RFID系統(tǒng)和標簽在生產(chǎn)線上的應用
說起來容易做起來難,至今射頻識別(RFID)系統(tǒng)和標簽仍然相當昂貴??紤]到幾乎所有商品都要貼上標簽,而且標簽難以重復使用,那么成本之高就可想而知了。因此,當沃爾瑪2003年6月通知其100家最大的供應商必須全部采用RFID標簽,而且有關設備要在2005年1月前在發(fā)貨中心全部到位時,許多供應商都忙不迭的想辦法提高投資回報(ROI)并降低成本。
其中百家最大的供應商之一是Wells‘ Dairy,該公司為沃爾瑪提供Blue Bunny冰淇淋及各種小商品。Wells’的報告指出,它是全美最大的家庭所有的奶制品公司,而且經(jīng)營著全球最大的冰淇淋生產(chǎn)廠,該廠位于愛荷華州的LeMars,每周工作時間長達160小時。
許多供應商為了符合新的RFID規(guī)定,在出貨前才貼上標簽,但Wells‘的做法不同,它在制造過程的早期就采用了RFID系統(tǒng),從而節(jié)約成本并實現(xiàn)了其它優(yōu)勢。Wells’的工藝過程控制經(jīng)理Brad Galles于2004年中期開始與奶制品公司的自動化供應商Rockwell AutomaTIon開展試驗性項目。其內(nèi)部開發(fā)的解決方案使用Allen-Bradley 1756 EWEB模塊用于ControlLogix來處理數(shù)據(jù),有關數(shù)據(jù)來自Alien Technology的RFID讀取器和915-Mhz、96位的Squiggly標簽。
天線讀取器在RFID標簽上寫入,標簽貼在兩桶裝的產(chǎn)品外包裝上,每分鐘可貼30個外包裝盒。速凍時再次讀取外包裝盒上的標簽,這時速度可達先前的四倍,最后產(chǎn)品出貨。RFID系統(tǒng)將信息傳遞回Wells‘控制體系,在公司的企業(yè)網(wǎng)絡中實現(xiàn)信息共享。Galles解釋說,要是采用通常的標簽粘貼后再出貨的系統(tǒng),Wells’就必須引入手工再包裝的工作,這就會增加勞動成本。
Galles指出:“我們從一開始就認為采用RFID技術可推進工藝轉變,提高業(yè)績。一旦采集了數(shù)據(jù),我們就可用其來改進目錄跟蹤,實現(xiàn)大部分質量控制和目錄工作的自動化,并簡化數(shù)據(jù)采集工作。”Wells‘的報告還表明,其RFID系統(tǒng)使員工從繁重的工作中解放出來,減少了出貨錯誤,并盡可能的減少了人工修復工作。
該奶制品公司和Rockwell通過RFID系統(tǒng)實現(xiàn)了效率提高,充分利用了標簽具備的數(shù)據(jù)處理功能。舉例來說,奶制品公司的每個RFID標簽都連接到數(shù)據(jù)庫,其中帶有包裝盒中冰淇淋的生產(chǎn)參數(shù),包括生產(chǎn)時間、批識別信息和產(chǎn)品線等。這使Wells’公司的操作人員能夠精確的了解每個標簽何時被粘貼,而且批量發(fā)貨屬于哪一批等信息。
總而言之,RFID標簽識別數(shù)據(jù)的高級特性有助于強化用戶數(shù)據(jù)庫的物理狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù),確保工藝過程的變化或測試有效的進行,并支持相關的決策和實施,以便進一步提高產(chǎn)品質量。
Galles指出:“RFID的作用在于,它能夠加強工廠生產(chǎn)的可視性,因為我們可利用RFID收集信息,信息采集的方式與現(xiàn)有設備相配套,這就為我們創(chuàng)造了更多的價值。為了實現(xiàn)投資的最高回報,我們應繼續(xù)使用現(xiàn)有工藝進程所采用的ControlLogix平臺來進行RFID系統(tǒng)的設計工作。”
RFID基礎知識
RFID標簽不需要監(jiān)視生產(chǎn)線,可以處理更多的數(shù)據(jù)。盡管條形碼無處不在,價格也相對低廉,但RFID標簽的魯棒性更高,理應取代條形碼。此外,RFID比傳統(tǒng)的無線電發(fā)射器和其它無線技術的成本都要低廉。
不過,就目前的應用情況而言,RFID主要用于識別、材料處理和其它類型的文檔工作。這可以滿足沃爾瑪公司和美國國防部(DoD)關于安裝RFID系統(tǒng)的要求。人們對該技術的發(fā)展給予了極大的期望,不過也有報道指出,它實現(xiàn)還面臨著障礙,投資回報也存在著疑問,因此RFID的實施不宜操之過急。
有鑒于此,通常來說,應用發(fā)展走勢如何說到底要靠用戶來做主,用戶應當明確自身需求,了解RFID的功能和成本,然后再決定RFID是否有助于提高工作效率,促進決策,加強質量控制,并促進生產(chǎn)。如果不適合,用戶還是會選擇條形碼、無線電發(fā)射器或有線網(wǎng)絡等技術。
Omron Electronics LLC的Bill Arnold指出:“如果說,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用其‘眼睛’看到條形碼,那么它也可以通過系統(tǒng)的‘耳朵’聽到RFID標簽的信息,而且還能通過系統(tǒng)的‘語言’與其交談。如此說來,RFID技術對于供應鏈實現(xiàn)控制和可視性來說顯然是更好的一種途徑。條形碼只有14至16位,而每個RFID標簽則有96至256位,作為一種獨特的技術,它可用于明確產(chǎn)品的各種參數(shù),包括生產(chǎn)班次、所用機床以及操作人員等。”
RFID標簽可以是只讀的、一次寫入多次讀取的(WORM)、讀寫式的、可用天線/讀取器被動讀取的,或者是主動發(fā)送信號的(通常由電池協(xié)助)。