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戴青云：RFID技術在制造行業中的應用研究
作者：戴青云 RFID世界網賀琳整理
來源：來源網絡(侵權刪)
日期：2008-05-10 17:27:08
摘要：尊敬的各位領導、各位嘉賓大家下午好，很高興有機會在這里向大家介紹一下我們這些年關于RFID在制造業一些應用案例的情況介紹，我今天在這里報告的題目是RFID在離散制造業運用應用案例的分析，主要是從九個方面和大家做介紹。
關鍵詞：制造業
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廣東工業大學信息工程學院副院長戴青云女士
第一如何實現精細化的管理，第二如何通過控制成本提高效率，分析來、分析去發現，在RFID制造執行系統進行研究可能會在夾縫中求得一線生存。RFID在企業中的定位是ERP和底下中間，剛剛西門子公司在控制方面控制得非常的先進，它起的作用是計劃層和控制層之間橋梁的作用，它最核心的作用就是把ERP身上的東西分解成在車間上執行的計劃，細化到工人的計劃。那么在離散制造業出現這樣的問題，就是實施行不夠、信息的執行性不夠、準確行不夠、完整性不夠、變更對計劃的沖擊比較大，現場調度能力比較多等等一系列的問題，我們把它的目標定位在底層數據如何實施采集；第二我們如何基于車間的有限資源排產調度與優化；第三車間制造過程中的可視化與透明化；第四車間信息傳遞的無紙化；第五全面的質量追溯，最后實現與ERP、PDM、CAPP無縫集成。這些是信息化中間比較關注的問題。
我們的目的是實時監控產品的生產過程，實現無紙化作業，產品的時間降低、效率提高這是我們的目的。如果我們在車間一級進行在線的采集，必須對產品進行標識，這個標識到目前為止有兩種選擇，第一個是用條碼，第二個是用RFID，在這個地方就不補充了，再區別一下就是如果用條碼的話，在一些流水線、流程、環境比較好的企業是適合的，以手工制造為主、條件比較差的這些企業用條碼是不可能的，如果你要用車間級RFID目前是比較好的選擇，我們通過大量的分析，通過RFID在企業內部環節下的跟蹤，我們認為最佳的方案就是用RFID作為標識。
用了RFID在企業的自動化中間會有什么好處？通過這樣的數據采集方式我們會有數據采集自動化，車間作業無紙化現場管理可視化、數據管理化。第二個電子標簽用什么頻率，用低頻、高頻、超高頻，在制造業到底哪一種頻率最合適？因為從成本、效率的角度，目前我們通過分析，認為低頻和高頻展示在企業當中比較恰當，如果我們在車間級設計很多RFID信號的采集點以后，通過什么樣的方式進行數據的集成和通訊，上午的時候也有企業代表做過RFID無線方面的介紹，在企業級我們也進行了比較深入的探討，一共是三種方式：第一種是現場總線的方式，在企業里面比較通行，一個企業對信息進行采集的時候，最關心的問題是這個系統的可靠性和穩定性的問題，因為你深入到它生產最關鍵的環節，所以現場總線的方式比較可靠，但是在布線的時候不會很方便。還有企業條件比較好的地方，企業就會想到，我能不能用網絡進行通信，在有效的情況下是可行的。另外一種情況是有的企業想用無線，中國移動提出了移動信息化的系列解決方案，前面大家也有提到用無線進行信息的采集，我們在研究的過程中間用433的方式搭建了企業的采集網絡，但是我們認為這三種方式分散的應用還不夠，綜合運用的時候我們是把485、TCP/IP等等聯系在一起，我們可以采用不同的方式。信息采集有一點非常的關鍵，另外在車間的層面可以接多到功能的采集桿，這是我們第一代的產品，這既是一個閱讀器，也是一個數據采集的集成器，是能夠對數據顯示的可視化的工具，同時可以對數據進行提交的多功能終端，企業里面不可能把很大、很笨重、很固定的東西放在里面很不方便，所以我們要有一個移動的終端，既然是無線的，當車間比較大的，所以我們開發出一系列的終端。從價格上面來看，我們首先是以RFID的硬件平臺，最后是做應用層面的開發，另外一個當我們做企業應用的時候，有多個層面的數據，多個表達方式，但是我們在應用的時候采用了多種數據結構，這樣不同車間底層的數據，通過什么樣的數據，在企業的管理層進行數據的分析，我們采用相應的模式，一系列的問題歸納以后，其實是把研究的核心集中在兩個方面：第一個如何開發一款在企業里面適用的多功能數據采集終端，另外我們有一個相應的管理系統，我們這么多年我們得到很多項目的支持，比如說85年的863，以及廣東省系列的支持，我們在這方面申請了系列的專利。
