潘菊

射頻識(shí)別即RFID(Radio FrequencyIdentification)技術(shù)，是當(dāng)今非常流行的一種信息采集和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)。此技術(shù)的運(yùn)用無(wú)需在識(shí)別系統(tǒng)和特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，因而實(shí)施非常方便。電子標(biāo)簽本身非常薄而且柔軟，所以電子標(biāo)簽適合與多種介質(zhì)結(jié)合，做成各種形狀的識(shí)別標(biāo)示。由于電子標(biāo)簽突破了識(shí)別標(biāo)示必須做成PVC卡的應(yīng)用束縛，成本較以往也大大地的降低了，因而應(yīng)用空間非常廣闊，例如：2010年上海世博會(huì)門(mén)票采用RFID技術(shù)；成都利用RFID24小時(shí)監(jiān)控1340余枚放射源，以及公交地鐵、圖書(shū)館、養(yǎng)豬場(chǎng)等場(chǎng)所都已有運(yùn)用。RFID技術(shù)運(yùn)用離散制造業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，能夠快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)信息的收集，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理；產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤，生產(chǎn)成本的控制，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)中的個(gè)性化柔性生產(chǎn)，降低廢品率，提高企業(yè)的收益和管理升級(jí)，因而非常值得運(yùn)用和推廣。

1需求分析

以筆者調(diào)研的一家小型離散制造企業(yè)為研究對(duì)象，公司占地面積10000m²，在職員工約60人。公司主要生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)液壓工具，包括液壓動(dòng)力站、液壓破碎錘，液壓大力剪和各種屬具焊接件，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在公路建設(shè)、市政建設(shè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)等領(lǐng)域。主要加工工藝如圖1。

目前該工廠(chǎng)實(shí)施的Navisio系統(tǒng)主要基于計(jì)劃層面，管理層無(wú)法實(shí)時(shí)地獲取車(chē)間實(shí)際生產(chǎn)中的各種真實(shí)數(shù)據(jù)，使得工廠(chǎng)在具體生產(chǎn)流程與控制環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了管理空白。

RFID在該工廠(chǎng)的運(yùn)用目標(biāo)：結(jié)合現(xiàn)有Navision系統(tǒng)，通過(guò)整合RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程管理獲取實(shí)時(shí)精確的數(shù)據(jù)，使企業(yè)向生產(chǎn)制造柔性化和管理精細(xì)化方向發(fā)展，來(lái)提高應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的實(shí)時(shí)性和靈活性，改善生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行效率以及企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)的協(xié)同能力，從而使制造企業(yè)獲得質(zhì)量、時(shí)間、成本競(jìng)爭(zhēng)能力。

2總體方案設(shè)計(jì)

RFID的應(yīng)用按三大模塊設(shè)計(jì)：車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)管理、質(zhì)量過(guò)程控制、成本分析和控制。主要流程如下。

(1)由工單驅(qū)動(dòng)排產(chǎn)，將排產(chǎn)的結(jié)果準(zhǔn)備工序物料、工序、工單輸入電子信息庫(kù)。

(2)車(chē)間依據(jù)工序物料電子信息掃描領(lǐng)料，車(chē)間操作人員工序完工后掃描工序完成信息，質(zhì)量信息。

(3)生產(chǎn)完工后，入庫(kù)人員掃描工單入庫(kù)電子信息辦理入庫(kù)。物料信息，工序信息，成品信息同時(shí)更新到成本信息和工單信息，從而構(gòu)成了一個(gè)完整的閉環(huán)。

3分系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

模塊一：車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)管理。

由于產(chǎn)品的特性，目前在生產(chǎn)過(guò)程中，在制品的流動(dòng)較頻繁，操作自動(dòng)化程度也不高，其中的焊接、裝配環(huán)節(jié)基本上都是手工操作。車(chē)間物料管理和生產(chǎn)情況基本上是用標(biāo)牌手工記錄和EXCEL管理工具，錄入和統(tǒng)計(jì)工作非常繁瑣，需要投入較多的人力，且容易出錯(cuò)或記錄不詳，產(chǎn)生許多控制的盲點(diǎn)和漏洞。利用RFID技術(shù)可將車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的黑箱作業(yè)信息透明，及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送到此模塊，車(chē)間管理人員利用獲得信息，進(jìn)行分析調(diào)整，改善生產(chǎn)問(wèn)題，從而增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理的敏捷性和柔性。同時(shí)。在來(lái)料、半成品和成品倉(cāng)庫(kù)管理方面，通過(guò)RFID技術(shù)，可以更方便的將種類(lèi)繁多的物料和工件分類(lèi)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布局，工藝路線(xiàn)以及“先進(jìn)先出”的原則，優(yōu)化分類(lèi)和存放的方式方法，提高現(xiàn)場(chǎng)的整潔度，并減少無(wú)生產(chǎn)價(jià)值的移動(dòng)和搬運(yùn)等作業(yè)。從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

