RFID系統(tǒng)和標(biāo)簽在生產(chǎn)線上的應(yīng)用

說起來容易做起來難，至今射頻識別（RFID）系統(tǒng)和標(biāo)簽仍然相當(dāng)昂貴?？紤]到幾乎所有商品都要貼上標(biāo)簽，而且標(biāo)簽難以重復(fù)使用，那么成本之高就可想而知了。因此，當(dāng)沃爾瑪2003年6月通知其100家最大的供應(yīng)商必須全部采用RFID標(biāo)簽，而且有關(guān)設(shè)備要在2005年1月前在發(fā)貨中心全部到位時，許多供應(yīng)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(yīng)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(dá)160小時。

許多供應(yīng)商為了符合新的RFID規(guī)定，在出貨前才貼上標(biāo)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(shí)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(yīng)商Rockwell Automation開展試驗(yàn)性項(xiàng)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(guān)數(shù)據(jù)來自Alien Technology的RFID讀取器和915-Mhz、96位的Squiggly標(biāo)簽。

天線讀取器在RFID標(biāo)簽上寫入，標(biāo)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(biāo)簽，這時速度可達(dá)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(luò)中實(shí)現(xiàn)信息共享。Galles解釋說，要是采用通常的標(biāo)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(rèn)為采用RFID技術(shù)可推進(jìn)工藝轉(zhuǎn)變，提高業(yè)績。一旦采集了數(shù)據(jù)，我們就可用其來改進(jìn)目錄跟蹤，實(shí)現(xiàn)大部分質(zhì)量控制和目錄工作的自動化，并簡化數(shù)據(jù)采集工作?！盬ells‘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(fù)工作。

該奶制品公司和Rockwell通過RFID系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了效率提高，充分利用了標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)簽識別數(shù)據(jù)的高級特性有助于強(qiáng)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(jìn)行，并支持相關(guān)的決策和實(shí)施，以便進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

Galles指出：“RFID的作用在于，它能夠加強(qiáng)工廠生產(chǎn)的可視性，因?yàn)槲覀兛衫肦FID收集信息，信息采集的方式與現(xiàn)有設(shè)備相配套，這就為我們創(chuàng)造了更多的價值。為了實(shí)現(xiàn)投資的最高回報，我們應(yīng)繼續(xù)使用現(xiàn)有工藝進(jìn)程所采用的ControlLogix平臺來進(jìn)行RFID系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作?！?/p>

RFID基礎(chǔ)知識

RFID標(biāo)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(biāo)簽的魯棒性更高，理應(yīng)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(shù)的成本都要低廉。

不過，就目前的應(yīng)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(guān)于安裝RFID系統(tǒng)的要求。人們對該技術(shù)的發(fā)展給予了極大的期望，不過也有報道指出，它實(shí)現(xiàn)還面臨著障礙，投資回報也存在著疑問，因此RFID的實(shí)施不宜操之過急。

有鑒于此，通常來說，應(yīng)用發(fā)展走勢如何說到底要靠用戶來做主，用戶應(yīng)當(dāng)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(jìn)決策，加強(qiáng)質(zhì)量控制，并促進(jìn)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(luò)等技術(shù)。

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(biāo)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(shù)對于供應(yīng)鏈實(shí)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(biāo)簽則有96至256位，作為一種獨(dú)特的技術(shù)，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(jī)床以及操作人員等?！?/p>

RFID標(biāo)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）。