1 引言

無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據信息。從性能上來說，RFID具有信息容量大、讀寫便捷、抗干擾能力強、智能化高、保密性強等優點，在物流、零售、安全防偽等領域具有廣闊的應用市場。RFID不僅可取代現行廣泛使用的條形碼設備，更因其具有非接觸性、無方向性、永久使用、耐候性強等特性，所以非常適合于自動化或是惡劣環境中使用。RFID除了基本的辨識功能之外，還有其它多種功能：分級、分群、分類、統計、分析、決策支持、追蹤、追溯、危險控制、防偽、防盜、進出管制、自動控制等。這些特性使得RFID在制造型企業中具有良好的應用前景。

1.1 國內外對制造型企業RFID應用研究回顧

國外制造型企業RFID應用已經很深入，例如，澳大利亞學者Thiesse等（2006）設計了一種用于晶片制作設備的實時定位系統，在企業晶片生產過程中，系統采用主動、被動RFID和超聲傳感器以跟蹤塑料晶片箱和晶片夾。Song等（2006）針對制管業供應鏈很長，產品在設計、成型、交付、儲存、安裝和檢查過程中難于跟蹤的特點，設計了自動跟蹤系統。

國內制造型企業RFID應用剛剛起步。鄭平標、侯海永（2005），顏濤（2005）等探索了RFID技術在倉儲管理系統的應用，孫紅（2006）提出了基于RFID技術的配送中心管理模型，給出了收貨、入庫、揀貨，出庫等四個模塊的具體工作流程，李亮（2005），張昊等（2005）對RFID用于物流追蹤系統進行了研究，馮永健等（2005）提出了基于RFID技術的電子商務物流體系，對其功能分為管理自動化、過程監督、過程追蹤、分析與預測四大類。廣州阿波羅衛浴公司把RFID應用于生產過程管理，取得了良好的效果。

這些研究為制造型企業開展RFID應用打下了一定的基礎。但總的來說，國內對制造型企業RFID的應用研究還停留在單項功能的探討上，缺乏整體應用研究的方案。企業在RFID應用中，不能很好地分析需求，規劃自己的應用目標和范圍，存在著較大的盲目性。

1.2 企業RFID應用存在的關鍵問題

目前，RFID應用還存在很多制約因素。其一是應用安全與標準等共性問題。Rieback等（2006）系統總結了過去RFID安全問題存在的失誤，對安全成功方案的再發現以及未來的美好前景進行了論述。Juels A（2006）對RFID系統中的隱私保護和誠信確認研究進行了系統回顧。郭海濤（2005）列舉的主要制約因素有RFID標準、價格、隱私保護、數據處理能力和安全問題。目前我國RFID國家標準正在醞釀中，由于缺乏標準，不同企業之間的RFID設備和標簽難于兼容，阻礙了RFID的應用，需要改善外部環境。

其二，對離散制造企業來說，RFID應用存在以下幾個關鍵的個性問題：

（1）體系不明確。國內外均缺乏整體應用RFID的成功案例，對于RFID在企業應用的層次、范圍、對組織和流程的影響等還不明確。

（2）應用成本高。離散制造企業如在原材料、零部件、成品、設備等方面采用RFID，需要的數量巨大。以一個中等規模的企業估計，每年標簽數量需要上千萬只，如果每個標簽的成本按目前最低的0.2—0.3元計算，需要額外開支幾百萬元，這對激烈競爭中的企業來說不是小數目。

（3）和現有信息系統結合存在風險。離散制造企業目前都采用ERP之類復雜的信息系統，如果應用RFID，需要對原有的系統進行改造甚至更新，投資和系統變更的風險較大。

此外，由于RFID在社會上還不普及，在上下游企業沒有采用RFID的環境下。企業要單獨推進RFID應用，難度自然很大。

1.3 本文的研究目的、思路與特色

本文針對目前制造企業RFID應用中存在的體系不明確、成本高、和企業信息系統結合不足等問題，深入分析企業應用內外部需求特點，把企業RFID應用劃分為戰略、管理、技術三個層次，提出應用目標、原則和整體策略，并以江淮乘用車關鍵件跟蹤方案作為實證研究，驗證策略的有效性。和前人對RFID具體應用研究不同，本文系統分析了離散制造企業RFID應用的需求、環境，建立了系統的應用框架，從企業整體角度提出RFID應用策略問題，把RFID應用和企業管理、企業信息化建設結合起來，是本文的特色之處。

