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RFID制造业及配送业视点

2021年07月09日 济南机械设备网

RFID:制造业及配送业视点

请设想一下理想的制造与配送流程——在您所设想的理想流程中是否完全消除了人为失误?速度和效率是否显著改善?信息可用性是否大大提高?能否提供高安全性能?能否在没有网络连接的情况下传输数据?

制造业的生产环节最有利实时数据的应用。因为制造商如果想真正改进工艺流程,就必须更好地掌握生产现场发生的情况,以及管理层系统如何应对的情况。

制造业实时数据应用在工业界得到越来越多的关注,是因为制造商希望进一步理顺与物流业的关系,希望同时能够把生产过程的废弃物处理掉。这种想法的出现已经有一段时间,只是由于近期不断出现的新技术,以及市场压力的加大,制造商的这种想法才会得到认真考虑和实现。

制造业的生产环节最有利实时数据的应用。因为制造商如果想真正改进工艺流程,就必须更好掌握生产现场发生的情况,以及管理层系统如何应对的情况。

网络技术在制造业环境支持实时数据应用的渠道有多种,如链接生产现场的自动化系统,系统之间的相互链接,以及与业务系统之间的链接;不同地区生产车间的链接,以及不同生产业务单位之间的合作链接,以及人员合作链接。

制药业和CPG业即将面临来自政府部门和客户最为严厉的强制性要求,汽车业则已经是RFID应用最多的行业,这几种行业会继续关注供应链的优化、减少质量赔偿的开支、加强零部件管理、改进生产过程的设施配置管理。

对于大多数制造与配送环境而言,面临的最大挑战是以最少的运作、最高的效率和最大的收益快速生产和运输一定数量的产品与服务。无线射频识别(RFID)技术就是最新研发的批量配送管理技术之一。RFID系统能够协助解决制造及配送环节中与物流相关的问题。

简化商业流程

RFID不仅仅是一项伟大的技术,同时它还可以作为一项功能卓越的商业工具,协助客户进行供应链管理,增加利润,并降低成本。

在制造和配送环境中应用RFID技术,能够实现:运作流程更加顺利的商业环境——准确的获知存货所在地;生产总量与生产率的提高;成本降低,从而使产品或服务价格更具竞争力;更短的订单周期;更快的货物运输;效果更佳的存货管理;追踪与存货管理环节的劳动力大大削减,从而降低了总的劳动力成本;收益增加/利润额上升;客户服务质量得到改善。

与基于条码的数据采集不同,这些更为智能的系统的优点在于RFID系统在阅读标签上的信息时对可见性或特定角度并没有要求。这就意味着RFID系统在很大程度上能够自动运行,大大降低了因人工扫描而需要的特殊管理的必要性。

现在有多种标签能够被应用在不同的环境条件中。其中一次写入多次读出(WORM)标签或只读式标签属于预先编号的标签类型,需要一个主机数据库支持其使用。对于只读式RFID标签而言,一旦标签被编辑,上面的数据便无法被更改。该类标签与单个条码标签相比能够容纳更多的信息,但由于数据都是固定不变的,所以编写完成之后便无法再更改。

读写式标签也可以容纳更多的信息,而且信息能够根据需要随时更新和修改。因此,读写式标签便成为一个便携式数据库,能够随着产品的转移而不断变化,在供应链的任何一个环节都能对数据内容进行修改。如有需要,标签上的数据能够以比特为单位锁定。最为关键的是这种标签具有极强的灵活性,尤其是对于商业运作、信息需求、行业标准、客户要求以及其他多种发展变化而言,灵活性是一个非常突出的特点。

在制造业环境中,货物会带有一个RFID标签,标签上含有一个被称作全球贸易识别号(GTIN)的独特电子代码,以及一个可在供应链上的任何一点识别货物的序列号。货物被单独或成批打包之后会被统一放置在托盘上,托盘也带有一个RFID标签。当货物离开工厂经过大门时,RFID读写器将会读取托盘和货箱上的标签,对所有的产品进行识别,并自动生成货物清单。

标签上的信息将会在配送中心或仓库中再次被阅读,以确认其到达,然后传入存货系统。每次读取都会提供既完整又准确的接收信息以及后台和前台的存货情况。最后这些信息将被传输到ERP或WMS系统。与此同时,RFID读写器还能够提供存货控制和产品有效期控制。

拥有了如此准确的持续而又实时的存货可见性,公司便可以在管理上花费更少的时间和金钱,从而更多的去关注如何向消费者提供好的产品。

易于使用的先进技术

RFID是一项操作便捷、易于使用、适合自动化操作流程的技术。同时,它还具备一些其他识别技术所没有的优点:例如RFID对于读写器和被识别物体之间的接触或可见性没有特殊要求;适合在恶劣环境下使用;能够同时读取多个标签;能够确保数据的高度完整性。由于RFID标签难以伪造,因此RFID还具备较高的安全性能和产品鉴定功能。RFID技术优点主要在于:与条码标签相比能够容纳更多的信息;完全消除人工操作的误差;提高速度和效率;增强信息使用率和信息定位;确保更高的安全性能;在没有网络连接的情况下也可以传输数据。

