華智分享：RFID在離散制造企業中的應用，中科華智WMS條碼系統
發表于：2020/8/5 16:24:35??閱讀量：?[關閉]
RFID在離散制造企業中的應用
一. 何為RFID技術
RFID 是 Radio Frequency Identification 的縮寫，即射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術。RFID是傳統條碼技術的繼承者，又稱為“電子標簽”。
RFID主要由電子標簽(Tag)、天線(Antenna)、閱讀器(Reader)、控制軟件組成，簡單理解，閱讀器通過無線電波技術，無接觸式快速批量獲取標簽內的信息。
RFID技術的組成
RFID讀寫器、RFID標簽等按不同的維度具有不同的分類，如RFID標簽分為有源/無源標簽、抗金屬/非抗金屬標簽、可擦寫/只讀標簽等，對RFID各相關設備的描述不在本文詳細展開，感興趣的話，大家可以在網上詳細了解。
目前RFID在零售商業上已有很多成熟的應用，例如超市防盜報警、無人超市，本文將著眼于制造業，詳細描述RFID的各種應用場景。
二. 立庫容器RFID應用
為自動化立庫中的料箱或者托盤安裝RFID標簽，在立庫出入口、輸送線、堆垛機/穿梭車等位置安裝RFID閱讀器，當容器經過RFID閱讀器，能自動被讀取掃描。
自動化立庫中的RFID應用，通常與自動化輸送線結合使用，提高容器標簽讀取的準確性和高效性，相比于傳統貼碼方式，RFID對容器位置擺放、角度等的要求較低。
在立體庫中使用RFID技術的好處在于：
提高容器出入庫掃描的效率和準確性;
輔助實現容器具位置、狀態、使用情況的實時透明化跟蹤;
能夠幫助倉庫進行快速盤點，提升效率;
與自動化生產線結合應用，實現倉儲、物流、生產的一體化，為未來自動化、無人化、智能化工廠奠基。
三. 人工庫RFID應用
在非自動化的倉庫，無論是平面庫還是高層貨架倉庫，只要在倉庫中使用容器(托盤、料箱、料架等)作為存儲和裝運的單元，同樣能夠應用RFID技術進行管理。
人工庫中，除了需要對容器安裝RFID標簽外，可以考慮對貨位安裝RFID標簽，還可能需要對叉車改造、需要使用手持PDA、需要物流門的應用等，叉車改造主要指在叉車上安裝RFID閱讀器、天線、工業車載電腦等，手持PDA需裝有RFID識別模塊，能夠掃描RFID標簽，物流門將在下一章節詳細講述。
常在快速周轉的成品庫中應用RFID技術，且對應的成品容器能夠回收利用。
叉車改造示意
貨位安裝RFID標簽示意圖
在人工庫使用RFID技術的好處為：
減少對叉車的人工調度，解決數據錯亂、調用不及時的情況等，提高叉車的利用率和數據準確性;
可以使用RFID標簽標識貨位，通過叉車上的無線終端及讀寫器讀取到的RFID貨位標簽號，能保證貨物放在正確的位置。
四. 物流門應用
在倉庫或者車間出入庫口安裝物流門，物流門內集成安裝了RFID閱讀器、RFID天線、光電開關、三色警示燈等，可以自動且批量識別經過的車輛、容器、物料上安裝的RFID標簽信息。
物流門主要應用在物流領域，實現標簽信息的無人、自動、批量識讀，常用于原材料、成品的收發貨過程，以及材料的生產配送過程等，需要與生產/倉儲物流管理系統配合使用。
物流門示意圖
使用物流門的好處：
物流門自動識別，實現物料/容器/車輛的快速出入;
免人工核對，大幅提升效率和準確率;
減少出入庫崗位人員投入，節省人力成本;
可以實現聲音、燈光等報警提醒方式，符合嘈雜作業環境的現場要求。
五. 進出廠車輛物流
給進出廠車輛配發RFID標簽，并且關聯車輛送貨信息，在車輛進出口、車輛卸貨位安裝RFID標簽，用以識別車輛是否能夠放行、車輛是否到達正確的卸貨位。
