廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院副院長(zhǎng)戴青云女士
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓大家下午好，很高興有機(jī)會(huì)在這里向大家介紹一下我們這些年關(guān)于RFID在制造業(yè)一些應(yīng)用案例的情況介紹，我今天在這里報(bào)告的題目是RFID在離散制造業(yè)運(yùn)用應(yīng)用案例的分析，主要是從九個(gè)方面和大家做介紹，因?yàn)樵谧亩际窃谥圃鞓I(yè)的這一塊都是比較熟悉，目前在制造業(yè)這一塊，隨著ERP的推進(jìn)，信息化越來越深入，在ERP的應(yīng)用模式下，目前來講，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集這一塊是比較缺乏的，也就是說ERP的數(shù)據(jù)采集多數(shù)是通過手工收集的方式進(jìn)行采集，以一個(gè)車間的制作流程來看，一個(gè)企業(yè)從計(jì)劃排產(chǎn)到車間的排產(chǎn)到流程單，包括到倉庫之間的聯(lián)系，目前來講都是通過紙張傳遞的方式進(jìn)行，生產(chǎn)完成很多情況下也是通過人工的記錄把信息反饋到ERP的系統(tǒng)里面去，在這種情況下我們統(tǒng)計(jì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，使得企業(yè)在生產(chǎn)過程當(dāng)中出現(xiàn)很多的問題，特別是低級(jí)的問題、效率的問題、紙張浪費(fèi)的問題，產(chǎn)品無法控制的問題，計(jì)劃無法實(shí)施監(jiān)控的問題。特別是在離散制造業(yè)，而且尤其是在以傳統(tǒng)加工制造業(yè)為主的加工制造業(yè)，在企業(yè)之間、橫向各個(gè)系統(tǒng)之間出現(xiàn)信息的孤島，在上下之間存在著信息的斷層，所以我們從03年開始用RFID這個(gè)專題的時(shí)候，剛剛有很多專家、企業(yè)的代表都做了介紹，我們關(guān)注怎么使企業(yè)內(nèi)部車間一層面的成本速度、優(yōu)化考核，主要立足于兩點(diǎn)：
第一如何實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理，第二如何通過控制成本提高效率，分析來、分析去發(fā)現(xiàn)，在RFID制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行研究可能會(huì)在夾縫中求得一線生存。RFID在企業(yè)中的定位是ERP和底下中間，剛剛西門子公司在控制方面控制得非常的先進(jìn)，它起的作用是計(jì)劃層和控制層之間橋梁的作用，它最核心的作用就是把ERP身上的東西分解成在車間上執(zhí)行的計(jì)劃，細(xì)化到工人的計(jì)劃。那么在離散制造業(yè)出現(xiàn)這樣的問題，就是實(shí)施行不夠、信息的執(zhí)行性不夠、準(zhǔn)確行不夠、完整性不夠、變更對(duì)計(jì)劃的沖擊比較大，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度能力比較多等等一系列的問題，我們把它的目標(biāo)定位在底層數(shù)據(jù)如何實(shí)施采集；第二我們?nèi)绾位谲囬g的有限資源排產(chǎn)調(diào)度與優(yōu)化；第三車間制造過程中的可視化與透明化；第四車間信息傳遞的無紙化；第五全面的質(zhì)量追溯，最后實(shí)現(xiàn)與ERP、PDM、CAPP無縫集成。這些是信息化中間比較關(guān)注的問題。
我們的目的是實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)無紙化作業(yè)，產(chǎn)品的時(shí)間降低、效率提高這是我們的目的。如果我們?cè)谲囬g一級(jí)進(jìn)行在線的采集，必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，這個(gè)標(biāo)識(shí)到目前為止有兩種選擇，第一個(gè)是用條碼，第二個(gè)是用RFID，在這個(gè)地方就不補(bǔ)充了，再區(qū)別一下就是如果用條碼的話，在一些流水線、流程、環(huán)境比較好的企業(yè)是適合的，以手工制造為主、條件比較差的這些企業(yè)用條碼是不可能的，如果你要用車間級(jí)RFID目前是比較好的選擇，我們通過大量的分析，通過RFID在企業(yè)內(nèi)部環(huán)節(jié)下的跟蹤，我們認(rèn)為最佳的方案就是用RFID作為標(biāo)識(shí)。
