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RFID:制造業(yè)及配送業(yè)視點

2007-02-09 10:18 RFID世界網

導讀:對于大多數制造與配送環(huán)境而言,面臨的最大挑戰(zhàn)是以最少的運作、最高的效率和最大的收益快速生產和運輸一定數量的產品與服務。無線射頻識別(RFID)技術就是最新研發(fā)的批量配送管理技術之一。RFID系統(tǒng)能夠協(xié)助解決制造及配送環(huán)節(jié)中與物流相關的問題。   

  請設想一下理想的制造與配送流程——在您所設想的理想流程中是否完全消除了人為失誤?速度和效率是否顯著改善?信息可用性是否大大提高?能否提供高安全性能?能否在沒有網絡連接的情況下傳輸數據?

  制造業(yè)的生產環(huán)節(jié)最有利實時數據的應用。因為制造商如果想真正改進工藝流程,就必須更好地掌握生產現場發(fā)生的情況,以及管理層系統(tǒng)如何應對的情況。

  制造業(yè)實時數據應用在工業(yè)界得到越來越多的關注,是因為制造商希望進一步理順與物流業(yè)的關系,希望同時能夠把生產過程的廢棄物處理掉。這種想法的出現已經有一段時間,只是由于近期不斷出現的新技術,以及市場壓力的加大,制造商的這種想法才會得到認真考慮和實現。

  制造業(yè)的生產環(huán)節(jié)最有利實時數據的應用。因為制造商如果想真正改進工藝流程,就必須更好掌握生產現場發(fā)生的情況,以及管理層系統(tǒng)如何應對的情況。

  網絡技術在制造業(yè)環(huán)境支持實時數據應用的渠道有多種,如鏈接生產現場的自動化系統(tǒng),系統(tǒng)之間的相互鏈接,以及與業(yè)務系統(tǒng)之間的鏈接;不同地區(qū)生產車間的鏈接,以及不同生產業(yè)務單位之間的合作鏈接,以及人員合作鏈接。

  制藥業(yè)和CPG業(yè)即將面臨來自政府部門和客戶最為嚴厲的強制性要求,汽車業(yè)則已經是RFID應用最多的行業(yè),這幾種行業(yè)會繼續(xù)關注供應鏈的優(yōu)化、減少質量賠償的開支、加強零部件管理、改進生產過程的設施配置管理。

  對于大多數制造與配送環(huán)境而言,面臨的最大挑戰(zhàn)是以最少的運作、最高的效率和最大的收益快速生產和運輸一定數量的產品與服務。無線射頻識別(RFID)技術就是最新研發(fā)的批量配送管理技術之一。RFID系統(tǒng)能夠協(xié)助解決制造及配送環(huán)節(jié)中與物流相關的問題。   

簡化商業(yè)流程

  RFID不僅僅是一項偉大的技術,同時它還可以作為一項功能卓越的商業(yè)工具,協(xié)助客戶進行供應鏈管理,增加利潤,并降低成本。

  在制造和配送環(huán)境中應用RFID技術,能夠實現:運作流程更加順利的商業(yè)環(huán)境——準確的獲知存貨所在地;生產總量與生產率的提高;成本降低,從而使產品或服務價格更具競爭力;更短的訂單周期;更快的貨物運輸;效果更佳的存貨管理;追蹤與存貨管理環(huán)節(jié)的勞動力大大削減,從而降低了總的勞動力成本;收益增加/利潤額上升;客戶服務質量得到改善。

  與基于條碼的數據采集不同,這些更為智能的系統(tǒng)的優(yōu)點在于RFID系統(tǒng)在閱讀標簽上的信息時對可見性或特定角度并沒有要求。這就意味著RFID系統(tǒng)在很大程度上能夠自動運行,大大降低了因人工掃描而需要的特殊管理的必要性。

