------ 【導讀】 ------

我們都經歷了革命性的沖擊，自上世紀90年代初的互聯網沖擊了文化和商業，但很少人知道如何完成RFID開發來迎接第四次工業革命，在接下來的二十年里，智能工廠的出現將成為一個重要組成部分。

制造業作為我國工業的主體，面臨著國際和國內市場的激烈競爭，近年來市場對制造業的要求逐漸苛刻，單純軟件管理已不能使制造業的生產達到理想狀態。

制造業由于無法實時傳輸生產績效和生產跟蹤的統計數據，導致缺乏供應鏈內的生產同步，管理部門無法對生產、倉儲和物料供應等實施精確規劃，造成生產線上經常出現諸如過量的制造、庫存的浪費、等待加工時間、大量移動物料等問題。

解決這些問題的關鍵是如何采集實時產品數據，由于缺乏實時、精確的生產數據源，企業資源計劃系統 ERP（Enterprise Resource Planning）的強大功能無法從真正意義上實現，反而造成其他管理部門工作量增加，帶來了新的浪費。

RFID技術與Web技術在過去的70年一直是獨立的發展。最早使用RFID技術的事例，可以追溯到第二次世界大戰時的英國秘密項目開發的一個系統，用以確定過來方向的飛機是的朋友或敵人。第四次工業革命將看到這兩個技術的結合，充分連接網絡和物理世界。

RFID 系統通過無線收發，可以在無人工操作的情況下實現自動識別和信息存儲，能夠解決生產數據的實時傳輸和實時統計。RFID 系統在制造業的應用多數屬于閉環應用，芯片可回收、可重復使用，不存在成本問題，應用越多成本就降得越低。

在 RFID 技術這種“非接觸式”信息采集方式中，電子標簽充當了“移動的信息載體”，這迎合了制造業生產流程和管理模式的需求。RFID 的一個直接作用就是解放勞動力，消除生產過程中的人為因素，能夠準確、快速、可靠地提供實時數據，明顯改進和提高了制造過程的各項關鍵性能，這對大批量、高速生產的制造企業特別重要，經濟效益十分突出。

物聯網RFID在制造業中的作用

隨著工業化大規模生產的發展，生產過程不斷優化，需要在同一條生產線生產不同種類的商品，這就要求生產線能夠在每個生產崗位明確地表示產品的當前狀態，以便能夠正確地執行操作工序。

流水線最初使用產品工藝卡在產品生產線上傳遞，操作人員通過工藝卡可以讀到自己生產崗位的所有信息，這種人工操作方式經常出現誤差，影響了產品的質量。RFID 技術不僅可以在電子標簽中讀出產品的當前狀態（例如加工進度、質量數據），而且還可以讀出產品以前執行過的操作和產品以后將要執行的操作。

RFID 技術能夠實現產品生產過程的全自動跟蹤，可以把產品的全部操作信息程寫入 RFID 標簽，RFID 標簽將獲取到的數據信息傳給RFID 讀寫器，讀寫器通過中間件實時將數據信息傳送給企業現有的信息管理系統。這樣企業就可以實現更高層次的質量控制，從而增強了生產力，同時也提高了資產的利用率。

制造企業傳統的管理狀況

在傳統的制造企業，在生產線的每個固定崗位都進行相同的工序，生產的都是功能和外形單一的產品。管理主要集中在產品管理、質量管理、倉庫管理、車隊管理和售后服務管理等，這些部門通過人工記錄傳遞數據，使得企業的生產過程產生了大量的錯誤數據，影響了產品的質量。傳統企業的生產運行模式如下圖所示：

圖：傳統企業的生產運行模式

企業傳統的運行模式產生的問題如下：

物料跟蹤

物料跟蹤需要人工記錄，資產管理部門收到的記錄資料在時間上存在延遲。資產管理部門根據記錄資料提出的解決方案，通過人工傳送到生產層，又產生一個時間的延遲。由于無法獲得產品生產過程的實時信息，資產管理部門無法科學地配給生產線所需的物料，經常產生物料供給不足或物料過剩的現象，增加了生產成本。由于人工記錄經常出現誤差，在生產線上出現報廢的零件時，無法及時追溯，影響了產品的質量。

倉儲管理

倉庫貨物的存儲和出入都依靠人工記錄，倉庫的信息不能實時傳送，管理部門無法了解生產、銷售和物料供應的實時信息，影響了企業的科學管理。由于倉庫的人工記錄會有誤差，資產管理部門需要定期對庫房產品進行盤點，這又浪費了大量的人力。由于沒有生產和銷售的實時信息，同時又必須滿足生產安全存量的要求，這會導致產品存量過多，往往需要花費更高的成本。

數據采集

人工采集的數據通常在下一個工作日才能傳給管理部門，由于管理部門沒有實時產品生產信息，無法對生產線上的每個產品進行管理和監控，只能通過對產品抽樣的方式來檢查某個品批次的質量，使得企業無法實施對產品質量的精細管理。如果生產線上生產的是不同型號的產品，人工記錄產品信息的方式對物料的供應和產品的質量影響會更大。

