RFID能否在工业制造领域拓展规模

        近日，科技部发布《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》，强化对《中国制造2025》的科技创新支撑，推动产业结构向中高端迈进，强化制造业创新、重塑制造业竞争新优势，满足我国经济转型升级战略需要。《专项规划》指出，“十三五”期间，先进制造领域重点从“系统集成、智能装备、制造基础和先进制造科技创新示范工程”四个层面，围绕13个主要方向开展重点任务部署，包括增材制造、激光制造、智能机器人、先进制造科技创新示范工程等。

　　这是继《中国制造2025》之后，我国政府对制造业改革发展的又一强力支持，智能制造已经上升到了国家战略层面，伴随着工业技术改革，最新的科技手段将涌入该领域。那么，借智能制造的东风，能否在工业制造领域拓展规模？

　　工业制造向智能化转型带来的机遇

　　21世纪是一个由绿色智能制造引领“智能经济，智慧世界”时代，自2013年德国联邦政府提出《德国工业4.0》战略以来，各国政府、跨国制造业巨头都未雨绸缪，加速布局本国制造转型之路。当前，以智能制造为主导的第四次工业革命正在席卷全球。

工业物联网应用场景及系统构建

　　具有战略性、高附加值、技术密集和先导作用等特点，对经济增长具有多方面作用。表现为：一是直接推动作用，智能制造的生产效率更快、产品质量更好、规模效应更大，产品价值更高，能够快速和直接生产出各类中间产品和最终产品，直接增加国民产出；二是间接带动作用，智能制造往往通过信息、通信、工业技术整合联通整个产品制造过程和产业链条，对上下游企业和关键产业具有重要带动作用；三是具有极强的技术溢出。

　　而要实现智能制造，柔性化生产是最关键的一环，其特点是强调客户的个性化和定制化。从理论上说，就是将原料、工厂、配送和客户连接在一起。客户只需要发出一个订单，工厂就会自动根据客户个性化需求采购原料，安排生产，然后再将货物直接配送给客户。

　　其中，物联网是实现工业智能制造柔性化生产的重要技术基础。在智能制造中，各个设备通过物联网技术进行互联，各企业通过互联网进行互联，最终实现信息数据融合；流程设计可快速匹配，生产流程可灵活调整，最终个性化需求能得到快速满足；工厂整个价值链获得增值，企业效益获得提升，最终客户可以得到良好的服务；各项资源能够得到合理应用，工作生活能够得到平衡，最终为决策者决策提供科学性依据。

　　数据显示，2015年，我国智能制造产值在1万亿元左右，2020年有望超过3万亿元，年复合增长率约20%。智能制造快速的发展，将会间接带动各种工业技术的繁荣。以RFID、物联网为智能制造重要变革力量的先进技术，将随着智能制造的不断推进，市场也会逐步放大。

　　RFID能给制造业哪些改变

　　对于制造业来说,RFID的价值主要体现在制造流程、仓储、运输三个环节中。在制造业的库存管理和供应链管理方面，RFID可以帮助企业减少短货现象、实现差异化生产、快速准确获得物流信息，同时还可以把整个供应链在此基础上进行规划从而达到降低成本、提高效率的目的。

　　其中，最为比较有名的就是红领智慧工厂。在红领智能化生产现场，每件衣服上都配有电子标签。电子标签中包含了此件产品的客户信息、产品尺寸、颜色、缝纫线种类和颜色、扣子等配件种类、特殊工艺要求等信息。

　　员工通过刷电子标签获取自己所做的工序信息，员工的产量、生产进度等信息也由该电子标签采集。手工作业和质检环节，员工刷电子标签后，机位上配备的电子显示屏会显示出作业操作方法、质量要求等。

　　在成品分拣区，配合吊挂线和RFID系统，电子标签还可以实现客户西装上衣和裤子的自动配套分拣。红领从接单到出货，规定最长用时为7天，较现行西装定制周期时间(3至6个月)大大减少，销售额也是翻倍增长。

　　RFID在工业领域的相关应用

　　而RFID在制造业中的功能不仅仅是这些，RFID在制造业中的影响是广泛的，包括：信息管理、制造执行、质量控制、标准符合性、跟踪和追溯、资产管理、仓储量可视化以及生产率等，以下分别做简短介绍：

　　1、制造信息管理

　　将RFID和现有的制造信息系统如MES、ERP、CRM和IDM等相结合，可建立更为强大的信息链，以及在准确的时间及时传送准确的数据，从而增强生产力、提高资产利用率以及更高层次的质量控制和各种在线测量。通常从RFID获取数据后，还需要中间件将这些数据进行处理，馈送到制造信息系统。