用了RFID在企業(yè)的自動(dòng)化中間會(huì)有什么好處？通過這樣的數(shù)據(jù)采集方式我們會(huì)有數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化，車間作業(yè)無紙化現(xiàn)場(chǎng)管理可視化、數(shù)據(jù)管理化。第二個(gè)電子標(biāo)簽用什么頻率，用低頻、高頻、超高頻，在制造業(yè)到底哪一種頻率最合適？因?yàn)閺某杀?、效率的角度，目前我們通過分析，認(rèn)為低頻和高頻展示在企業(yè)當(dāng)中比較恰當(dāng)，如果我們?cè)谲囬g級(jí)設(shè)計(jì)很多RFID信號(hào)的采集點(diǎn)以后，通過什么樣的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的集成和通訊，上午的時(shí)候也有企業(yè)代表做過RFID無線方面的介紹，在企業(yè)級(jí)我們也進(jìn)行了比較深入的探討，一共是三種方式：第一種是現(xiàn)場(chǎng)總線的方式，在企業(yè)里面比較通行，一個(gè)企業(yè)對(duì)信息進(jìn)行采集的時(shí)候，最關(guān)心的問題是這個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性的問題，因?yàn)槟闵钊氲剿a(chǎn)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，所以現(xiàn)場(chǎng)總線的方式比較可靠，但是在布線的時(shí)候不會(huì)很方便。還有企業(yè)條件比較好的地方，企業(yè)就會(huì)想到，我能不能用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，在有效的情況下是可行的。另外一種情況是有的企業(yè)想用無線，中國移動(dòng)提出了移動(dòng)信息化的系列解決方案，前面大家也有提到用無線進(jìn)行信息的采集，我們?cè)谘芯康倪^程中間用433的方式搭建了企業(yè)的采集網(wǎng)絡(luò)，但是我們認(rèn)為這三種方式分散的應(yīng)用還不夠，綜合運(yùn)用的時(shí)候我們是把485、TCP/IP等等聯(lián)系在一起，我們可以采用不同的方式。信息采集有一點(diǎn)非常的關(guān)鍵，另外在車間的層面可以接多到功能的采集桿，這是我們第一代的產(chǎn)品，這既是一個(gè)閱讀器，也是一個(gè)數(shù)據(jù)采集的集成器，是能夠?qū)?shù)據(jù)顯示的可視化的工具，同時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提交的多功能終端，企業(yè)里面不可能把很大、很笨重、很固定的東西放在里面很不方便，所以我們要有一個(gè)移動(dòng)的終端，既然是無線的，當(dāng)車間比較大的，所以我們開發(fā)出一系列的終端。從價(jià)格上面來看，我們首先是以RFID的硬件平臺(tái)，最后是做應(yīng)用層面的開發(fā)，另外一個(gè)當(dāng)我們做企業(yè)應(yīng)用的時(shí)候，有多個(gè)層面的數(shù)據(jù)，多個(gè)表達(dá)方式，但是我們?cè)趹?yīng)用的時(shí)候采用了多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣不同車間底層的數(shù)據(jù)，通過什么樣的數(shù)據(jù)，在企業(yè)的管理層進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，我們采用相應(yīng)的模式，一系列的問題歸納以后，其實(shí)是把研究的核心集中在兩個(gè)方面：第一個(gè)如何開發(fā)一款在企業(yè)里面適用的多功能數(shù)據(jù)采集終端，另外我們有一個(gè)相應(yīng)的管理系統(tǒng)，我們這么多年我們得到很多項(xiàng)目的支持，比如說85年的863，以及廣東省系列的支持，我們?cè)谶@方面申請(qǐng)了系列的專利。
