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RFID物联网技术 | 给企业创造了一个“后ERP”的时代

供稿:中国工控网 2016/7/26 8:49:49

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  • 关键词: RFID 物联网 ERP
  • 摘要:生产过程可追踪辅助管理系统基于射频自动识别RFID技术,以其防水、防潮、防油、防雷、防电磁干扰、耐高温等复杂环境优秀的应用能力,以及读取距离大、使用寿命长等优势,使得企业智能化应用、精益管理成为可能。


一、现有企业信息化系统的问题与瓶颈

  自2000年以来,国内目前大部分的制造企业都已经实施了信息化系统选型及建设,包括企业资源计划(ERP)等。企业通过实施信息化构筑了较为完整的企业管理信息化平台,建立了企业可持续发展的系统应用架构。

  1.1 现有ERP系统的数据实时性、数据准确性等隐性问题

  ERP是物流、资金流和信息流的“3流”集成。ERP是一个实时的联机事物处理系统,ERP数据高度共享和数据在不同子系统中共享使用,导致ERP系统对数据及时性和准确性的要求很高,信息的不及时必然影响系统的效率,而数据的不准确将降低系统的可信度,甚至误导生产和经营的指挥。

  1.2 传统的ERP系统原始数据采集方式和物流状态的获取方式限制了ERP价值的发挥

  ERP系统建成运行后,数据输入和信息采集就成为系统既重要又繁重的工作。众所周知,ERP系统的业务过程是无缝集成的,设计合理的ERP内部数据的流转是不需要大量数据的重复输入。但是有两种情况是系统本身无法解决的,一是原始数据进入系统,二是物流状态的采集。

  原始数据出现在ERP与外部系统之间或供应链伙伴之间,如客户或供应商之间的界面上,典型的原始数据如:

  1) 销售订单和客户信息

  2) 供应商信息

  3) 供应链独立单位间物料转移交接过程的信息

  4) 与物料无关的财务凭证

  5) 出入库物料和库位的识别与输入

  6) 现场在制品的识别、流转信息以及质量信息的采集和输入

  以上示例的六种数据,无法从系统内部已有数据中衍生出来的。随着企业、集团业务规模的扩大,数据的收集与处理越来越困难。


二、高效精准的企业信息化系统应该是什么样子?


  企业在生产、传递和物流过程中,如何实现智能化管理,如何在统一的平台上全面、实时、准确地获得实时动态数据,实现信息数据的无缝对接和共享,创建产销一体、管控衔接、三流同步的一体化、智能化的运营控制系统,是一个良好运转的企业信息化系统的效果期望,更是一个企业中远阶段追求的目标。

  有的企业已经实施ERP,除去ERP已有的功能之外,一个企业能够高效精准的实施企业信息化还应该具有以下特征:

  首先是原始数据在经过识别、清理、录入的人工处理后,需要完全保证录入数据的准确,防止出错;

  其次是保证数据录入的及时;

  再次是实时准确的获取物流状态。

  总之,在解决了以上ERP运行过程瓶颈问题之后,保证了数据采集的准确性和信息录入的实时性,才是一个高 效精准企业信息化系统运行的效果期望,才是企业经营活动的良好保障。

  物联网浪潮的到来,给企业创造了一个“后ERP”的时代,因为物联网技术可以有效地解决诸如信息采集、流程管理和生产过程工艺优化等问题,由ERP系统的闭环应用和生产过程可追踪辅助管理系统的开环应用进行有效的系统整合,实现两化融合的目标,建立“智慧工厂”。


三、《生产过程可追踪辅助管理系统》与ERP系统的区别及结合


  3.1 生产过程可追踪辅助管理系统与ERP的区别

  ERP是物流、资金流和信息流的“3流”集成。ERP是一个实时的联机事物处理系统,ERP数据高度共享和数据在不同子系统中共享使用。

  生产过程可追踪辅助管理系统采用RFID数据采集手段,可以实现数据的自动实时采集,彻底解决生产过程物流和信息流的集成,满足精益生产对数据采集实时性、准确性的要求,是化解ERP系统日益加重的信息识别和采集瓶颈问题的有效方法,是ERP系统的有效补充。

  本项目生产过程可追踪辅助管理系统正是以这样的关键问题为出发点,以获取实时、准确的数据和无缝、快速的数据录入为切入点设计研发。

  3.2 生产过程可追踪辅助管理系统如何结合ERP?