進出廠車輛RFID管理適用于車輛進出廠頻繁、卸貨位有限、需要及時調度及監控的場景。
車輛進出廠示意圖
對進出廠車輛使用RFID的好處在于：
實現供應車輛的自動放行、卸貨位的自動分配和指引、卸貨位空閑狀態的實時監控和顯示、卸貨超時及時提醒等功能。
六. 智能工具箱應用
在智能工具箱內部集成RFID讀寫器、RFID 天線、安卓一體機、IC卡刷卡設備、溫濕度控制器等智能設備，對柜內貼有RFID電子標簽的工具進行智能自動管理。
員工掃描IC員工卡打開柜門→取出/歸還工具→關門自動確認借出/歸還，系統提示借出人員、工具明細、借出時間等信息。還有日檢查，月檢查等操作模式，可以實時掌握各級單位工具的數量、種類、狀態;采集數據;做到工具的高效化、智能化管理。
使用智能工具箱的好處：
省去人工掃描、盤點、錄入等繁瑣工序，實現快速、批量管理;
自動化+信息化代替手工作業，計算機自動實現數據采集，大大節約了人力成本，提高了工作效率;
工具實時監測，記錄每項工具參數數據，實現生命周期可視化;
當工具未及時歸還時，系統將自動報警并生成報表發送給相關負責人。
七. 生產裝配過程中的應用
在生產過程中也能使用RFID技術，將產品放置于托盤/工裝，安裝于生產線的RFID閱讀器自動識別托盤/工裝的RFID標簽，并與MES系統實時對接，完成關重件綁定跟蹤管理，零配件識別、加工工序自動識別，檢測設備自動對接等功能。
在生產裝配環節使用RFID的優點：
實現物料防錯確保裝配的準確性，提高裝配效率和質量;
實現對在制品的自動識別與跟蹤;
節省人力投入，自動防錯，提升對環境的耐用性。
八. 機加工刀具RFID應用
在刀具上安裝RFID標簽，在數控機床等設備主機上安裝RFID閱讀器，通過RFID閱讀器識別刀具RFID標簽，將刀具參數傳遞給機臺，供加工程序調用，刀具加工完成后，將刀具的使用時間寫入刀具RFID標簽中，實現刀具實時信息采集，刀具狀態跟蹤等功能。
刀具使用RFID管理，能夠：
實現刀具全生命管理，實現刀具整個壽命周期的記錄和數據分析，提高壽命;
實現各類刀具的自動識別、有效降低加工設備準備時間;
還可以實現刀具實時庫存盤點、實時追溯、到期提醒等功能。
九. 基于RFID的工步指引
在智能工作臺上安裝工位定置格、智能引導器、安燈、工位一體機等，定置格下面安裝RFID閱讀器，為定置格中的每種工具都綁定RFID標簽，MES系統集成所有的設備，并在每個工步下配置了使用的工具類型。
工步執行時，將在工位一體機展示需要執行的任務，引導器指引應拿取的工具，RFID閱讀器校驗是否拿取了正確的工具，安燈系統通過不同顏色的燈光顯示每個環節的執行的正確性。
使用智能工作臺的好處在于：
人工依據各項指引操作，無需記憶復雜的操作流程;
智能指引、智能校驗、智能提醒、智能數據采集，減少人工失誤，提升操作效率與準確性。
十. 設備點檢應用
為設備安裝RFID標簽，手持PDA上裝有RFID識別模塊，與設備管理系統結合使用，手持PDA識別到設備RFID標簽后，才能執行對應的點檢、巡檢任務。
設備點檢使用RFID的好處在于：
確保人員到位，提高對點檢執行力度的監督;
電子化的點檢結果，便于對點檢結果分析，實現預防性維修策略。
上述列舉了幾種RFID在離散制造業的主要應用場景，實際項目中，RFID具體在哪些業務場景中應用，RFID標簽、天線、閱讀器等如何選型，如何部署與安裝通常需要由專業人員進行。
另外，RFID只是作為一種自動化的數據采集手段，必須要與相關的業務軟件系統，如WMS系統、LES系統、MES系統等結合應用，才能切實滿足數據自動批量采集上傳、自動校驗、自動反饋等業務需求。來源網絡
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