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戴青云：RFID技术在制造行业中的应用研究
作者：戴青云 RFID世界网贺琳整理
来源：RFID世界网
日期：2008-05-10 17:27:08
摘要：尊敬的各位领导、各位嘉宾大家下午好，很高兴有机会在这里向大家介绍一下我们这些年关于RFID在制造业一些应用案例的情况介绍，我今天在这里报告的题目是RFID在离散制造业运用应用案例的分析，主要是从九个方面和大家做介绍。
关键词：制造业
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广东工业大学信息工程学院副院长戴青云女士
第一如何实现精细化的管理，第二如何通过控制成本提高效率，分析来、分析去发现，在RFID制造执行系统进行研究可能会在夹缝中求得一线生存。RFID在企业中的定位是ERP和底下中间，刚刚西门子公司在控制方面控制得非常的先进，它起的作用是计划层和控制层之间桥梁的作用，它最核心的作用就是把ERP身上的东西分解成在车间上执行的计划，细化到工人的计划。那么在离散制造业出现这样的问题，就是实施行不够、信息的执行性不够、准确行不够、完整性不够、变更对计划的冲击比较大，现场调度能力比较多等等一系列的问题，我们把它的目标定位在底层数据如何实施采集；第二我们如何基于车间的有限资源排产调度与优化；第三车间制造过程中的可视化与透明化；第四车间信息传递的无纸化；第五全面的质量追溯，最后实现与ERP、PDM、CAPP无缝集成。这些是信息化中间比较关注的问题。
我们的目的是实时监控产品的生产过程，实现无纸化作业，产品的时间降低、效率提高这是我们的目的。如果我们在车间一级进行在线的采集，必须对产品进行标识，这个标识到目前为止有两种选择，第一个是用条码，第二个是用RFID，在这个地方就不补充了，再区别一下就是如果用条码的话，在一些流水线、流程、环境比较好的企业是适合的，以手工制造为主、条件比较差的这些企业用条码是不可能的，如果你要用车间级RFID目前是比较好的选择，我们通过大量的分析，通过RFID在企业内部环节下的跟踪，我们认为最佳的方案就是用RFID作为标识。
用了RFID在企业的自动化中间会有什么好处？通过这样的数据采集方式我们会有数据采集自动化，车间作业无纸化现场管理可视化、数据管理化。第二个电子标签用什么频率，用低频、高频、超高频，在制造业到底哪一种频率最合适？因为从成本、效率的角度，目前我们通过分析，认为低频和高频展示在企业当中比较恰当，如果我们在车间级设计很多RFID信号的采集点以后，通过什么样的方式进行数据的集成和通讯，上午的时候也有企业代表做过RFID无线方面的介绍，在企业级我们也进行了比较深入的探讨，一共是三种方式：第一种是现场总线的方式，在企业里面比较通行，一个企业对信息进行采集的时候，最关心的问题是这个系统的可靠性和稳定性的问题，因为你深入到它生产最关键的环节，所以现场总线的方式比较可靠，但是在布线的时候不会很方便。还有企业条件比较好的地方，企业就会想到，我能不能用网络进行通信，在有效的情况下是可行的。另外一种情况是有的企业想用无线，中国移动提出了移动信息化的系列解决方案，前面大家也有提到用无线进行信息的采集，我们在研究的过程中间用433的方式搭建了企业的采集网络，但是我们认为这三种方式分散的应用还不够，综合运用的时候我们是把485、TCP/IP等等联系在一起，我们可以采用不同的方式。信息采集有一点非常的关键，另外在车间的层面可以接多到功能的采集杆，这是我们第一代的产品，这既是一个阅读器，也是一个数据采集的集成器，是能够对数据显示的可视化的工具，同时可以对数据进行提交的多功能终端，企业里面不可能把很大、很笨重、很固定的东西放在里面很不方便，所以我们要有一个移动的终端，既然是无线的，当车间比较大的，所以我们开发出一系列的终端。从价格上面来看，我们首先是以RFID的硬件平台，最后是做应用层面的开发，另外一个当我们做企业应用的时候，有多个层面的数据，多个表达方式，但是我们在应用的时候采用了多种数据结构，这样不同车间底层的数据，通过什么样的数据，在企业的管理层进行数据的分析，我们采用相应的模式，一系列的问题归纳以后，其实是把研究的核心集中在两个方面：第一个如何开发一款在企业里面适用的多功能数据采集终端，另外我们有一个相应的管理系统，我们这么多年我们得到很多项目的支持，比如说85年的863，以及广东省系列的支持，我们在这方面申请了系列的专利。