  生产过程可追踪辅助管理系统基于射频自动识别RFID技术,以其防水、防潮、防油、防雷、防电磁干扰、耐高温等复杂环境优秀的应用能力,以及读取距离大、使用寿命长等优势,使得企业智能化应用、精益管理成为可能。

  3.3 射频识别RFID介绍

  在企业应用中,最有前途的自动识别和数据采集技术Automatic Identification Data Collection (AIDC) 是射频识别Radio Frequency Identification (RFID) 技术。RFID系统由RFID标签和阅读器组成。

  RFID标签是一种带有天线的集成电路IC芯片,数据存在IC上,通过天线与外部通讯。RFID标签的尺寸、操作模式、精度都有很多种类,成本也差异很大,可根据不同企业的需求先用不同的种类。RFID阅读器由一个或多个接受和发送信号的天线、用来将接收信号解码的微处理器组成。经过处理的数据经由常规的缆线或局域无线网络WLEN与ERP系统主机相联。阅读器可以与手持终端做在一起,也可以是固定式的,安装在某个位置上,如工厂的入口、到货库房的大门、货架或生产线上。

  RFID在对象和读卡器之间不需要条码所必须的可视的联系。从而可以在无人照管的情况下完成识别和信息存储过程。RFID可以穿过包装物、运输容器和金属之外的多种材料读出。可以同时读出多达100个RFID标签的信息。

3.4基于RFID生产过程可追踪辅助管理系统结合示例

示例一:到货接收

  ERP系统中也需要用人工将到货物料的品种规格输入到系统中去,然后再找到采购合同、采购订单与之对应,是一个很烦琐的过程。

  优秀的ERP系统提供特定范围的列表选择减少部分手工输入,减少了工作量和提高准确度。即便如此,到货物料的识别核对仍旧是整个物流过程的瓶颈。

  RFID技术将改变到货过程的传统流程。可以将物料代码和供应商代码标识清楚,更能包含更多的信息。采用RFID标签以后,系统的运作流程将发生很大的变革:到货经过扫描以后直接采集该物料的数据,自动完成到货与采购定单核对的过程,改进了ERP使用的效能和实施的难度;同时可以支持直送工位的供货方式,大大节省采购到货至存储的过程时间、降低库房面积、物料搬运作业和其它物料处理的成本,是采用精益生产方式的企业增加库存周转所必不可少的措施。

  RFID标签的数据经过解码以后还有助于提高原材料批次跟踪水平,方便的查找出物料的来源和去处,这对无论是对ISO9000的贯彻,还是采用招回制的行业(如汽车和医疗设备)以及军工生产都可以极大提高跟踪响应速度、降低质量成本和有助于挽回企业的信誉。

示例二:原材料和半成品库存

  在有发货标签、并且发货标签上有物料去向指令的情况下,物料到达库房或车间,用手持扫描终端扫描该RFID标签,记录该物料的到达。主机控制器、仓库管理系统(WMS)或ERP系统发出该物料去向指令——地点、库房库位,并预报它的消耗进度。库管员或工人按指令存放,并扫描库位或生产线位置上的条码标签,验证该项物料的位置。每一次扫描都引导下一次任务的执行并更新ERP系统的数据。

  在库存盘点时,RFID将大大的提高效率,减少库存冻结的时间。通过手持无线终端,收集盘点商品信息,然后将收集到的信息由计算机进行集中处理,从而形成盘点报告。RFID标签和ERP集成的系统可以降低30%处理成本、提高物流流转速度,并改善库存、在制品或产成品的跟踪。

示例三:现场和在制品管理

  多数企业仅仅在最终产品离开工厂的发货标签上应用RFID,这个标签主要是在客户方或返维修时才发挥作用。而条码更有效的作用是在生产过程中对零件的标识和跟踪, RFID介入生产过程越深越广,对劳动力和物料成本的节约将越大。