銷售管理

產品的銷售過程涉及到倉庫管理的出貨、換貨和退貨，如果依靠人工的方式記錄銷售信息和貨物的進出信息，會大大降低企業的銷售效率。同時，由于管理部門無法獲得實時的銷售信息，管理部門也無法科學地安排生產，這降低了企業現金的周轉周期，增加了企業的生產成本。

資產管理

由于不能實時得到生產線運行的歷史資料，資產管理部門無法確定運行設備的維修養護時間。由于沒有實時倉庫貨物信息和生產信息，資產管理部門無法及時準確安排生產線的物料供應。人工記錄的資產信息出現差錯的可能性較大，資產品種的數量與位置關系不能相互對應，因此經常需要查驗資產，這種查驗的過程要耗費大量人工，增加了企業的生產成本。

采用RFID技術后制造業的管理狀況

美國制造研究機構在一份研究報告中指出：

精確和實時的預測能明顯提高供應鏈的性能，可以減少 15%的庫存量，完成的訂單率可以提高 17%，現金循環周期可以縮短 35%。

RFID 技術正在改變制造業傳統的生產方式，通過 RFID 中間件將 RFID 系統與企業現有的制造執行系統和制造信息管理系統連接，制造商可以實時地獲取產品在生產各個環節中的信息，為企業制定合理的生產計劃提供科學的依據。

RFID 技術的應用將會對制造業的信息管理、質量控制、產品跟蹤、資產管理以及倉儲量可視化管理產生深遠的影響，RFID 技術將大幅度地提高生產率和節省生產成本。

（1）制造信息實時管理。

對制造商來說，生產線及時且準確的反饋信息是十分重要的。以往只能通過人工統計出這些信息，費時費力，且不能做到非常精確。RFID 技術可以實現對生產線上的產品全程跟蹤，自動地記錄產品在生產線各個節點的操作信息，并能將這些信息實時地傳遞到后臺管理系統，這樣管理部門就能及時了解生產線的生產情況，甚至某個產品所在的位置，可以實現更高層次的質量控制和各種在線測量。

通過RFID 中間件，制造商可以將 RFID 系統與企業現有的制造管理系統相連接，可以建成功能更為強大的信息鏈，管理部門可以隨時獲得生產線上產品的準確信息，為企業制定合理的生產計劃提供科學的依據，從而可以增強生產力，提高資產的利用率。

（2）同一生產線制造不同種類的產品。

RFID 系統可以提供實時產品信息，有了這種及時準確的產品信息，使產品的合同化生產變得簡單方便。如果有一批甚至數批合同產品，需要在同一流水線進行加工生產，按照傳統的生產方式，先生產同型號的產品，然后將生產線停機，調整生產線后再生產另一型號的產品，這樣即浪費了時間和人工，又延誤了工期。采用 RFID 系統后，可將不同型號的產品進行編碼，寫入 RFID 標簽內，當不同型號的產品進入加工點時，通過讀取 RFID 標簽內的信息，即可以確認加工哪種型號的產品，應該執行怎樣的操作，這樣即提高了勞動生產率，又增加了企業效益。

（3）產品實時質量控制。

RFID 系統提供的實時產品信息可以用來保證正確的使用勞動力、機器、工具和部件。具體的講，就是當材料和零部件通過生產線時，可以進行實時控制。RFID 系統還能提供附加的產品信息和對產品實施在線測試，從而保證了對產品執行的操作滿足生產標準的要求，確保生產線上每個產品的質量穩定可靠。

（4）產品跟蹤和質量追溯。

RFID 系統可實現產品在生產過程中的全程自動跟蹤，可以自動記錄產品在生產線各個節點的所有信息。對于有質量瑕癖的產品，通過 RFID 系統提供的產品信息以及產品在線測量的結果，很容易發現產品在哪個環節出現了問題。

如果由于疏忽，導致有質量問題的產品進入市場。通過 RFID 系統提供的產品生產和流通信息，質量管理部門就可以查詢到該產品的生產廠商、生產日期、合同號、原料來源和生產過程等信息，從而可以采取相應的措施改善產品的質量。

（5）資產管理。

RFID 系統可提供生產線上設備的運行狀態、工作性能和安放位置等信息，資產管理部門可以根據這些信息合理調配勞動力的使用，科學地安排生產線上設備的養護和維修，把設備的工作性能調整到最佳工作狀態，有助于提高資產的價值、優化資產的性能、最大化地提高資產的利用率。

（6）倉儲量可視化。

隨著工業化進程的加快，企業按合同制造變得越來越重要。能否獲得產品在供應鏈和制造過程的實時準確信息，就成為企業進行科學管理和科學規劃的關鍵。RFID 系統可以實現產品的物料供應、生產過程、包裝、存儲、銷售和運輸全程可視化，管理部門可以根據這些信息，科學地規劃物料供應，合理地安排生產線的生產，保證倉儲量在一個合理的水平，減少企業的運行成本，增強企業的經濟效益。

我們都經歷了革命性的沖擊，自上世紀90年代初的互聯網沖擊了文化和商業，但很少人知道如何完成RFID開發來迎接第四次工業革命，在接下來的二十年里，智能工廠的出現將成為一個重要組成部分。