虽然有很多公司已经意识到要改进现有的工作流程和效率,但其中大部分并不知道可以通过使用RFID技术来实现。大多数人会认为RFID只是一项安装起来非常昂贵的技术,而且会导致较长的实施周期。

事实上,RFID这项数据采集技术的实施过程是比较简单的,非常容易与现有的数据采集系统集成,安装造成的停工时间是最短的,而且它带来的收益和投资回报率远远超过预期。

如果您的公司已经拥有了一套WMS或ERP系统相配套数据采集系统,并希望能对现有的工作效率进行改进,而条码的信息容量不足以支持;或是需要满足客户对标签特殊要求,那么您的企业应该采用RFID技术。

采用RFID技术仅仅需要一项小规模且易于管理的流程再造便可实现,然而为制造和配送环境带来的收益却远远超出预期。

在制造和配送环节中的应用

对于制造和配送环境中的自动化数据采集而言,RFID无疑是一项理想的技术。它能够在产品的整个生命周期中为其提供一个移动数据库,因此这项技术可用于储存产品可追溯数据,包括产品经过市场改造或升级之后的相关信息。如果产品能够附带与之相关的全部历史记载,一旦产品需要召回,RFID技术也能够保证风险最小化和最佳效率。

RFID技术可以让以下的应用得到最为显著的改善和改进,并为制造商带来显著的收益:

托盘被卸下运输卡车之后,便可以使用门户式读写器或其他手持设备读取托盘上的标签。RFID技术能够立刻确认装载清单并为WMS或ERP系统提供实时可见性。随后,叉车操作人员便可以立即将货物归位。

RFID标签上带有关于包装盒内容、产地与目的地的相关数据。读取设备被设置在高速传送分捡系统的各个点上用于读取目的地信息。之后,计算机会将包装箱分段运输和交付的路径传输到分类系统。最后这些信息会被写入标签储存下来,交给接货客户。

RFID标签被粘贴在零部件组件或包装盒上,上面包含零件序列号、产地、生产线、加工者、日期以及其他相关信息。在产品的整个使用过程中,或是根据商业流程的要求,零部件始终都会带有这些产品追溯信息。各类门户式、车载式(VMU)或手持式设备能够随时随地读取RFID标签的上信息,获取产品的完整历史纪录。

当产品被挪离组装线时,制造商通常都会为其创建大量数据,以确保产品无缺陷,同时系统正常运转,而零件也被安全地放置正确的位置。惠普全球运营经理Greg Edds表示,为达此目的建立的复杂网络会很难维护,如果该网络超负荷或宕机,则整个组装线便陷入瘫痪状态。因此,惠普公司在其位于巴西的打印机工厂中采用新的第二代RFID标签和读取器。与上一代标签相比,第二代标签可被多品牌的读取器读取,同时存储更多的信息。

不过,惠普并未将每个环节都连入网络,而是将可读取RFID标签的设备连接到每台位于生产线上的机器上,以获取其生产记录和状态,而当其移至下一环节时将更新的状态写入标签。

Edds说:“只有生产线上的最后一环被连入此网络,这些已上载的完整产品生产记录才可以用于生产过程的追踪和分析,从而减少服务器基础设施。为降低网络损失,结果可被就地存储直至网络被备份,进而避免中断生产过程。”

Edds预计,采用RFID标签可以降低生产线管理成本,并且提高组装线的效率,但他并未透露大约能节约多少开支。惠普还开始在其生产设备的其他环节中应用RFID读取器,以满足一些零售商提出的所有产品包装箱都要装有RFID标签的要求。比如,在其位于田纳西州孟斐斯的扫描仪和打印机组装厂中,惠普也对产品包装箱和泡沫托盘进行标记以监测其在生产设备和仓库中的位置。

在存放不同等级产品的每一个货位都会贴有RFID标签,同时所有的容器上也都会有一个RFID标签或外包装标签。车载式读写器或手持式设备能够自动的读写标签。RFID技术能够通过定位和托盘识别完成WMS系统要求的所有确认。

每个零部件,组件或包装盒上以及每一个货位都会携带RFID标签。入库时,货物的货位与容器(托盘,搬运箱,集装箱,包装盒等等)都是对应的。读写器会追踪货架的货位、存货清单、移动以及捡货情况。便携式的读写器则可用于盘库。

RFID标签上含有准确的零部件序列号和生产线目的地。当需要补料时,料箱会被推入RFID读写器的场域中。随后,叉车司机直接去提取零部件送往运往恰当的工位。车载读写器或其他手持式设备将会对信息匹配进行确认,同时也能够在工位读取位置标签,从而更新ERP与WMS系统。

RFID标签上可含有ERP或MES系统生成的物料清单(BOM)和路径。在生产流程的每一个检查点都可以发送、追踪在制品物料的相关信息。在生产过程中,零部件/组件/产品以及劳动力的详细信息都能够写入RFID标签

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