2 離散制造企業RFID應用需求分析

離散性生產是指物料離散地按一定工藝順序運動，在運動中不斷改變形態和性能，最終形成產品的生產，也稱為加工裝配式生產。其主要特點有：生產過程斷斷續續、產品品種數較多、自動化程度較低、生產場所環境干擾大等。離散型制造企業具有產品品種多、工藝過程復雜、供應商和客戶眾多等特點，由此產生RFID應用的內部需求、外部需求和企業整體需求。

2.1 離散型制造企業的運作特點

企業運作包括技術、管理兩大方面。離散型制造企業運作的特點主要有：

（1）產品組成復雜、品種多、定制變化多。每個產品由很多零部件組成，產品結構關系復雜;為了滿足消費者的需求，需要開發產品線，提供盡可能多的產品品種，很多企業還提供定制服務，使得產品種類不斷增加。

（2）工藝過程復雜，生產周期長。產品生產需要經過零部件加工、裝配等一系列環節，有些零件可能需要幾十道工序才能生產出來，涉及很多車間、外協廠商。從采購到加工、裝配，往往需要幾十天甚至幾個月，導致生產周期很長。

（3）生產過程組織復雜。要維持生產，需要原材料、設備、工裝模具、場地、操作人員等一系列配合，牽涉企業內各個部門和供應商，生產過程組織非常復雜。

（4）供應商多。由于需要采購大量的材料、配件、備件和設備，離散型制造企業往往有幾百家甚至幾千家供應商，涉及采購的品種、質量、價格、交貨期等要求，供應商管理工作量很大。

（5）客戶多、服務要求高。企業經常有幾千客戶，最終消費者甚至能達到幾千萬個，客戶分布廣、地域分散。同時，消費者對服務要求很高，希望提供售前、售中和售后服務，有些行業還需要廢棄物回收，客戶管理要求高。

2.2 市場競爭對企業經營的要求

由于離散制造企業上述運作的特點，為了在市場競爭中處于領先地位，對企業經營管理提出了很多要求，主要有：

（1）為客戶提供優質產品和服務。產品更新速度很快，消費者越來越挑剔，需要企業不斷開發新產品、提高產品質量、提供完善的售后服務，以滿足顧客需求。

（2）增強快速反應能力。進入二十一世紀以后，顧客的時間要求越來越嚴格，要求產品制造商提供快速響應、快速交貨。基于時間的競爭迫使企業在增強柔性的同時，增強對客戶需求的快速反應能力。

（3）提高生產效率，降低經營成本。作為制造企業，要想取得良好的經濟效益，必須提高生產效率、降低經營成本，減少各種形式的浪費。

（4）加強供應鏈合作。在信息時代，企業競爭已經演化為供應鏈之間的競爭，企業要在競爭中獲勝，必須加強同上下游供應鏈成員的合作。

企業必須在戰略、管理、作業多個層次努力，才能達到以上要求。從宏觀上來說，企業需要明確產權關系，建立現代企業制度，形成完善的決策機制;從管理上來說，需要進行業務流程再造，推廣現代化的管理方法，提高管理效率;還需要采用信息技術，實施應用ERP/CAD/SCM/CRM等信息系統。

RFID是一項先進的技術，可以把RFID理解為信息系統功能的有力延伸。因此，RFID在離散制造企業的應用，就應該從提高企業競爭力、提高管理能力、提高信息系統功能的角度出發，而不能一味追求RFID。

2.3 三個方面的應用需求

從作用范圍來看，離散制造企業對RFID的應用需求可以分為內部單項需求、外部需求和企業整體需求三大方面。

2.3.1 內部單項需求

企業內部需求是指在企業生產經營過程中對RFID的應用需求，包括人員管理、物料管理、設備與設施管理等方面。

（1）人員管理。指利用RFID進行人員的考勤、崗位配置、安全管理、現場跟蹤等，更好地為員工服務，提高人員管理效果。企業考勤、開會經常需要簽字或者刷卡，很不方便;有些工作現場只允許特定的人員進入，需要識別身份;對于在危險場所工作的人員，需要隨時了解他們的位置、狀況。這些工作可以利用RFID非接觸式感應的性能，高效率完成。

