防患于未然 RFID在制造业中的应用

[摘要] 射频识别（RFID）通常用来跟踪物体，能够帮助制造商检测生产误差和提高生产效率。随着越来越多的制造商将RFID技术纳入其生产过程，将促进RFID市场不断增长

利用射频识别（RFID）来跟踪和标记物体的历史可以追溯到20世纪40年代。如今，RFID不仅有助于提升供应链的可视性，也可用于提高库存管理和运营效率、降低劳动成本、提高信息的准确性。这些优点都有助于推动全球RFID市场的增长。据Frost&Sullivan的报告称，预计到2018年RFID市场可达到116亿美元。

       RFID行业持续不断的研究和开发以及最终用户的意识不断增强，是市场增长的主要驱动因素。然而，当前面临的一个主要挑战是:最终用户犹豫是否投资于价格高出其他系统（如条形码）的技术。由于不能充分认识到RFID的优点以及客户担心投资回报（ROI）低于其启动成本，RFID市场的增长受到一定阻碍。

       许多制造商不仅利用RFID技术来提高投资回报率，而且通过在生产线中利用RFID技术来提高其设施的整体效率,同时检测误差，提高生产效率，节省时间和金钱。

事先检测，节约成本

       不拖延生产线进度对于制造工厂来说至关重要。生产线的延迟不仅花费工厂的时间，还容易引发一连串的事件，最终会耗费工厂的大量资金。为了在失控之前防止生产上的延期，各行业的制造商已开始利用RFID技术来帮助减少误差。

       RFID读卡器和天线制造商GIGA-TMS公司销售代表Brian Ma指出，每一个RFID项目都是独一无二的，都面临一系列的挑战。“每一个成功的超高频（UHF）项目包括三个主要组成部分：转发器、天线和读卡器。所有这三个组成部分都必须慎重选择和配置”。因此，寻找合适的设备是RFID项目面临的最大挑战。

检测织物印花中的误差

       纺织品印花工厂可能需要使用相同颜色的几种色调进行印花，通常这些色调难以区分。如果简单地告诉工人挑选出一个普通的颜色并投入到生产线中，很容易导致误差。一旦出现错误，并将错误的材料投入到生产线，既浪费宝贵的时间，还会浪费金钱和资源。

       为减少误差，为国际知名品牌如Abercrombie & Fitch、Gap等服务的顶级纺织品印花厂需要寻求一种解决方案来帮助检测误差。最终，GIGA-TMS公司的无源超高频RFID解决方案被选中。

       正如Brian Ma指出的一些原因，该项目选中无源超高频RFID解决方案。首先，超高频RFID具有比低频（LF）或高频（HF）RFID标签更长的读取范围，这在高容量的工业环境中是很有用的。一般情况下，工厂需要能够在极高温度下重复使用至少700次的标签。因此，超高频RFID标签的可重复使用性质是工厂选择部署RFID解决方案的一个决定性因素。

       而超高频RFID是高度可配置以及可重复使用的。不同于不可重复使用的条形码，一些超高频RFID标签不仅可以被重复使用数百次，而且能够承受极端温度。

       另一个优点是，超高频RFID具有多标签检测能力，当处理大批量织物时，可以节省大量的时间。然而，“这些优点是有代价的，每个标签的价格超过1美元，这种技术并不便宜。出于这个原因，超高频RFID标签最常用于跟踪高价值物品。”Ma建议说。尽管如此，只要最终用户愿意投资初步实施和时间成本来找出最佳的解决方案，该技术的投资回报便会显露出来。

       据Ma称，印花过程中的错误可使工厂损失高达10万美元。这并不是因为织物本身是昂贵的，而是因为一个错误影响了整个印花过程。减少生产线中的误差量，以及在整个印花过程中跟踪织物进行管理，从而确保在正确的织物上进行印花。在出现警报的情况下，管理人员能够解决问题，以免为时过晚。  

此外，通过RFID技术还能够跟踪记录物品在工位的持续时间，管理人员能够查看工人的工作效率。

节约干酪制造成本

       干酪制造过程是一个时间敏感的过程。如果一批干酪的加热、冷却和浸泡时间出现错误，将造成整批干酪被丢弃。

       全球乳制品企业Tnuva已实施RFID技术来跟踪其一个生产场地输送带的干酪生产过程。该公司希望将RFID技术推广应用于其更多的生产场地，跟踪干酪被运出之前必须经过的一些更复杂的流程。

       RFID企业Logitag选择推广该解决方案，在运送干酪经过冷却器、加热器以及咸水池的推车上部署有源RFID标签，并部署无源超高频标签来跟踪干酪的后期制作。

       由于干酪制造工厂中存在大量的金属和液体，这对RFID技术提出了一个严峻挑战。Logitag针对每个不同的生产场地推荐不同类型的RFID技术。由于金属和液体会影响超高频RFID的传输，因此同时部署了低频和有源RFID标签。使用HID Global公司的低频125 kHz标签来标记每个装满干酪模具的箱子，Logitag的读卡器和软件被用来读取标签上的信息，其中包括时间、日期和批号。沿着整个生产过程中五个不同的位置对标签进行读取。在这个过程中如发生任何异常，警报将会响起，并会立即通知管理人员进行处理，以减少损失。

       据Logitag公司首席执行官Shlomo Matityaho称，利用RFID技术收集到的信息，Tnuva还能够通过调整生产流程来提高生产效率。“有许多类型的组织，它们的生产流程并不是那么有组织性。然而Tnuva却是一个很好的例子，RFID创建了一个非常有组织的过程。这样，RFID技术可以带来生产的市场变化。”

RFID技术尚不完善

       虽然RFID有许多优点，但该技术尚不完善。比如，RFID标签不可弯曲，冲孔将破坏它的数据。另外，RFID读卡器还容易被具有较长检测范围的RFID标签的数据占据。如果灵敏度设置过高，装满RFID标签的托盘每通过一个读卡器时都可能被读取。此外，对如何正确、有效并成功实施RFID解决方案特别是超高频专业知识的普遍缺乏，意味着需要更多的时间在生产中广泛利用RFID技术进行跟踪及其他功能。

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