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RFID系统和标签在生产线上的应用

2018年11月13日

  说起来容易做起来难,至今射频识别(RFID)系统和标签仍然相当昂贵。考虑到几乎所有商品都要贴上标签,而且标签难以重复使用,那么成本之高就可想而知了。因此,当沃尔玛2003年6月通知其100家最大的供应商必须全部采用RFID标签,而且有关设备要在2005年1月前在发货中心全部到位时,许多供应商都忙不迭的想办法提高投资回报(ROI)并降低成本。

  其中百家最大的供应商之一是Wells‘ Dairy,该公司为沃尔玛提供Blue Bunny冰淇淋及各种小商品。Wells’的报告指出,它是全美最大的家庭所有的奶制品公司,而且经营着全球最大的冰淇淋生产厂,该厂位于爱荷华州的LeMars,每周工作时间长达160小时。

RFID系统和标签在生产线上的应用

  许多供应商为了符合新的RFID规定,在出货前才贴上标签,但Wells‘的做法不同,它在制造过程的早期就采用了RFID系统,从而节约成本并实现了其它优势。Wells’的工艺过程控制经理Brad Galles于2004年中期开始与奶制品公司的自动化供应商Rockwell AutomaTIon开展试验性项目。其内部开发的解决方案使用Allen-Bradley 1756 EWEB模块用于ControlLogix来处理数据,有关数据来自Alien Technology的RFID读取器和915-Mhz、96位的Squiggly标签。

  天线读取器在RFID标签上写入,标签贴在两桶装的产品外包装上,每分钟可贴30个外包装盒。速冻时再次读取外包装盒上的标签,这时速度可达先前的四倍,最后产品出货。RFID系统将信息传递回Wells‘控制体系,在公司的企业网络中实现信息共享。Galles解释说,要是采用通常的标签粘贴后再出货的系统,Wells’就必须引入手工再包装的工作,这就会增加劳动成本。

  Galles指出:“我们从一开始就认为采用RFID技术可推进工艺转变,提高业绩。一旦采集了数据,我们就可用其来改进目录跟踪,实现大部分质量控制和目录工作的自动化,并简化数据采集工作。”Wells‘的报告还表明,其RFID系统使员工从繁重的工作中解放出来,减少了出货错误,并尽可能的减少了人工修复工作。

  该奶制品公司和Rockwell通过RFID系统实现了效率提高,充分利用了标签具备的数据处理功能。举例来说,奶制品公司的每个RFID标签都连接到数据库,其中带有包装盒中冰淇淋的生产参数,包括生产时间、批识别信息和产品线等。这使Wells’公司的操作人员能够精确的了解每个标签何时被粘贴,而且批量发货属于哪一批等信息。

  总而言之,RFID标签识别数据的高级特性有助于强化用户数据库的物理状态和环境数据,确保工艺过程的变化或测试有效的进行,并支持相关的决策和实施,以便进一步提高产品质量。

  Galles指出:“RFID的作用在于,它能够加强工厂生产的可视性,因为我们可利用RFID收集信息,信息采集的方式与现有设备相配套,这就为我们创造了更多的价值。为了实现投资的最高回报,我们应继续使用现有工艺进程所采用的ControlLogix平台来进行RFID系统的设计工作。”

  RFID基础知识

  RFID标签不需要监视生产线,可以处理更多的数据。尽管条形码无处不在,价格也相对低廉,但RFID标签的鲁棒性更高,理应取代条形码。此外,RFID比传统的无线电发射器和其它无线技术的成本都要低廉。

  不过,就目前的应用情况而言,RFID主要用于识别、材料处理和其它类型的文档工作。这可以满足沃尔玛公司和美国国防部(DoD)关于安装RFID系统的要求。人们对该技术的发展给予了极大的期望,不过也有报道指出,它实现还面临着障碍,投资回报也存在着疑问,因此RFID的实施不宜操之过急。

  有鉴于此,通常来说,应用发展走势如何说到底要靠用户来做主,用户应当明确自身需求,了解RFID的功能和成本,然后再决定RFID是否有助于提高工作效率,促进决策,加强质量控制,并促进生产。如果不适合,用户还是会选择条形码、无线电发射器或有线网络等技术。

  Omron Electronics LLC的Bill Arnold指出:“如果说,数据采集系统用其‘眼睛’看到条形码,那么它也可以通过系统的‘耳朵’听到RFID标签的信息,而且还能通过系统的‘语言’与其交谈。如此说来,RFID技术对于供应链实现控制和可视性来说显然是更好的一种途径。条形码只有14至16位,而每个RFID标签则有96至256位,作为一种独特的技术,它可用于明确产品的各种参数,包括生产班次、所用机床以及操作人员等。”

  RFID标签可以是只读的、一次写入多次读取的(WORM)、读写式的、可用天线/读取器被动读取的,或者是主动发送信号的(通常由电池协助)。

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