下面我就介紹一下我們推廣的情況，目前我們實(shí)際上選擇了汽車配置制造業(yè)、電梯制造業(yè)、裝備制造業(yè)、剝離制造業(yè)，以及在教學(xué)管理中間的應(yīng)用來對(duì)成果進(jìn)行推廣，每一個(gè)項(xiàng)目都是企業(yè)投入和政府資助相結(jié)合的方式，主要還是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式來進(jìn)行成功案例的開發(fā)。這是一個(gè)配件制造公司的廠，汽車配件是小批量、多脾腫的離散制造業(yè)，環(huán)境比較熱烈，同時(shí)勞動(dòng)比較密集，在這樣的情況下，當(dāng)一個(gè)訂單出現(xiàn)的時(shí)候，如果不對(duì)客車進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集是不行的，所有的終端每個(gè)車間是200個(gè)有效的通信，然后把這個(gè)終端作為我剛剛講到的，第一個(gè)下達(dá)計(jì)劃，第二個(gè)下達(dá)工藝，第三做設(shè)備和工藝的檢驗(yàn)，第四對(duì)質(zhì)量的檢驗(yàn)，第五對(duì)信息進(jìn)行提交，第六對(duì)工人的信息、對(duì)設(shè)備的信息進(jìn)行捆綁的采集，那么就是說通過這樣的管理方式我們回答，在這樣的企業(yè)里面，哪些人在什么時(shí)間，在哪臺(tái)設(shè)備上面加工哪一臺(tái)產(chǎn)品加工怎么樣，把所有的信息采集過來，然后我們通過中間鍵、通過管理系統(tǒng)的開發(fā)，對(duì)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)度、對(duì)質(zhì)量進(jìn)行分析、對(duì)計(jì)劃進(jìn)行考核，對(duì)效率進(jìn)行挖掘，從這幾個(gè)方面進(jìn)行處理。
那么對(duì)電梯制造業(yè)這個(gè)行業(yè)來看，電梯和汽車配件是不一樣的，汽車配件是小批量、多品種，甚至大批量多品種，但是電梯沒有批量的概念，是完全定制的生產(chǎn)制造方式，在這個(gè)企業(yè)里面，原來的方式是ERP下達(dá)計(jì)劃到車間，我們?cè)谙到y(tǒng)里面下達(dá)到工位，工人在操作的時(shí)候就不是像以前她們拿一張紙，而是直接在終端上面刷員工卡可以把當(dāng)前的計(jì)劃拿到，這樣就可以做生產(chǎn)，生產(chǎn)完了之后就把相應(yīng)的信息輸入進(jìn)去，這樣的過程就多了這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)，通過這樣的環(huán)節(jié)把整個(gè)生產(chǎn)過程中間的信息鏈條完成，這是在底層發(fā)生數(shù)據(jù)采集的作用，這是我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)抓拍圖片的情況，這是我們開發(fā)出管理系統(tǒng)簡(jiǎn)單的界面，這是做的監(jiān)控界面。
第三個(gè)案例是我們給裝備制造業(yè)做的MES系統(tǒng)，裝備制造業(yè)是大的企業(yè)，信息化是非常深入的，所有的信息管理系統(tǒng)都是比較完備的，目前為止也就車間捏死這一塊目前是空白，我們和相應(yīng)的一些企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合，我們把剛剛介紹的理念，如何通過一種集成的方式、通過車間級(jí)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集能夠和它的一二批之間形成無止化的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)整個(gè)車間級(jí)可視化、無紙化在線的監(jiān)控，那么在這樣的系統(tǒng)里面，因?yàn)樗羞@么大的企業(yè)花了ERP，存在的問題就是你計(jì)劃的獲得和你信息的采集和ERP之間如何進(jìn)行有效的交互、接口，這是重點(diǎn)的一個(gè)難點(diǎn)。