（2）物料管理。物料包括原材料、零部件、在制品（半成品）、成品、包裝物、備件、工裝等，需要通過RFID準確識別其位置及完好狀態，便于統計各車間生產量、了解各倉庫和車間的動態庫存。企業中物料最為繁雜，品種多、進出數量大;一些重要的物料，如關鍵零部件、成品和工裝等，需要隨時跟蹤其狀態，可以采用RFID進行管理。

（3）設備與設施管理。設備與設施包括企業各種生產設備、輔助設備、車輛、生產場地及其他設施，是保證生產進行的基本條件，需要隨時掌握其動態，采用RFID進行管理，可以了解其位置、完好狀態、是否空閑;如果出現故障，可隨時記錄，并反映到企業管理部門。企業可以利用這些動態數據，統計設備與設施的完好性、計算工作負荷，提高設備管理水平。

2.3.2 外部需求

為了滿足最終消費者的需求，供應鏈成員之間需要建立良好的協作，共享計劃、客戶需求等信息。在傳統管理方式下，供應鏈成員之間信息傳遞緩慢。由于信息的傳遞只在相鄰的環節中發生，因此當最底層的客戶將信息反饋到最頂層的制造商那里時，總會存在相當長的時間延遲，使得信息不夠及時。因此，對于離散型制造企業而言，其RFID應用的外部需求是指企業在供應鏈上下游合作中，努力提高信息傳遞效率，實現成員之間的協同作業。RFID應用的外部需求可以分為五個方面。

（1）采購物流管理的需求。制造商在 與供應商的合作中，需要實現計劃的協調一致，保證貨物交付的及時、準確，做到及時供應。如果供應商提交的貨物具備RFID標簽，在其生產過程中就可以跟蹤控制，制造商就可以了解生產進度;供應商通過第三方物流企業發送的貨物，根據其RFID標簽進行追蹤;貨物到達時，采用RFID進行登記、跟蹤庫存。進一步，如果供應商采用RFID標簽進行其關鍵設備的管理，制造商就可以根據動態的設備能力，利用高級排程計劃（Advanced Planning and Scheduling，APS）進行供應鏈計劃編排，實現最優生產。

（2）供應商管理的需求。供應商管理包括供應商選擇、考核、評價、獎懲等內容。傳統的做法僅僅是按照交貨及時性、質量水平來考核的，中間的協作過程缺乏定量的信息。如果采用RFID技術，可以深入了解供應商各環節的工作質量，對供應商的評價更加全面、合理。

（3）分銷物流管理的需求。產品從企業發出后，需要經過代理商、批發商、零售商等環節，才能最終銷售給客戶，這是商流。貨物則通過區域配送中心、中轉倉庫等，送到客戶手中。在供應鏈的整個過程中，貨主對貨物的監控（尤其是在發生突發情況之后）非常重要。由于信息傳遞緩慢，企業往往不能準確了解各地配送中心、倉庫的貨物情況，導致預測誤差大、在途庫存居高不下，經常出現貨損，影響銷售業績。以RFID為基礎的軟硬件技術構建的物聯網，將使產品的生產、倉儲、采購、運輸、銷售及消費的全過程發生根本性的變化，從而大大提高全球供應鏈的效率與管理水平。需要采用RFID技術，跟蹤第三方物流運輸情況，隨時了解各地配送中心、倉庫的貨物品種與狀態，提高企業銷售決策水平。

（4）客戶管理的需求。利用銷售過程中RFID系統反饋的銷售地點、產品型號、時間段等信息，匯總統計各種型號產品的銷售趨勢，考核經銷商的業績。

（5）客戶服務的需求。客戶服務內容很多，如安裝、使用指導、維修等，其中維修最為關鍵。維修需要確定故障原因，再更換相應的部件。以前由于信息不暢，即使找到了出現故障的部件，也不能追蹤這臺產品采用的部件的準確型號、廠商，導致維修時間長、故障排除不徹底，引起客戶不滿。采用RFID以后，由于生產過程中的每一個環節、每個部件都有記錄，可以準確追蹤每臺產品的每個零部件，大大提高維修效率，徹底排除故障，使客戶滿意。