下面我就介绍一下我们推广的情况，目前我们实际上选择了汽车配置制造业、电梯制造业、装备制造业、剥离制造业，以及在教学管理中间的应用来对成果进行推广，每一个项目都是企业投入和政府资助相结合的方式，主要还是产学研结合的方式来进行成功案例的开发。这是一个配件制造公司的厂，汽车配件是小批量、多脾肿的离散制造业，环境比较热烈，同时劳动比较密集，在这样的情况下，当一个订单出现的时候，如果不对客车进行实时的采集是不行的，所有的终端每个车间是200个有效的通信，然后把这个终端作为我刚刚讲到的，第一个下达计划，第二个下达工艺，第三做设备和工艺的检验，第四对质量的检验，第五对信息进行提交，第六对工人的信息、对设备的信息进行捆绑的采集，那么就是说通过这样的管理方式我们回答，在这样的企业里面，哪些人在什么时间，在哪台设备上面加工哪一台产品加工怎么样，把所有的信息采集过来，然后我们通过中间键、通过管理系统的开发，对计划进行调度、对质量进行分析、对计划进行考核，对效率进行挖掘，从这几个方面进行处理。
那么对电梯制造业这个行业来看，电梯和汽车配件是不一样的，汽车配件是小批量、多品种，甚至大批量多品种，但是电梯没有批量的概念，是完全定制的生产制造方式，在这个企业里面，原来的方式是ERP下达计划到车间，我们在系统里面下达到工位，工人在操作的时候就不是像以前她们拿一张纸，而是直接在终端上面刷员工卡可以把当前的计划拿到，这样就可以做生产，生产完了之后就把相应的信息输入进去，这样的过程就多了这样几个环节，通过这样的环节把整个生产过程中间的信息链条完成，这是在底层发生数据采集的作用，这是我们在现场抓拍图片的情况，这是我们开发出管理系统简单的界面，这是做的监控界面。
第三个案例是我们给装备制造业做的MES系统，装备制造业是大的企业，信息化是非常深入的，所有的信息管理系统都是比较完备的，目前为止也就车间捏死这一块目前是空白，我们和相应的一些企业进行联合，我们把刚刚介绍的理念，如何通过一种集成的方式、通过车间级现场的数据采集能够和它的一二批之间形成无止化的工作环境，实现整个车间级可视化、无纸化在线的监控，那么在这样的系统里面，因为它有这么大的企业花了ERP，存在的问题就是你计划的获得和你信息的采集和ERP之间如何进行有效的交互、接口，这是重点的一个难点。
那么在结构上面来讲，我们一般是在ERP上面获取数据，然后在服务程序里面完成接口的开发，然后把数据进一步下达到车间终端的层面，然后终端层面的信息通过MES，然后到ERP界面。其实我们做的这一块，无论是做装配、汽车制造、玻璃制造，无论是什么行业有一个共同的特点，就是我们做车间这一层面信息的采集以及情况的分析，在很多高校都有工业训练中心以及大量的设备，随着扩招，能否了解中心的使用情况、质量情况、学生的在线学生，我就把刚刚讲的这一套用到了教学理念，现在在大学城里面做了比较大规模的示范。
从应用效果来看，因为EMS系统我们使生产效率提高，每年生产能力220万支，在不增加厂房和设备的投资前提下，可能增加这么多，每年的经济效益是非常明显的，另外从降低废品的角度来讲，每年的效益也是明显的。通过这样的采集方式，我们可以进一步优化我们的流程，使得在企业的实施前和实施后，无论是从派工或者是现场进度的监控，以及实施前、实施后智能化的程度效果非常的明显，另外通过这样的方式我们不仅仅是在车间里面做RFID这样的一个测试，通过无纸化的操作，对企业效率的提高有着非常明显的效率。从配套产出率来讲，或者从装备时间的节省上来讲，效果是非常显著的。
我刚刚是把我们曾经做过的案例做过一次简单的介绍，从未来发展趋势上来看，我一直也关注RFID在制造业的应用，RFID在制造业应该从全供应链、产品的周期上去考虑，像刚刚我们关注的销售、零售、配送、仓储、制造等等RFID都可以发挥它的作用，我们这些年关注的是制造的环节。我们相信最终无论做到什么程度，最终我们是要做到基准面，无论什么样最终的目的只有两个：第一降低成本，第二提高效率。如果我们在车间花那么大的力气，搞了很多的标签，如果我们不能提供可靠、稳定在车间里面运行的终端和系统，企业是不可能结束的，这样的系统上去之后不仅不能影响人家的效率，还要影响人家的生产，这样是没有实际运用的前景。但是这几年从实施情况来看，前几年我和人家推荐EMS的时候，很多人都说好好好，但是一般人都有一定的压力，目前来讲认同度好了很多，如果你要做学习计划这一块非常的关键，这一块是硬骨头，我们这几年主要是做了重点行业、龙头企业的成功运用，通过这些推广应用。除了刚刚讲的制造业之外，相关领域方法还可以向横向，像药品保健等很多方面，加料回收、节能减排都是差不多的。如果我们RFID在车间这个层面的运用和供应链，包括刚刚讲的仓储等配合的话，未来的趋势我觉得是非常美好的，因为时间关系就讲到这里，非常感谢大家！