  現在有多種標簽能夠被應用在不同的環(huán)境條件中。其中一次寫入多次讀出(WORM)標簽或只讀式標簽屬于預先編號的標簽類型,需要一個主機數據庫支持其使用。對于只讀式RFID標簽而言,一旦標簽被編輯,上面的數據便無法被更改。該類標簽與單個條碼標簽相比能夠容納更多的信息,但由于數據都是固定不變的,所以編寫完成之后便無法再更改。

  讀寫式標簽也可以容納更多的信息,而且信息能夠根據需要隨時更新和修改。因此,讀寫式標簽便成為一個便攜式數據庫,能夠隨著產品的轉移而不斷變化,在供應鏈的任何一個環(huán)節(jié)都能對數據內容進行修改。如有需要,標簽上的數據能夠以比特為單位鎖定。最為關鍵的是這種標簽具有極強的靈活性,尤其是對于商業(yè)運作、信息需求、行業(yè)標準、客戶要求以及其他多種發(fā)展變化而言,靈活性是一個非常突出的特點。

  在制造業(yè)環(huán)境中,貨物會帶有一個RFID標簽,標簽上含有一個被稱作全球貿易識別號(GTIN)的獨特電子代碼,以及一個可在供應鏈上的任何一點識別貨物的序列號。貨物被單獨或成批打包之后會被統(tǒng)一放置在托盤上,托盤也帶有一個RFID標簽。當貨物離開工廠經過大門時,RFID讀寫器將會讀取托盤和貨箱上的標簽,對所有的產品進行識別,并自動生成貨物清單。

  標簽上的信息將會在配送中心或倉庫中再次被閱讀,以確認其到達,然后傳入存貨系統(tǒng)。每次讀取都會提供既完整又準確的接收信息以及后臺和前臺的存貨情況。最后這些信息將被傳輸到ERP或WMS系統(tǒng)。與此同時,RFID讀寫器還能夠提供存貨控制和產品有效期控制。

  擁有了如此準確的持續(xù)而又實時的存貨可見性,公司便可以在管理上花費更少的時間和金錢,從而更多的去關注如何向消費者提供好的產品。

  易于使用的先進技術

  RFID是一項操作便捷、易于使用、適合自動化操作流程的技術。同時,它還具備一些其他識別技術所沒有的優(yōu)點:例如RFID對于讀寫器和被識別物體之間的接觸或可見性沒有特殊要求;適合在惡劣環(huán)境下使用;能夠同時讀取多個標簽;能夠確保數據的高度完整性。由于RFID標簽難以偽造,因此RFID還具備較高的安全性能和產品鑒定功能。RFID技術優(yōu)點主要在于:與條碼標簽相比能夠容納更多的信息;完全消除人工操作的誤差;提高速度和效率;增強信息使用率和信息定位;確保更高的安全性能;在沒有網絡連接的情況下也可以傳輸數據。

  雖然有很多公司已經意識到要改進現有的工作流程和效率,但其中大部分并不知道可以通過使用RFID技術來實現。大多數人會認為RFID只是一項安裝起來非常昂貴的技術,而且會導致較長的實施周期。

  事實上,RFID這項數據采集技術的實施過程是比較簡單的,非常容易與現有的數據采集系統(tǒng)集成,安裝造成的停工時間是最短的,而且它帶來的收益和投資回報率遠遠超過預期。

  如果您的公司已經擁有了一套WMS或ERP系統(tǒng)相配套數據采集系統(tǒng),并希望能對現有的工作效率進行改進,而條碼的信息容量不足以支持;或是需要滿足客戶對標簽特殊要求,那么您的企業(yè)應該采用RFID技術。

  采用RFID技術僅僅需要一項小規(guī)模且易于管理的流程再造便可實現,然而為制造和配送環(huán)境帶來的收益卻遠遠超出預期。

  在制造和配送環(huán)節(jié)中的應用   

  對于制造和配送環(huán)境中的自動化數據采集而言,RFID無疑是一項理想的技術。它能夠在產品的整個生命周期中為其提供一個移動數據庫,因此這項技術可用于儲存產品可追溯數據,包括產品經過市場改造或升級之后的相關信息。如果產品能夠附帶與之相關的全部歷史記載,一旦產品需要召回,RFID技術也能夠保證風險最小化和最佳效率。

