RFID生产制造管理解决方案.docx

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RFID生产制造管理解决方案

RFID生产制造管理解决案

—企业业务全面数字化管理的先决条件—

1、国生产制造型企业现状问题

随着经济的全球化发展趋势，传统密集型加工制造业，如服装、电子等行业，单品制造费用越来越高，加工利润越来越低，为提升企业的整体利润率，优化企业管理流程，通过信息化改造来提升生产效率成为有效的手段之一。

在传统的制造企业的生产流程中，大部份生产模式以单件流生产模式为主，这种生产线模式的最大缺点是通常在某些瓶颈工序会积压大量半制成品，如果工序繁复且生产环节多，这种现象将更加重。

目前在传统加工企业的管理中普通存在着如下问题：

1）整体生产效率低下，现场管理无从下手；

2）生产过程数据量大，生产线积压重，不能形成自动化流转和自动化采集数据；

3）需要手工录入大量数据，准确率和工作效率较低，可靠性不能保证；

4）可控性差，对加工进度的掌握不精确，生产现场状态监控能力不足；

5）质量损耗重，返修率过高，无法进行质量追溯；

6）订单生产进度和车间在制品、完工数据等不清楚，无法准确计算成本；

7）经营数据的分析和统计无法做到准确及时，难以挖掘出有价值的信息以指导未来生产计划。

这些问题削弱了管理人员对生产期的预测、控制及应变能力，已越来越难以应付定单规格多，且交货期短的市场要求。

企业早已意识到这些问题的存在，并想尽办法尝试解决。

在我国，当今70%以上的生产型企业采用条码识别的办法来解决人工录入数据：

即借助于电脑和打印机，将一扎货上的大菲每道工序用条码的式打印出来（分为：

针式打印机、激光打印机、专业条码打印机等，每种打印机成本不同）工人在生产的过程中根据自己的生产状况，用剪刀剪掉自己的工序条码，作为生产凭证，然后统一汇总，由专人将工人的条码菲（工票）扫描到电脑系统。