那么在結(jié)構(gòu)上面來講，我們一般是在ERP上面獲取數(shù)據(jù)，然后在服務(wù)程序里面完成接口的開發(fā)，然后把數(shù)據(jù)進(jìn)一步下達(dá)到車間終端的層面，然后終端層面的信息通過MES，然后到ERP界面。其實(shí)我們做的這一塊，無論是做裝配、汽車制造、玻璃制造，無論是什么行業(yè)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是我們做車間這一層面信息的采集以及情況的分析，在很多高校都有工業(yè)訓(xùn)練中心以及大量的設(shè)備，隨著擴(kuò)招，能否了解中心的使用情況、質(zhì)量情況、學(xué)生的在線學(xué)生，我就把剛剛講的這一套用到了教學(xué)理念，現(xiàn)在在大學(xué)城里面做了比較大規(guī)模的示范。
從應(yīng)用效果來看，因?yàn)镋MS系統(tǒng)我們使生產(chǎn)效率提高，每年生產(chǎn)能力220萬支，在不增加廠房和設(shè)備的投資前提下，可能增加這么多，每年的經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的，另外從降低廢品的角度來講，每年的效益也是明顯的。通過這樣的采集方式，我們可以進(jìn)一步優(yōu)化我們的流程，使得在企業(yè)的實(shí)施前和實(shí)施后，無論是從派工或者是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度的監(jiān)控，以及實(shí)施前、實(shí)施后智能化的程度效果非常的明顯，另外通過這樣的方式我們不僅僅是在車間里面做RFID這樣的一個(gè)測(cè)試，通過無紙化的操作，對(duì)企業(yè)效率的提高有著非常明顯的效率。從配套產(chǎn)出率來講，或者從裝備時(shí)間的節(jié)省上來講，效果是非常顯著的。
我剛剛是把我們?cè)?jīng)做過的案例做過一次簡(jiǎn)單的介紹，從未來發(fā)展趨勢(shì)上來看，我一直也關(guān)注RFID在制造業(yè)的應(yīng)用，RFID在制造業(yè)應(yīng)該從全供應(yīng)鏈、產(chǎn)品的周期上去考慮，像剛剛我們關(guān)注的銷售、零售、配送、倉儲(chǔ)、制造等等RFID都可以發(fā)揮它的作用，我們這些年關(guān)注的是制造的環(huán)節(jié)。我們相信最終無論做到什么程度，最終我們是要做到基準(zhǔn)面，無論什么樣最終的目的只有兩個(gè)：第一降低成本，第二提高效率。如果我們?cè)谲囬g花那么大的力氣，搞了很多的標(biāo)簽，如果我們不能提供可靠、穩(wěn)定在車間里面運(yùn)行的終端和系統(tǒng)，企業(yè)是不可能結(jié)束的，這樣的系統(tǒng)上去之后不僅不能影響人家的效率，還要影響人家的生產(chǎn)，這樣是沒有實(shí)際運(yùn)用的前景。但是這幾年從實(shí)施情況來看，前幾年我和人家推薦EMS的時(shí)候，很多人都說好好好，但是一般人都有一定的壓力，目前來講認(rèn)同度好了很多，如果你要做學(xué)習(xí)計(jì)劃這一塊非常的關(guān)鍵，這一塊是硬骨頭，我們這幾年主要是做了重點(diǎn)行業(yè)、龍頭企業(yè)的成功運(yùn)用，通過這些推廣應(yīng)用。除了剛剛講的制造業(yè)之外，相關(guān)領(lǐng)域方法還可以向橫向，像藥品保健等很多方面，加料回收、節(jié)能減排都是差不多的。如果我們RFID在車間這個(gè)層面的運(yùn)用和供應(yīng)鏈，包括剛剛講的倉儲(chǔ)等配合的話，未來的趨勢(shì)我覺得是非常美好的，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系就講到這里，非常感謝大家！
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