  RFID技術可以讓以下的應用得到最為顯著的改善和改進,并為制造商帶來顯著的收益:

  托盤被卸下運輸卡車之后,便可以使用門戶式讀寫器或其他手持設備讀取托盤上的標簽。RFID技術能夠立刻確認裝載清單并為WMS或ERP系統(tǒng)提供實時可見性。隨后,叉車操作人員便可以立即將貨物歸位。

  RFID標簽上帶有關于包裝盒內容、產地與目的地的相關數據。讀取設備被設置在高速傳送分撿系統(tǒng)的各個點上用于讀取目的地信息。之后,計算機會將包裝箱分段運輸和交付的路徑傳輸到分類系統(tǒng)。最后這些信息會被寫入標簽儲存下來,交給接貨客戶。

  RFID標簽被粘貼在零部件組件或包裝盒上,上面包含零件序列號、產地、生產線、加工者、日期以及其他相關信息。在產品的整個使用過程中,或是根據商業(yè)流程的要求,零部件始終都會帶有這些產品追溯信息。各類門戶式、車載式(VMU)或手持式設備能夠隨時隨地讀取RFID標簽的上信息,獲取產品的完整歷史紀錄。

  當產品被挪離組裝線時,制造商通常都會為其創(chuàng)建大量數據,以確保產品無缺陷,同時系統(tǒng)正常運轉,而零件也被安全地放置正確的位置。惠普全球運營經理Greg Edds表示,為達此目的建立的復雜網絡會很難維護,如果該網絡超負荷或宕機,則整個組裝線便陷入癱瘓狀態(tài)。因此,惠普公司在其位于巴西的打印機工廠中采用新的第二代RFID標簽和讀取器。與上一代標簽相比,第二代標簽可被多品牌的讀取器讀取,同時存儲更多的信息。

   不過,惠普并未將每個環(huán)節(jié)都連入網絡,而是將可讀取RFID標簽的設備連接到每臺位于生產線上的機器上,以獲取其生產記錄和狀態(tài),而當其移至下一環(huán)節(jié)時將更新的狀態(tài)寫入標簽。

  Edds說:“只有生產線上的最后一環(huán)被連入此網絡,這些已上載的完整產品生產記錄才可以用于生產過程的追蹤和分析,從而減少服務器基礎設施。為降低網絡損失,結果可被就地存儲直至網絡被備份,進而避免中斷生產過程?!?

  Edds預計,采用RFID標簽可以降低生產線管理成本,并且提高組裝線的效率,但他并未透露大約能節(jié)約多少開支?;萜者€開始在其生產設備的其他環(huán)節(jié)中應用RFID讀取器,以滿足一些零售商提出的所有產品包裝箱都要裝有RFID標簽的要求。比如,在其位于田納西州孟斐斯的掃描儀和打印機組裝廠中,惠普也對產品包裝箱和泡沫托盤進行標記以監(jiān)測其在生產設備和倉庫中的位置。

  在存放不同等級產品的每一個貨位都會貼有RFID標簽,同時所有的容器上也都會有一個RFID標簽或外包裝標簽。車載式讀寫器或手持式設備能夠自動的讀寫標簽。RFID技術能夠通過定位和托盤識別完成WMS系統(tǒng)要求的所有確認。

  每個零部件,組件或包裝盒上以及每一個貨位都會攜帶RFID標簽。入庫時,貨物的貨位與容器(托盤,搬運箱,集裝箱,包裝盒等等)都是對應的。讀寫器會追蹤貨架的貨位、存貨清單、移動以及撿貨情況。便攜式的讀寫器則可用于盤庫。