  现场再制品跟踪最常用方法是在装配件上如在汽车底盘或计算机机箱上贴标识ID号标签,在每一个工位通过采集装置记录重要零组件的信息,如汽车的发动机、计算机主板号、硬盘驱动器等的序列号。每个工序完工后扫入作业工人的ID号、完工时间、检验信息等,并驱动下一工序接收。

  在制品的RFID标签能实现从原材料到最终产品的全面跟踪。当发现某个供应商的某批原材料有问题时,能够准确的确定受到影响的零件或最终产品的范围,无论是在库存状态或是已经发运给客户。减少产品招回所波及的范围和成本。RFID标签生产跟踪系统也可以自动建立支持ISO质量保证体系所要求的质量跟踪和工作历史文档、实现复杂的批次跟踪。因而应用条码可以促进新制造过程优势的发挥。

  对于定制模式的制造商,强调与客户订单号对应的个别产品的标识号,不同的产品构型有不同的工艺,所以在定制生产方式下,需要采用与ERP现场系统的工艺过程卡片(流转卡)同步下达的“背负式条码标签”。产品上装配线以后,从工艺过程卡片上剥下指定的条码标签并贴在对应的装配件上。在装配线的每一个工序,对装配件和装入零件的条码进行扫描,确保每台客户定制的计算机安装的部件正确,作为质量跟踪的依据。

示例四:质量控制

  对物料或批次的生产跟踪可以在发现缺陷时将废品或返工的影响范围缩减到最低限度,从而不仅减少大量的劳动和材料成本,还可以尽量挽回时间的损失。质量跟踪的关键仍旧是对生产过程的记录。用条码对生产各个阶段物料跟踪的经验和技术同样可以应用于样品的跟踪和质量控制。

3.5 应用RFID结合集成ERP在制造业中的巨大优势

  RFID标签在制造业的信息化应用中具有巨大的优势。在制造业里,RFID除具有对标签上的条码和文字的补充外,RFID与ERP或SCM(供应链管理)集成的优势有:

1、对在制品和原材料提供实时的跟踪动态的更新或改写在包装或标签上的信息,不需要人工介入或不必在可视环境下完成对产品信息的扫描减少供应链交接的信息传递和采集,以至暂时脱离ERP/SCM(供应链管理)数据库获取或读出信息。

2、可以利用射频识别技术提供实时定位系统用来跟踪成品的位置,如军工车辆、工程机械的生产、汽车等。

3、在每一件离开生产线的成品上贴上RFID标签,可以很容易的在从最后测试到装载运输的移动过程中跟踪每一个产品。

4、RFID实现车间现场数据采集的自动化。只要零件进入生产线或到达完工区,将自动记录工序、设备和工人的ID号、加工时间,避免了大量人工进行的滞后的数据输入、条码扫描等操作和由此带来的可能的不精确数据。彻底解决了ERP系统MES实施的信息获取瓶颈问题。

5、复杂产品销售和维修服务中,产品上的RFID标签是一个随产品移动的数据库,随时可以读出它的历史和质量的记录,避免了书面材料的人工传递或对远程的主机数据库的访问。

3.6 基于RFID生产过程可追踪辅助管理系统实施效果

  可以看出,本文档提到的结合RFID等先进自动识别技术的生产过程可追踪辅助管理系统与ERP的集成,不仅是对ERP数据处理手段的补充,还对实现ERP真正的物流、信息流的集成、对充分发挥ERP的功效起着强有力的杠杆作用,本系统可结合ERP改进ERP数据采集的实时性,改善整个软件系统的反应灵敏度, 减少大多数繁重业务处理的工作量和时间,全面提高数据精度,改进ERP系统对库存、计划、进度控制的可信度,提供完整的物料和质量跟踪手段,提供业务过程进一步简化和自动化的工具,为企业ERP系统提供所必须的实时和精确的数据,带来新的概念和功能极大的简化了ERP原来的复杂结构和过程。它们的结合将给制造业、物流业、供应链管理带来新的概念、新的功能和新的增长。



审核编辑(王静)
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