但条码识别还是带来一系列问题：

A.工人的效率不同，容易引起小组的分工不均匀；

B.生产异常、生产线瓶颈问题无法实时发现；

C.劳动效率低下，实际工作时间利用率不高；

D.条码菲一旦印刷不清晰、有折叠的痕迹等问题时，条码枪便很难识别；

E.无法实时追踪，管理层难以根据工作状态进行工作安排，如果工作过程某个工序出现问题，要排除的话也必须等到下一天；

F.菲票统计有时需要专门安排人员队伍专门进行，按1000人的工厂计算，三个统计员工的工资大约￥4500元，一年￥54000元，劳动成本开销大；

G.每个月产票纸的消耗、打印机的消耗都是一笔庞大的、看不到的账本。

按1000人的工厂计算，每个月打印机维护及纸耗材纸￥8000元，一年￥96000元；

2、如解决

实时获得企业业务流程中产生的数据并对这些数据进行挖掘、分析是解决这些问题的关键。

完成数据的挖掘、分析，可为企业带来：

生产线有效工作时间提高↑15%，产出提高↑10%；供应链成本下降↓30%，库存下降↓25%；销售额提升↑10%。

企业业务流程的各个环节产生海量数据，它包括产品生产、需求管理、客户关系管理、计划、供给、原材料采购、生产、仓库管理、配送和财务，甚至企业部每一个角落。

如实时获得这些数据、把这些数据集中处理并进行分析，将是赢这场数据之战的关键。

我们使用RFID电子标签作为信息载体，以无线网络为信息渠道，获取四面八的数据，通过无线传输和实时处理，让各种主流管理系统从中发掘出关键信息。

对整个企业业务流程的每个环节进行全程的记录，实现在制品的自动识别和实时管理，从而实现对产品生命期的实时跟踪，提高企业生产管理的工作效率和服务水平。

信息化时代已经来临，企业的决策者已经为信息化建设作好准备。

未来十年将是企业信息化发展黄金时期。

没有一家企业或组织可以仅凭一己之力，合作才是成功的关键因素，我们已为此做好准备。

2.1为什么使用RFID

——条码技术与RFID技术的对比

国生产制造企业在建立和不断完善质量体系的过程中，迫切要求产品生产线有一套清晰、完整、便于存取和检索的质量记录。

目前基于条码的生产管理系统，使各种质量分析和控制得以便地实现。

传统的条码系统有其优点，也有明显的缺点，如易污染、折损、需要停止等待逐个扫描等，批量识读效率不高，无法满足快速准确的需求。

与传统条形码识别技术相比，RFID技术有本质上的优势：

1）快速感应：

条形码一次扫描需要消耗5秒时间；RFID读卡只要50毫秒；

2）可重复使用：

条形码印刷上去之后就无法更改，RFID可以重复地新增、修改、删除RFID标签储存的数据，便信息的更新；

3）穿透性和无屏障阅读：

在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。

而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以识读条形码；

4）抗污染能力和耐久性：

传统条形码的载体是纸，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。

同时由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID标签是将数据存在芯片中，因此可以免受污损；

5）体积小型化、形状多样化：

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸的固定尺寸和印刷品质。

同时RFID标签更可往小型化与多样形态发展；

6）数据的记忆容量大：

一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数兆Bytes；

7）安全性：

由于RFID承载的是电子式信息，其数据容可经由密码保护，使其容不易被伪造及变造。

RFID技术与传统条形码识别的本质区别：

1）条码不能实时获取数据信息，无法实时追踪。

对于生产线，因无法实时获取生产信息，平衡生产线、解决生产瓶颈将无法实现；对于企业的仓库，仓库成品无法实时统计，生产进度将难以掌握；对于物流配送，实时货物追踪更是不可能实现。

这样的一切，无疑增加了企业的管理难度，管理人员无法对企业全盘掌握，容易造成经济损失。

2）条码一般是纸制，通过条码打印机打印出来。

一旦印刷不清晰、有折叠痕迹、甚至出现破损等问题时，条码枪便很难识别。

统计人员经常会为遇到不能识别的条码菲头痛。

因此，RFID技术不只是条码技术的简单替换，它在制造业中的应用将改变加工制造企业的生产经营式，为众多企业提高了生产过程管理水平，提高了生产效率，使得以前难以定量考核的管理数据得以便快捷的获得，从而优化了生产过程管理。

3、RFID实时数据采集系统简介

为了提高生产过程透明化和企业综合信息化建设，达到提高效率和降低成本的目的，公司迫切需要一套符合生产线管理的控制管理系统，解决生产现场状态监控能力不足、工位之间协调能力差、现场操作和配料缺乏有效指导、质量数据录入滞后等问题。

基于RFID技术的生产线管理系统成为解决上述问题的有效案之一，通过采用RFID技术，系统能够自动采集生产数据和设备状态数据，为生产管理者提供企业业务流程所有环节的实时数据，可允结合各工序设备的工艺特点和相关的工艺、质量指标参数，进行各生产重要环节的工艺参数和设备运行参数等生产信息的在线监测和分析，帮助企业实现生产过程中半成品工序、成品工序的计量，仓储的出入库管理的自动化和信息化集成，供应链的自动实时跟踪，销售及售后服务反馈，让企业领导可实时掌握流程信息，并对企业业务进行监管理督。

同时通过与企业各种管理系统的结合，及时查询每一个订单的生产情况，使企业的管理者及采购，物流等部门能够实时监控任一个订单的生产情况，为生产排期、物料采购、海关报关及物流运输等环节提供调度依据。

3.1设备简介

无线、实时、高速、易开发。

我们的无线数据采集终端可适用于糖业、服装、纺织、鞋帽、汽配、电子、饰品、制药、五金、箱包、玩具…等轻工业、制造业流水线、生产现场及企业仓库的管理，也可应用于其他如学校管理系统、实时课表、考勤、产品防伪防串货、RFID识别、业各种实时数据库系统等所有需要实时获取数据的场合。

无线数据采集终端采用国际标准无线通讯技术结合RFID无线射频识别技术，高速获取原始刷卡数据，简易的数据接入办法，可与各行业ERP及其它定制软件完美融合，帮助企业实时获得人员刷卡信息并对该信息进行分析处理，使企业对计划能够胸有成竹、决胜千里。

3.2我们的优势

3.3应用和前景

随着世界经济一体化的形成，由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，国外的技术、资金、产品大量涌入中国，这些老企业面临前所未有的国外激烈的竞争局面。

竞争要求企业产品更新换代快、产品质量高、价格低、交货及时、服务好。

对信息的收集、交流、反应和决策应对快速将成为企业竞争能力的关键因素。

在这信息化迅猛发展的时代，时不我待，我国服装企业的信息化建设已成为企业的当务之急，刻不容缓。

国服装、鞋帽、纺织、玩具等轻工业劳动密集型企业，面临：

利润率的持续降低

订单交货期缩短

多品种、小批量的趋势日益明显

原材料成本以及生产成本增高

原辅材料质量以及工艺水平和质量标准越来越高

国外企业对国生产型企业的冲击日益明显

生产流程不可控令生产型企业感到头疼

企业管理困难，某些中层领导借助信任乘机“过家家”