2.3.3 企業整體需求

以上這些需求是針對具體業務的需求。從企業整體來看，是否采用RFID技術角度，還有三種類型的需求：

（1）強制性需求。閔吳指出，中國目前RFID潛在用戶分為兩類：一類是主動的，也稱“問題驅動”，如庫存控制、數據采集效率低下等;一類是被動的，也稱“Mandate驅動”，迫于國外強制性指令的要求不得不實施RFID及EPC。例如，沃爾瑪要求供貨商必須逐步采用RFID，否則自動喪失供貨商資格。可以預見，未來汽車等行業也將逐步提出類似要求。

（2）企業創新需求。企業為了贏得消費者的青睞，會對產品、包裝、營銷等不斷創新，在產品、銷售、物流、服務等方面應用RFID，以提高反應速度，形成差異化。RFID應用將會成為未來企業競爭的一個創新點。

（3）同行企業攀比的需求。如果同行企業采用了RFID，為了在競爭中不至于落后，企業也會采用RFID技術。

以上這些需求，推動了RFID技術在制造企業應用的逐步深入。

2.4 離散型制造企業信息系統應用現狀

RFID是一項信息技術，在企業的應用需要和現有的信息系統結合起來，甚至在企業未來信息技術應用規劃中，也應該包含RFID的應用內容。離散制造業信息化起步較早，大部分企業在進銷存管理、財務等方面已經采用信息系統。目前，應用的主流趨勢是建立以ERP為中心的管理系統。除此之外，離散制造業信息化還有一個特點，就是計算機輔助設計（CAD）、輔助制造（CAM）系統應用很普遍。迫于產品開發的壓力，需要CAD/CAPP/CAM系統為高效開發提供支持。因此，企業信息系統通常包括設計制造、管理、工業控制、辦公自動化四大塊，其中以ERP為代表的管理信息系統，是離散制造業信息化建設的核心。如果從供應鏈管理角度來看，制造商需要和上下游企業密切協作，應用供應鏈管理等系統。

綜上所述，離散制造企業通常已經有很多信息系統投入使用，RFID的應用應該建立在上述系統的基礎上，是對以上信息系統的功能延伸、完善和補充。

3 RFID應用目標、原則與策略

離散制造企業要應用RFID，要在分析需求、了解信息系統應用現狀的前提下，明確目標，總體規劃應用結構，制訂符合企業特點的策略。

3.1 RFID應用的目標和原則

離散制造企業為了在市場競爭中獲勝必須為客戶提供優質產品和服務、增強快速反應能力、提高生產效率、降低經營成本、加強供應鏈合作。RFID的應用應該圍繞企業的經營目標，同時發揮RFID技術的特長。其應用目標可以分為戰略、管理、技術三個層次：

戰略層目標，提高企業的快速響應能力，加強供應鏈合作。這是企業經營的戰略目標，是信息系統的目標，也是RFID技術應用的最終目標。

管理層目標，提高生產效率、降低經營成本、增強客戶服務能力，提高滿意度。通過RFID技術在企業各方面的應用，改進業務流程，提高辦事效率，更好地為客戶服務。

技術層目標，增強信息系統的功能。信息系統配備RFID技術之后，將擴展信息采集能力，大大提高信息采集、傳遞與處理速度，充分發揮信息系統的各項功能。

企業應用RFID需要投資，應用過程中可能遇到很多問題，不能僅僅想到其有利的一面，要綜合考慮有利和不利因素。因此，企業應用RFID需要遵循以下原則：

（1）實用性原則。RFID是一項新技術，很多人往往圖新鮮，一哄而上，沒有明確的需求，不能解決企業實際問題，造成投資浪費。應該從現實需求出發，分析RFID技術應用的利弊，以解決問題為第一原則。