  RFID標簽上含有準確的零部件序列號和生產線目的地。當需要補料時,料箱會被推入RFID讀寫器的場域中。隨后,叉車司機直接去提取零部件送往運往恰當的工位。車載讀寫器或其他手持式設備將會對信息匹配進行確認,同時也能夠在工位讀取位置標簽,從而更新ERP與WMS系統(tǒng)。

  RFID標簽上可含有ERP或MES系統(tǒng)生成的物料清單(BOM)和路徑。在生產流程的每一個檢查點都可以發(fā)送、追蹤在制品物料的相關信息。在生產過程中,零部件/組件/產品以及勞動力的詳細信息都能夠寫入RFID標簽。零部件裝載的準確順序則被寫入容器上的RFID標簽,同時,標簽上還可以寫入客戶運輸信息。

  ERP或MES系統(tǒng)會生成一個關于生產何種產品以及以何種順序生產的清單。該清單所含有的生產順序與生產線地點等信息與客戶的發(fā)貨預告通知單或其他通知單上的信息是相匹配的。零部件/組件/產品的詳細信息能夠寫入RFID標簽。而零部件裝載的準確順序則被寫入容器上的RFID標簽。最后,貨物將以一定的順序裝入容器運送至客戶。

  RFID標簽上含有關于托盤以及包裝產品、原產地、目的地等相關數據。在撿貨或確認訂單的過程中,客戶訂單號以及運輸物品的相關信息將會被確認,然后寫入集裝箱上的標簽。計算機則會將貨物運輸的地點和路徑傳遞到發(fā)貨和存貨系統(tǒng)。

  到達的貨車被紀錄下來。提貨單或貨物清單上的信息與客戶購買訂單上的信息是互相匹配的。運送貨物的拖車會暫時貼上一枚RFID標簽。當卡車到達之后,手持式或門戶式設備能夠對RFID標簽進行掃描,然后將貨物清單號寫入RFID標簽。如果定位標簽經過掃描,那么司機卸下拖車的地點與標簽上的信息必須是相匹配的。如果司機在隨意的地點卸車,RFID標簽則能夠進行快捷的拖車定位和貨物內容識別。

  現場設備帶有RFID標簽,里面含有關于上次保養(yǎng)日期、技術ID、更換零件、已進行的生產活動、以及下次保養(yǎng)日期的相關信息。技術人員可以通過讀取標簽上的信息來檢查設備及其所在位置,對設備進行保養(yǎng)或維修,然后寫入最新的數據更新RFID標簽。

  經過近年來的市場培育和技術儲備,RFID技術已經走出了倉庫,除了倉儲狀況的實時監(jiān)控外,RFID正在制造業(yè)管理和生產控制中發(fā)揮重要作用。

  凡向Best Buy、Target以及沃爾瑪銷售消費品的供貨商都深知使用RFID標簽是必然選擇。這些標簽可以幫助供應商、零售商追蹤貨物從制造商的倉庫經運輸中心最終到達零售商的倉庫所用的時間。但RFID所帶來的好處遠非庫存追蹤這么簡單。企業(yè)通過將RFID標簽與資產管理系統(tǒng)融合,可以實現復雜的實時資產控制過程。ABI Research 的RFID分析師Erik Michielsen 表示:“資產管理是RFID技術增長最快的領域之一。”

  將RFID用于資產管理,最早始于傳統(tǒng)的庫存管理,后來IT技術的發(fā)展表明RFID可為公司的很多方面帶來收益,而不僅僅是倉庫管理。

  主要的汽車制造商,包括寶馬、豐田以及汽車發(fā)貨商,像NYK,都是將RFID應用于資產管理的先驅者。他們在汽車里或停放于發(fā)貨場所的集裝箱里安裝WhereNet生產的主動式RFID標簽--異頻雷達收發(fā)機(Transponder)。通過監(jiān)測資產管理系統(tǒng)中的這些標簽,這些公司可以確保,當某一車輛在非預定時間離開??繄龅貢r,門口的警衛(wèi)可以得到警報,或者確保某一集裝箱被置于用來運載它的卡車上。異頻雷達收發(fā)機,比如WhereNet的產品,通常有幾張撲克牌大小,一般被用于大型物體上,其價格則在40-80美元之間。