缺乏灵活有效的决策分析平台

国汽车制造、五金、水泥、珠宝、饰品、重型机械及其它离散型生产企业，面临：

用户订单对产品需求各异且订单交货期缩短

信息分散、不及时、不准确、不共享

产品结构复杂、生产期长、重复作业比率低，较难采用流水线或专用工装设备生产

边设计、边生产、边修改

生产组织困难

成本难以动态监控

产品质量难以控制

科层式的组织机构而不是面向业务流程的扁平化的组织，一般业务流程不合理，业务流程的管理和控制不规，随意性大

如解决行业问题为企业提高效益？

工业级无线设计结合RFID快速识别技术，为企业业务全面数字化管理提供硬件条件。

针对劳动密集型企业，并对其设备密集的特性选用中距离无线通讯式，节省建设成本、高速获取数据解决客户实际问题。

我们所有硬件设备均可根据行业特性和合作伙伴对硬件的需求进行定制，针对行业特征和企业要求获取四面八的数据，并基于无线传输式实时处理，让合作伙伴的主流ERP、DRP、EAM、SCM管理系统从海量数据中发掘出关键信息，充分利用资源保障投资。

4、系统设计及实现

系统总体设计目标

RFID生产线管理系统实现生产流水线的每个工序的生产状况以及在生产过程中的数据操作的准确化和系统化，建立产品生产控制跟踪，实现从原材料到半成品到产品的可监控可追溯，提升现场管理水平，提高成品一次下线合格率和生产效率，促进生产组织管理精细化，提高产品制造质量，降低制造资源消耗，提升企业市场竞争力。

针对目前制造企业的现状及存在的问题，实现生产环节的实时管理,提高企业的生产效率,减少库存,对市场需求做出更快的响应,加速企业资金的转，系统需要达到如下设计目标：

建立统一的物料编码体系，保证从物料到产品的唯一性。

系统采用RFID编码式进行数据管理，建立统一规的物料编码体系，保证从每个单位物料到产品的唯一性。

在生产过程的任一个环节都能够正确地追踪到物料的来源和去向。

1）建立实时的数据采集系统，为生产运营的畅通提供保证；

2）减少生产数据丢失，保证原始实时数据的准确性，建立完整的数据仓库；

3）建立生产线实时信息通道，保障生产流水的畅通；

4）提高信息的透明度，建立质检追溯体系，强化自我监督，互相监督意识；

5）建立业务跟踪的实时信息，保障成品及时交货；

6）建立透明化的计件工资体系，实时反映工人实际生产状况；

7）加强对生产数据的采集和分析，在实现管理精细化的基础上，为决策层提供准确的依据。

生产过程化管理是精细化管理的基本要求，RFID生产线管理系统从生产的最小单位和粒度记录生产过程信息，通过对生产过程的参与者及产品进行精细化管理，完成生产过程数字化，从而在生产过程数字化的基础之上进行数据分析、挖掘，获得产能分析，产能趋势，风险预测，生产质量及效率评估等。

通过过程化管理能够把车间生产过程按照员工、工序、时间、设备等维度的信息统一管理起来，在此基础上得到非常准确的生产计划，排班计划，进度跟踪，风险预测等，同时通过详细的生产过程化数据，进行产品质量追溯，在制品工艺过程分析，制定合理的工时/工价。

5、系统实施设计办法

RFID生产线管理系统是为规产品识别追踪而构建的信息监管平台。

系统基于统一的物料编码规，使用先进的RFID识别技术和计算机的数据库管理查询相结合，自动识别产品信息，实现物料在各个流程环节中的“一物一码”，真正做到全程的实时跟踪与监控，并为管理层提供实时精确的报表分析，管理层可以实时了解一线生产动态，发现生产瓶颈，优化工序从而缩短生产期。