模塊二：質(zhì)量過(guò)程控制。

過(guò)程是指從原材料進(jìn)廠(chǎng)到成品出廠(chǎng)當(dāng)中所經(jīng)歷的所有步驟與環(huán)節(jié)，過(guò)程控制主要是對(duì)過(guò)程參數(shù)的控制和對(duì)關(guān)鍵特性的控制。對(duì)于離散制造企業(yè)，產(chǎn)品往往是多品種、少批量、加工周期長(zhǎng)。用傳統(tǒng)的手工記錄來(lái)進(jìn)行質(zhì)理控制，追溯性差，也不便于質(zhì)量缺陷的有效控制。RFID技術(shù)的運(yùn)用，可以采集批號(hào)信息，記錄和跟蹤生產(chǎn)日期、生產(chǎn)的設(shè)備、機(jī)器操作人員等，直接傳送到質(zhì)量過(guò)程控制模塊，所以當(dāng)有質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工程師能迅速追溯到的相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，根據(jù)現(xiàn)象分析原因，及時(shí)采取現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)救或調(diào)整的措施。同時(shí)，通過(guò)收集的批量信息，質(zhì)量管理人員可以結(jié)合魚(yú)骨圖、直方圖，帕累托控制圖等質(zhì)量管理工具，按月或按工件的生產(chǎn)周期來(lái)匯總、分析產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的原因，提出改進(jìn)質(zhì)量過(guò)程控制的中、長(zhǎng)期有效方案，如設(shè)計(jì)新的工裝、調(diào)整加工順序等等，從而穩(wěn)定質(zhì)量，提高成品率。

模塊三：成本分析和控制。

目前公司采用的是年度標(biāo)準(zhǔn)成本法。由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集量大，原材料發(fā)放，工單的輸入，生產(chǎn)的入庫(kù)，最后制造成本的分?jǐn)偅善啡霂?kù)的存貨價(jià)值，月底在制品的價(jià)值，會(huì)占用成本會(huì)計(jì)人員大量核對(duì)時(shí)間(數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤在成本核算時(shí)發(fā)現(xiàn))，而獲得的成本信息，已經(jīng)滯后，只是歷史數(shù)據(jù)，指導(dǎo)企業(yè)運(yùn)營(yíng)的價(jià)值被削弱。將RFID技術(shù)完全集成到車(chē)間管理現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)設(shè)計(jì)工序物料條碼，及時(shí)采集成品的物料成本，工序電子信息，及時(shí)采集人工成本、制造成本、外協(xié)加工成本；由工序物料、工序、采集WIP存貨價(jià)值。由工單入庫(kù)電子信息，及時(shí)采集成品入庫(kù)的存貨價(jià)值，在制品余額。實(shí)時(shí)的獲得工單的成本數(shù)據(jù)，不僅節(jié)約人員稽核數(shù)據(jù)的時(shí)間，關(guān)鍵是事后管理，前移為事中或事前管理。

4結(jié)語(yǔ)

RFID技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用主要涉及到三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)；生產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用的布局，電子信息設(shè)計(jì)，BOM與工單設(shè)計(jì)，我國(guó)在RFID標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)方面的技術(shù)也相當(dāng)成熟。結(jié)合離散制造業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合適的運(yùn)用方案和措施，在制造企業(yè)，特別是追求“零缺陷”的貴重和精密產(chǎn)品制造企業(yè)中，會(huì)帶來(lái)顯著的收益，同時(shí)這一技術(shù)的運(yùn)用普及，也會(huì)將我國(guó)制造業(yè)的整體管理水來(lái)推向一個(gè)新的高度。