　　2、制造执行、质量控制和标准的符合性

　　为支持精益制造和6 Sigma质量控制，RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件，从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地，当材料、零部件和装配件通过生产线时，可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程，以保证可靠性和高质量。

　　制造生产需要符合国家标准和规范、RFID能提供附加的信息流，使制造执行系统紧密地符合和通过标准的认证，包括符合美国药品与食品管理局(FDA)的21 CFR 11。

　　3、跟踪和追溯

　　要求符合FDA质量规范的呼声不断增强，促使消费用包装品，食品、饮料企业在其整个供应链中要求精确地跟踪和追溯产品信息。在这些方面，RFID能和现有的制造执行系统互为补充，对大多数部件而言，制造执行系统已能搜集如产品标识符，时间戳记、物理属性、订货号和每个过程的批量等信息，这些信息可以被转换成RFID编码并传送到供应链，帮助制造商跟踪和追溯产品的历史信息。

　　4、工厂资产管理

　　资产(设备)上的RFID提供其位置、可用性状态、性能特征、储存量等信息。基于这些信息的生产过程，维护、劳动力调整等有助于提高资产价值，优化资产性能和最大化资产利用率。由于减少停机时间和更有效地进行维护(规划的和非规划的)，因此能积极地影响非常重要的制造性能参数，例如装置的整体有效性(Overall Equipment Effectiveness)。

　　5、仓储量的可视化

　　由于合同制造(Contract Manufacturing)变得越来越重要，因而同步供应链和制造过程的清晰可见就成为关键。RFID适合于各种规模的应用系统(局部的或扩展到整个工厂)。RFID可以对进料、WIP、包装、运输和仓储直到最后发送到供应链中的下一个目的地，全方位和全程的可视化，所有这些都和信息管理有关。

生产型企业往往是人员密集型企业，在企业的管理中往往是比较复杂，在此类的企业中多是通过制度来管理，而在制度管理中最重要的一点就是：是否有漏洞？是否执行到位？如若不然，就达不到良好的管理效果。生产环节中的任何一点脱节或出现问题，即会造成整个生产链条的脱节或问题，进而影响产品质量，影响企业的品牌。那么如何管理生产链条中的每个点？做到100%执行？如何将先进的管理理念和管理手段结合，一直是生产型企业一直所寻找的。

　　本系统是根据工厂的实际需求，采用最先进的(无线射频技术)、图像处理技术、网络通信技术及数字化处理技术与工厂管理结合，对于工厂人员的考勤管理，进入工作区域进行管理等实现智能控制，进而使工厂的管理更加的高效、智能。

　　RFID厂区车间人员管理系统实施流程：

　　每一位职工分发一个电子标签工牌，内存储能够唯一标识此职工的唯一ID号，还可存储职工的简单情况：姓名、职称、工种、联系方式、所属部门等；其他更为详细信息可存储在与此ID号对应的后台数据库内，供管理人员查询访问。

　　职工进入某区域内，在工作区进出入门口处安装读写器和天线，用来读取标签信息。

　　当读卡器读取到信息后，将数据通过通讯接口发送到系统上位机，与上位机里此职工的信息对比：若职工的信息和后台数据库里的信息匹配即可顺利进入；如果该职工不属于此工作区域，即信息不匹配，那么读卡器在读到此信号后会发生报警提示(报警方式为：1、在在管理系统的界面上提示； 2、有管理系统控制现场的声光报警装置)。告诉管理人员该职工不属于此工作区域，属于非法进入，可采取相应措施。

　　后台设置每个生产车间区域进入的人数，如果授权的人员已经满员，当有人进入生产车间，读卡器读取到职工的信息进行报警，提示已经超员，通过LED现实屏幕声光报警。

　　对系统涉及的人员实行统一规范化管理，实现被识别对象的信息数字化、信息化以及整体流程的规范化、系统化：

　　1、管理实时，操作快捷、简便，日志记录详尽，完整的“管理链路”；

　　2、自动识别、距离远、精度高，抗干扰性好，环境适应强，实现“智能判断”；

　　3、信息按级公开，权限控制严格，层级明确，实现“向上负责”；

　　4、系统数据与系统硬件指纹实现绑定加密，模块数据加密传输；

　　5、系统独立加密编码，防治信息泄漏，便于数据融合；

　　6、强有力的督促、监管作用，要求人员必须自觉遵从系统规则和操作流程，便于领导实时管控和检查督促；

　　7、人性化管理、避免冲突，独特的预警、报警功能；

　　8、独特的安全信用值量化管理、工作量化统计，便于量化考核；

　　9、分布式结构，便于组网、机动部署和范围扩展；

　　10、模块化设计，便于功能扩展和特殊模块定制。

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