（2）集成性原則。RFID技術初期往往從單項應用入手，但一定要考慮未來的集成性，和其他信息系統很好結合，避免出現新的信息孤島。

（3）投入產出合理原則。企業辦事，是講效益的，RFID應用也不例外。要合理核算投入產出，力爭取得良好的收益。

（4）技術先進原則。RFID目前還是新事物，技術發展很快。要瞄準技術發展方向，努力選擇主流技術，避免技術很快被淘汰的情況，積極回避技術風險。

（5）風險防范原則。新技術應用總是存在內外部的不確定性，必然伴隨各種風險，因此RFID應用要注意防范這些風險。

3.2 離散制造型企業RFID的應用層次劃分

制造型企業應用RFID，由低到高可以分為四個層次，即單元業務應用、部門級應用、企業整體優化應用和供應鏈應用，見圖1。

圖1 離散制造型企業RFID應用層次

（1）業務單元業務應用。指在考勤、材料庫存、產品庫存、車輛監控等單項業務上采用RFID，用于計數、識別、定位等。這類應用適合于相對獨立的業務單元，不需要對企業管理做較大改進，相對容易實施。可以增加準確性、提高處理速度、減輕勞動強度，是RFID應用的初級階段。

（2）部門級應用。在企業生產管理、質量管理、銷售管理、材料核算等部門級業務系統中增加RFID，其所采集的信息在該業務領域共享，并得到深入處理，用于分析、改進工作。應用過程中需要局部調整業務流程，有利于實現部門管理集成，效果要好于單元應用。

（3）企業整體優化應用。把RFID應用與ERP/CAD/CAM等系統集成起來，組成一個完整、高效的信息系統，實現企業管理數字化。RFID就像一個個深入底層的觸角，隨時隨地把企業各種動態信息源源不斷地送人系統，使企業管理范圍更廣、更有深度，也更加有效。

（4）供應鏈應用。為客戶服務是管理的中心，和供應商良好合作是增強反應速度、降低成本的必然要求，把RFID應用與CRM/SCM/APS等集成在一起，使企業上下游連接成無縫的網絡，在供應鏈競爭中取得優勢。

和其他新技術在企業應用過程一樣，RFID應用也是一個循序漸進的過程，由初級到高級逐步深入，不可能一步達到理想境界。

3.3 RFID應用策略

所謂應用策略，是指企業在開展RFID應用時，如何根據自身情況，在應用目標、范圍、內容、重點、進度安排方面采取的一系列舉措。根據RFID的特點和企業應用信息技術的經驗，建議離散制造企業采取以下策略：

（1）明確需求和目標。需求是促進RFID應用的最重要動因，只有明確需求，應用才有方向。應用目標上，前面已經提出了戰略、管理和技術三個層次的目標，企業應根據自身情況，分階段實施，不可能“一步到位”。

（2）先試點，后全面應用。由于RFID技術目前還不夠成熟，如果盲目推開，可能會影響現有業務，造成混亂。同時，先在技術相對穩定、對業務影響不大的領域試點，取得經驗后再用在難度較高的領域。

（3）和管理重點相結合，重點突破。企業不同時期有不同的管理重點，如某一年重點是物流管理，就可以利用企業集中抓物流的時機，在物流的采購、倉儲、運輸等環節應用RFID，這樣推進的阻力就會比較小。

（4）與流程再造相結合。如果僅僅把RFID當成信息采集技術來應用，其效果是很有限的。RFID應用需要企業調整業務流程，更加高效地運作。

（5）選擇主流技術避免風險。各國RFID標準不同，RFID設備的生產廠商目前還處于快速成長階段，沒有形成絕對的領先廠商，因此存在較高的技術選擇風險。要跟蹤國內外標準的變化，深入分析廠商未來的發展趨勢，選擇主流技術或者有希望成為主流的技術。

（6）避免侵犯隱私。由于射頻識別卡可能隨時、無聲發出持有者的信息，安全問題是困擾用戶的主要問題之一。企業在RFID應用過程中，應密切關注安全問題，采取有力措施保障企業產品等商業機密，更需要保護員工、供應商和客戶的隱私，避免因為侵犯隱私而使RFID應用半途而廢。

3.4 RFID應用風險及其防范

RFID應用主要有技術風險和管理風險。技術風險包括技術參數達不到要求、技術標準變化導致設備不兼容等。沃爾瑪在應用RFID過程中，曾經出現過商品價格混亂的現象，究其原因，除了設備性能不足外，還存在風險防范措施缺乏等問題。管理風險是指隨著RFID應用應有的管理變革、流程再造沒有實現，或者政策執行不徹底，導致應用失敗。

