我们都经历了革命性的冲击,自上世纪90年代初的互联网冲击了文化和商业,但很少人知道如何完成RFID开发来迎接第四次工业革命,在接下来的二十年里,智能工厂的出现将成为一个重要组成部分。
制造业作为我国工业的主体,面临着国际和国内市场的激烈竞争,近年来市场对制造业的要求逐渐苛刻,单纯软件管理已不能使制造业的生产达到理想状态。
制造业由于无法实时传输生产绩效和生产跟踪的统计数据,导致缺乏供应链内的生产同步,管理部门无法对生产、仓储和物料供应等实施精确规划,造成生产线上经常出现诸如过量的制造、库存的浪费、等待加工时间、大量移动物料等问题。
解决这些问题的关键是如何采集实时产品数据,由于缺乏实时、精确的生产数据源,企业资源计划系统 ERP(Enterprise Resource Planning)的强大功能无法从真正意义上实现,反而造成其他管理部门工作量增加,带来了新的浪费。
RFID技术与Web技术在过去的70年一直是独立的发展。最早使用RFID技术的事例,可以追溯到第二次世界大战时的英国秘密项目开发的一个系统,用以确定过来方向的飞机是的朋友或敌人。第四次工业革命将看到这两个技术的结合,充分连接网络和物理世界。
RFID 系统通过无线收发,可以在无人工操作的情况下实现自动识别和信息存储,能够解决生产数据的实时传输和实时统计。 RFID 系统在制造业的应用多数属于闭环应用,芯片可回收、可重复使用,不存在成本问题,应用越多成本就降得越低。
在 RFID 技术这种“非接触式”信息采集方式中,电子标签充当了“移动的信息载体”,这迎合了制造业生产流程和管理模式的需求。RFID 的一个直接作用就是解放劳动力,消除生产过程中的人为因素,能够准确、快速、可靠地提供实时数据,明显改进和提高了制造过程的各项关键性能,这对大批量、高速生产的制造企业特别重要,经济效益十分突出。
物联网RFID在制造业中的作用
随着工业化大规模生产的发展,生产过程不断优化,需要在同一条生产线生产不同种类的商品,这就要求生产线能够在每个生产岗位明确地表示产品的当前状态,以便能够正确地执行操作工序。
流水线最初使用产品工艺卡在产品生产线上传递,操作人员通过工艺卡可以读到自己生产岗位的所有信息,这种人工操作方式经常出现误差,影响了产品的质量。RFID 技术不仅可以在电子标签中读出产品的当前状态(例如加工进度、质量数据),而且还可以读出产品以前执行过的操作和产品以后将要执行的操作。
RFID 技术能够实现产品生产过程的全自动跟踪,可以把产品的全部操作信息程写入 RFID 标签,RFID 标签将获取到的数据信息传给RFID 读写器,读写器通过中间件实时将数据信息传送给企业现有的信息管理系统。这样企业就可以实现更高层次的质量控制,从而增强了生产力,同时也提高了资产的利用率。
制造企业传统的管理状况
在传统的制造企业,在生产线的每个固定岗位都进行相同的工序,生产的都是功能和外形单一的产品。管理主要集中在产品管理、质量管理、仓库管理、车队管理和售后服务管理等,这些部门通过人工记录传递数据,使得企业的生产过程产生了大量的错误数据,影响了产品的质量。传统企业的生产运行模式如下图所示:
企业传统的运行模式产生的问题如下:
物料跟踪
物料跟踪需要人工记录,资产管理部门收到的记录资料在时间上存在延迟。资产管理部门根据记录资料提出的解决方案,通过人工传送到生产层,又产生一个时间的延迟。由于无法获得产品生产过程的实时信息,资产管理部门无法科学地配给生产线所需的物料,经常产生物料供给不足或物料过剩的现象,增加了生产成本。由于人工记录经常出现误差,在生产线上出现报废的零件时,无法及时追溯,影响了产品的质量。
仓储管理
仓库货物的存储和出入都依靠人工记录,仓库的信息不能实时传送,管理部门无法了解生产、销售和物料供应的实时信息,影响了企业的科学管理。由于仓库的人工记录会有误差,资产管理部门需要定期对库房产品进行盘点,这又浪费了大量的人力。由于没有生产和销售的实时信息,同时又必须满足生产安全存量的要求,这会导致产品存量过多,往往需要花费更高的成本。