下面我就介紹一下我們推廣的情況，目前我們實際上選擇了汽車配置制造業、電梯制造業、裝備制造業、剝離制造業，以及在教學管理中間的應用來對成果進行推廣，每一個項目都是企業投入和政府資助相結合的方式，主要還是產學研結合的方式來進行成功案例的開發。這是一個配件制造公司的廠，汽車配件是小批量、多脾腫的離散制造業，環境比較熱烈，同時勞動比較密集，在這樣的情況下，當一個訂單出現的時候，如果不對客車進行實時的采集是不行的，所有的終端每個車間是200個有效的通信，然后把這個終端作為我剛剛講到的，第一個下達計劃，第二個下達工藝，第三做設備和工藝的檢驗，第四對質量的檢驗，第五對信息進行提交，第六對工人的信息、對設備的信息進行捆綁的采集，那么就是說通過這樣的管理方式我們回答，在這樣的企業里面，哪些人在什么時間，在哪臺設備上面加工哪一臺產品加工怎么樣，把所有的信息采集過來，然后我們通過中間鍵、通過管理系統的開發，對計劃進行調度、對質量進行分析、對計劃進行考核，對效率進行挖掘，從這幾個方面進行處理。
那么對電梯制造業這個行業來看，電梯和汽車配件是不一樣的，汽車配件是小批量、多品種，甚至大批量多品種，但是電梯沒有批量的概念，是完全定制的生產制造方式，在這個企業里面，原來的方式是ERP下達計劃到車間，我們在系統里面下達到工位，工人在操作的時候就不是像以前她們拿一張紙，而是直接在終端上面刷員工卡可以把當前的計劃拿到，這樣就可以做生產，生產完了之后就把相應的信息輸入進去，這樣的過程就多了這樣幾個環節，通過這樣的環節把整個生產過程中間的信息鏈條完成，這是在底層發生數據采集的作用，這是我們在現場抓拍圖片的情況，這是我們開發出管理系統簡單的界面，這是做的監控界面。
第三個案例是我們給裝備制造業做的MES系統，裝備制造業是大的企業，信息化是非常深入的，所有的信息管理系統都是比較完備的，目前為止也就車間捏死這一塊目前是空白，我們和相應的一些企業進行聯合，我們把剛剛介紹的理念，如何通過一種集成的方式、通過車間級現場的數據采集能夠和它的一二批之間形成無止化的工作環境，實現整個車間級可視化、無紙化在線的監控，那么在這樣的系統里面，因為它有這么大的企業花了ERP，存在的問題就是你計劃的獲得和你信息的采集和ERP之間如何進行有效的交互、接口，這是重點的一個難點。
那么在結構上面來講，我們一般是在ERP上面獲取數據，然后在服務程序里面完成接口的開發，然后把數據進一步下達到車間終端的層面，然后終端層面的信息通過MES，然后到ERP界面。其實我們做的這一塊，無論是做裝配、汽車制造、玻璃制造，無論是什么行業有一個共同的特點，就是我們做車間這一層面信息的采集以及情況的分析，在很多高校都有工業訓練中心以及大量的設備，隨著擴招，能否了解中心的使用情況、質量情況、學生的在線學生，我就把剛剛講的這一套用到了教學理念，現在在大學城里面做了比較大規模的示范。
從應用效果來看，因為EMS系統我們使生產效率提高，每年生產能力220萬支，在不增加廠房和設備的投資前提下，可能增加這么多，每年的經濟效益是非常明顯的，另外從降低廢品的角度來講，每年的效益也是明顯的。通過這樣的采集方式，我們可以進一步優化我們的流程，使得在企業的實施前和實施后，無論是從派工或者是現場進度的監控，以及實施前、實施后智能化的程度效果非常的明顯，另外通過這樣的方式我們不僅僅是在車間里面做RFID這樣的一個測試，通過無紙化的操作，對企業效率的提高有著非常明顯的效率。從配套產出率來講，或者從裝備時間的節省上來講，效果是非常顯著的。
我剛剛是把我們曾經做過的案例做過一次簡單的介紹，從未來發展趨勢上來看，我一直也關注RFID在制造業的應用，RFID在制造業應該從全供應鏈、產品的周期上去考慮，像剛剛我們關注的銷售、零售、配送、倉儲、制造等等RFID都可以發揮它的作用，我們這些年關注的是制造的環節。我們相信最終無論做到什么程度，最終我們是要做到基準面，無論什么樣最終的目的只有兩個：第一降低成本，第二提高效率。如果我們在車間花那么大的力氣，搞了很多的標簽，如果我們不能提供可靠、穩定在車間里面運行的終端和系統，企業是不可能結束的，這樣的系統上去之后不僅不能影響人家的效率，還要影響人家的生產，這樣是沒有實際運用的前景。但是這幾年從實施情況來看，前幾年我和人家推薦EMS的時候，很多人都說好好好，但是一般人都有一定的壓力，目前來講認同度好了很多，如果你要做學習計劃這一塊非常的關鍵，這一塊是硬骨頭，我們這幾年主要是做了重點行業、龍頭企業的成功運用，通過這些推廣應用。除了剛剛講的制造業之外，相關領域方法還可以向橫向，像藥品保健等很多方面，加料回收、節能減排都是差不多的。如果我們RFID在車間這個層面的運用和供應鏈，包括剛剛講的倉儲等配合的話，未來的趨勢我覺得是非常美好的，因為時間關系就講到這里，非常感謝大家！