因此，企業要建立風險防范體系，通過主動規避、識別、處理建立有效的對策：

首先是主動規避風險。在應用環境分析、應用方案論證、設備選型等環節，加強風險評估。前面策略中的先試點，后全面應用，選擇主流技術等，都包含規避風險的目的。

其次，及時識別風險。RFID應用過程中，外部環境、技術標準等可能會發生變化，應用中可能出現異常。這些信息要有及時收集的渠道，進行風險評估，盡早采取應對措施。

最后，要制訂風險發生應對預案。現實中，有些異常還是難于避免的，在異常情況發生時，努力減少損失是至關重要的。制訂應對預案，用替代方案快速解決問題，恢復經營秩序，可以避免異常環境下的混亂，減少企業損失。

4 實證研究—江淮乘用車關鍵件跟蹤方案設計

作者承擔了江淮乘用車生產物流配送系統設計項目，其中一個部分為關鍵件跟蹤方案的設計。

4.1 背景

江淮汽車集團是國內著名的汽車生產企業，生產輕卡、商務車、重卡、乘用車等產品，以自主品牌、技術創新和學習型組織著稱。2007年，江汽集團開始生產乘用車，第一期年設計生產能力20萬輛。

按照國家有關政策，汽車生產企業必須對強檢件、安全件等實行全壽命保障，公司根據需要擴大了跟蹤范圍，確定了對強檢件、安全件、重要件和易損件四類零部件進行跟蹤。

4.2 設計思路

江汽公司的關鍵件跟蹤屬于強制性需求（強檢件和安全件）與創新需求（重要件和易損件）的結合。需要跟蹤的信息主要有：零部件號、零部件名稱、供應商、批號、生產日期、型號、規格、質保期等信息。跟蹤的關鍵是建立底盤號和關鍵件批號之間的聯系。

由于關鍵件涉及供應商，集團采購部，乘用車廠計劃部、采購部、倉儲部、總裝車間，物流公司，分銷商，4S店，消費者等眾多環節，配送方式有及時配送、倉庫配送、補貨等多種，跟蹤過程要綜合考慮以上因素。因此，關鍵件跟蹤方案的設計思路為：供應商對關鍵件附加標簽，在總裝線上采集關鍵件信息，通過企業信息系統與集團、物流公司、分銷商、4S店共享信息，實現跟蹤。

4.3 實施路線

標簽選擇：綜合考慮成本、讀取效率等因素，對于及時配送并且價值較高的關鍵件采用RFID標簽，其他關鍵件采用條碼標簽，非關鍵件不跟蹤。

RFID讀寫設備：固定式與手持式相結合。對底盤入口、整車出口等部位安裝固定式讀寫器，直接接入企業信息系統，總裝線上配備手持式讀寫器。

現場信息采集流程：對進入總裝線的底盤采集底盤號;關鍵件進入企業總裝線或倉庫時，采集批號等信息;總裝線上操作工對每臺車輛通過手持式讀寫器建立底盤與關鍵件之間的聯系;總裝線出口的讀寫器最后檢測，校驗底盤與關鍵件信息，提供完整的關鍵件檔案。

信息共享：關鍵件檔案通過網絡進入系統數據庫，可以為各方共享，用于售后服務等用途。

在項目設計中，運用了本文前述的策略，提出的方案初步得到企業認同。目前項目尚在實施過程中。

5 結語

本文提出的策略，是在我國RFID標準尚未頒布，企業RFID應用處于探索階段，企業管理規范化不足的條件下提出的，其時RFID應用還存在技術不夠成熟、成本較高等問題。本文提出的策略適用離散制造企業RFID整體應用方案的制訂，不適合于具體的RFID應用。策略應用的外部條件是市場結構相對穩定、企業所在產業近期沒有劇烈變化，內部條件則是企業產品線相對穩定，有一定的管理基礎，企業信息系統較先進。

本文應用策略可能面臨的問題主要有：隨著RFID技術進步和標準的出臺，外部環境可能發生很大變化，導致策略部分失效;離散制造企業在規模、產品、工藝、供應商、客戶等方面千差萬別，本策略不可能適合每一種企業，需要根據企業實際做適當調整;企業在RFID應用過程中，可能出現類似沃爾瑪的技術、管理、系統銜接等問題。這些問題有待今后進一步的研究，在理論和實踐上共同探索解決的方法。

責任編輯：ct