6.1生产线RFID设备配置案

在生产车间的生产线上安装RFID设备，RFID设备包括固定式RFID实时数据采集终端、控制器、RFID标签。

RFID实时数据采集终端与控制器之间系统采用无线通讯式，控制器与计算机之间通过RS232连接。

在生产线的半成品上安装RFID标签，当生产线工人完成半成品加工后，通过RFID读写器读取生产线上的半成品信息，并将信息传输到系统数据库。

生产线RFID设备安装示意图如下所示：

系统按照生产线工位配置RFID设备，每一个生产工位安装一套RFID读写设备，生产工位的设置如下：

1）根据在制品的组装要求，生成生产工位；

2）将RFID卡的ID号在制品代码和生产工位绑定，然后将标签和在制品绑定；

3）将RFID卡的ID号与工人绑定，上下班刷卡，计算考勤及工时、数量；

4）每完成一个工序刷物料卡表示该工序已完成。

6.2相关设备性能参数

RFID无线实时数据采集终端基本参数

手持式RFID读写设备—WorkaboutPro3

优势：

✓灵活性-多种无线技术和设的可选性，可以充分满足企业现有的要求和日后的发展。

✓集成性-业界领先的XScale处理器和WindowsCE.Net使应用更为灵活，但同时也可以兼容以前的传统应用系统。

✓易于使用性-确保操作上全面地舒适性，从人类工程学角度出发设计的人性化操作。

技术参数：

产品名称：

WorkaboutPro3手持终端

产品性能指标

性能描述

型号规格

WorkaboutPro3

CPU处理器及存储单元

624MHzXscalePXA270

存256MB闪存1024MB

操作系统

WindowsCE.NET5.0

WindowsMobil6.0Classic

无线通信

标配蓝牙1.2

选配IEEE802.11b11Mbps2.4GHz无线网卡

选配GPRS/CDMA

选配GPS

显示屏

显示：

480x640（全VGA）彩色3.7英寸屏幕，日光下可读

键盘

有两种功能键盘可供选择：

26键数字键盘，标准

58键全键盘，选配

工作温度围

标准配置：

－20°C~50°C；

储存温度

-40°C~60°C

相对湿度

5%~95%,无凝霜

所符合的工业标准以及资质证明

IP65

IEC60529

其他外围设备

蓝牙

可选1D标准、长距和超长距扫描枪

可选2D标准、长距和超长距扫描枪

RFID：

可集成扫描枪/RFID引擎

附件

4座充电座，电源支架、便携皮套

握带、肩带、触摸屏保护膜

6.3手持式RFID读写设备—手持终端OmniiXT10

优势：

✓更多的总体拥有成本-OmniiXT10可以按您的业务需求重新配置，与更换硬件的成本相比，在其生命期可以为您节省多达30%的硬件成本。

✓面向未来的技术-OmniiXT10无需您妥协折中：

您可以为今天的需求而购买，但它同时提供了建的灵活性可满足您明天的需求。

过期报废的风险大大降低了

✓超多功能&现场灵活性-OmniiXT10为您提供了一个打包在一个多功能产品平台上的模块化的、灵活的解决案。

通过数十种选件和扩展模块，OmniiXT10可以提供上万种最终配置。

✓更高一筹的电池管理-配备了业界最为强劲的5000毫安时的电池，OmniiXT10再配上得逻辑的电池分级管理工具，来检测电池的健康状况。

技术参数

产品名称：

OmniiXT10手持终端

产品性能指标

性能描述

型号规格

OmniiXT10

CPU处理器及存储单元

仪器OMAP3Processor600Mhz

存256MB闪存512MB

操作系统

WindowsCE6.0

无线通信

标配蓝牙1.2

802.11b/g2.4GHz无线网卡

GPS

显示屏

显示：

480x640（VGA）透反式彩色触摸屏，3.7英寸屏幕

声音&音频

集成麦克风&扬声器，95dBA高音量蜂鸣器，可选一键通话，震动反馈

电池性能

5000mAh高容量锂离子智能电池

工作温度围

标准配置：

－20°C~50°C；

储存温度

-40°C~60°C

相对湿度

5%~95%,无凝霜

抗冲击性

该终端可以抵抗1.25焦耳振动冲击

可以从1.7米的高度下落到光滑水泥地面

所符合的工业标准以及资质证明

IP65

IEC5M2

其他外围设备

蓝牙

可选1D标准、长距和自适应距离扫描枪

可选2D标准扫描枪

附件

6槽电池充电器，电源支架、便携皮套

腕带、手带、触摸屏保护膜

6.4RFID读写设备—车载电脑8585

优势：

✓紧凑型设计-8585只占用很小的空间，它们轻薄的设计使其在您的车辆上十分易于安装和使用。

✓最新的移动科技-由于置英特尔Atom处理器，8585在耗能很少的同时，其1.1GHz的处理器速度，依然能够进行快速的操作。

✓高速和稳定的通讯-即使在苛刻的WLAN网络环境下，8585也能够确保您始终与其他团队成员保持连接。

配备了分集天线和802.11a/b/g/n无线局域网模块。

✓固定性能被最大化-8585通过了苛的冲击和震动标准的考验。

IP66等级意味着他们能够抵御震动、灰尘以及其他影响。

无论安装在无悬挂的车辆上还是剧烈震动的机器上都能保证工人能够持续地进行工作。

技术参数：

产品名称：

8585车载电脑

产品性能指标

性能描述

型号规格

8585

CPU处理器及存

IntelAtom1.1GHz处理器

存1GB闪存2GB

操作系统

WindowsXPEmbedded

WindowsXTProfessional

无线通信

802.11a/b/g/n2.4GHz无线网卡

显示屏

显示：

800x600（SVGA）,10.4英寸屏幕，LED背光,电阻式触摸屏

键盘

有两种功能键盘可供选择：

72键彩色键盘

82键背光键盘

工作温度围

标准配置：

－30°C~50°C；

储存温度

-35°C~65°C

相对湿度

10%~90%,无凝霜

所符合的工业标准

IP66

北京英诺泰尔科技发展有限公司

解决案事业部销售总监

婧

2012年3月30日星期五