID在制造业的应用范围必然会逐步扩大,也必将引领制造业新的一轮提高生产效率,信息管理的浪潮。
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