  相形之下,被動式RFID標簽則非常便宜(通常低于一角錢),并且體積?。ㄖ幌喈斢卩]票大小,并且也厚不了多少),因此可以將之貼于小物件,如筆記本電腦、化學容器、身份證以及航空零件之上,從而可對很多物體而非僅對大件進行追蹤。

  比如,Virgin大西洋航空公司計劃在其飛機零件上用RFID標簽來追蹤這些零件在修理店的位置并保存其維修數據,以便當零件還在飛機上時其職員就能夠確定哪些零件需要修理。博世電動工具公司(Robert Bosch Tool)最近則在65臺大型建筑公司所用工具上安裝了RFID標簽,以加速設備在作業(yè)點的運轉。加裝了RFID標簽的工具比普通工具的價格高出1%-5%,而用于讀取RFID標簽的主要工具管理系統(tǒng)則來自Tool Master Technologies 和Tool Watch。

  “如果每件工具的價格達到10美元的話,建筑公司就會選用競爭對手的產品了?!辈┦拦镜漠a品經理John Doherty說,他希望硬件制造商將來能為建筑公司提供具有寫信息功能的RFID讀取器,以令其可追蹤工具的維修和使用過程,進而利用標簽來管理工具的維修和更新周期。

  美國斯坦福大學專家估計,如果通過RFID這類新技術加強物流透明性,平均一個貨柜就能節(jié)省2000美元的物流成本。更重要的是,RFID能夠同時掃描整個貨箱,減少了檢查和重新包裝中的人力成本,極大地提升了工作效率。

  2004 年第四季度,飛利浦電子公司(下稱“飛利浦公司”)開始部署采用了RFID技術的產品,為飛利浦半導體在中國臺灣省高雄市和香港特別行政區(qū)的區(qū)域配送中心間的往來貨箱加貼標簽,以提高其亞洲內部供應鏈的效率。作為 RFID 在半導體供應鏈中的首次重大部署,飛利浦公司在項目進行中得到了合作伙伴的大力支持,如法國標簽系統(tǒng)公司(Tagsys) 和智能標簽公司(Smartag)提供了標簽,前者還提供了讀卡器;斑馬技術公司(Zepa) 提供了打印機,國際商業(yè)機器公司(IBM)輔以系統(tǒng)集成等。

  飛利浦半導體亞太區(qū)智能識別產品市場銷售高級總監(jiān)羅普安(pian Neil Robertson)表示,RFID實時追蹤通過縮短周期,提高了出貨內容確認速度。目前,飛利浦公司出入庫時間節(jié)省了50%,隨之帶來的效率提升同樣顯著。對外來說,成品傳輸到客戶手中的交貨時間極大縮短,降幅為一天;對內,由于物料搬運過程中的人力成本降低,飛利浦公司節(jié)省出更多時間用于進一步改進客戶服務,提高競爭力。

  RFID的應用還有助企業(yè)更有效地實時管理庫存地點,更好地制定出貨計劃,最終使倉庫空間得到更好的利用。上海西門子高壓開關有限公司采購部相關人員表示,目前同行中的確存在著因供應鏈不透明,導致交貨期管理不善而造成損失的例子。為了避免類似的損失,企業(yè)通常采用了簽訂長期購銷合同,讓供應商配備相應庫存的方法。然而,庫存積壓既占用了大量的資金,又增加了存貨的管理成本,這給供應鏈管理帶來極大的風險。

  現在,任何公司都沒有理由再對RFID技術及其帶來的顯著收益無動于衷。這項技術已經非常成熟,具有較強的功能性,且現有標準和即將出臺的標準都可支持這項技術。各類規(guī)模的制造公司在采用了RFID技術之后均建立起可靠的追蹤紀錄,并從中真正收益,如生產率大大提高,業(yè)務流程得到改善,制造過程中的成本和錯誤大大減少。