RFID物聯網技術 | 給企業創造了一個“后ERP”的時代
一、現有企業信息化系統的問題與瓶頸
自2000年以來,國內目前大部分的制造企業都已經實施了信息化系統選型及建設,包括企業資源計劃(ERP)等。企業通過實施信息化構筑了較為完整的企業管理信息化平臺,建立了企業可持續發展的系統應用架構。
1.1 現有ERP系統的數據實時性、數據準確性等隱性問題
ERP是物流、資金流和信息流的“3流”集成。ERP是一個實時的聯機事物處理系統,ERP數據高度共享和數據在不同子系統中共享使用,導致ERP系統對數據及時性和準確性的要求很高,信息的不及時必然影響系統的效率,而數據的不準確將降低系統的可信度,甚至誤導生產和經營的指揮。
1.2 傳統的ERP系統原始數據采集方式和物流狀態的獲取方式限制了ERP價值的發揮
ERP系統建成運行后,數據輸入和信息采集就成為系統既重要又繁重的工作。眾所周知,ERP系統的業務過程是無縫集成的,設計合理的ERP內部數據的流轉是不需要大量數據的重復輸入。但是有兩種情況是系統本身無法解決的,一是原始數據進入系統,二是物流狀態的采集。
原始數據出現在ERP與外部系統之間或供應鏈伙伴之間,如客戶或供應商之間的界面上,典型的原始數據如:
1) 銷售訂單和客戶信息
2) 供應商信息
3) 供應鏈獨立單位間物料轉移交接過程的信息
4) 與物料無關的財務憑證
5) 出入庫物料和庫位的識別與輸入
6) 現場在制品的識別、流轉信息以及質量信息的采集和輸入
以上示例的六種數據,無法從系統內部已有數據中衍生出來的。隨著企業、集團業務規模的擴大,數據的收集與處理越來越困難。
二、高效精準的企業信息化系統應該是什么樣子?
企業在生產、傳遞和物流過程中,如何實現智能化管理,如何在統一的平臺上全面、實時、準確地獲得實時動態數據,實現信息數據的無縫對接和共享,創建產銷一體、管控銜接、三流同步的一體化、智能化的運營控制系統,是一個良好運轉的企業信息化系統的效果期望,更是一個企業中遠階段追求的目標。
有的企業已經實施ERP,除去ERP已有的功能之外,一個企業能夠高效精準的實施企業信息化還應該具有以下特征:
首先是原始數據在經過識別、清理、錄入的人工處理后,需要完全保證錄入數據的準確,防止出錯;
其次是保證數據錄入的及時;
再次是實時準確的獲取物流狀態。
總之,在解決了以上ERP運行過程瓶頸問題之后,保證了數據采集的準確性和信息錄入的實時性,才是一個高 效精準企業信息化系統運行的效果期望,才是企業經營活動的良好保障。
物聯網浪潮的到來,給企業創造了一個“后ERP”的時代,因為物聯網技術可以有效地解決諸如信息采集、流程管理和生產過程工藝優化等問題,由ERP系統的閉環應用和生產過程可追蹤輔助管理系統的開環應用進行有效的系統整合,實現兩化融合的目標,建立“智慧工廠”。
三、《生產過程可追蹤輔助管理系統》與ERP系統的區別及結合
3.1 生產過程可追蹤輔助管理系統與ERP的區別
ERP是物流、資金流和信息流的“3流”集成。ERP是一個實時的聯機事物處理系統,ERP數據高度共享和數據在不同子系統中共享使用。
生產過程可追蹤輔助管理系統采用RFID數據采集手段,可以實現數據的自動實時采集,徹底解決生產過程物流和信息流的集成,滿足精益生產對數據采集實時性、準確性的要求,是化解ERP系統日益加重的信息識別和采集瓶頸問題的有效方法,是ERP系統的有效補充。
本項目生產過程可追蹤輔助管理系統正是以這樣的關鍵問題為出發點,以獲取實時、準確的數據和無縫、快速的數據錄入為切入點設計研發。
3.2 生產過程可追蹤輔助管理系統如何結合ERP?
生產過程可追蹤輔助管理系統基于射頻自動識別RFID技術,以其防水、防潮、防油、防雷、防電磁干擾、耐高溫等復雜環境優秀的應用能力,以及讀取距離大、使用壽命長等優勢,使得企業智能化應用、精益管理成為可能。
3.3 射頻識別RFID介紹
在企業應用中,最有前途的自動識別和數據采集技術Automatic Identification Data Collection (AIDC) 是射頻識別Radio Frequency Identification (RFID) 技術。RFID系統由RFID標簽和閱讀器組成。
RFID標簽是一種帶有天線的集成電路IC芯片,數據存在IC上,通過天線與外部通訊。RFID標簽的尺寸、操作模式、精度都有很多種類,成本也差異很大,可根據不同企業的需求先用不同的種類。RFID閱讀器由一個或多個接受和發送信號的天線、用來將接收信號解碼的微處理器組成。經過處理的數據經由常規的纜線或局域無線網絡WLEN與ERP系統主機相聯。閱讀器可以與手持終端做在一起,也可以是固定式的,安裝在某個位置上,如工廠的入口、到貨庫房的大門、貨架或生產線上。
RFID在對象和讀卡器之間不需要條碼所必須的可視的聯系。從而可以在無人照管的情況下完成識別和信息存儲過程。RFID可以穿過包裝物、運輸容器和金屬之外的多種材料讀出。可以同時讀出多達100個RFID標簽的信息。
3.4基于RFID生產過程可追蹤輔助管理系統結合示例
示例一:到貨接收
ERP系統中也需要用人工將到貨物料的品種規格輸入到系統中去,然后再找到采購合同、采購訂單與之對應,是一個很煩瑣的過程。
優秀的ERP系統提供特定范圍的列表選擇減少部分手工輸入,減少了工作量和提高準確度。即便如此,到貨物料的識別核對仍舊是整個物流過程的瓶頸。
RFID技術將改變到貨過程的傳統流程。可以將物料代碼和供應商代碼標識清楚,更能包含更多的信息。采用RFID標簽以后,系統的運作流程將發生很大的變革:到貨經過掃描以后直接采集該物料的數據,自動完成到貨與采購定單核對的過程,改進了ERP使用的效能和實施的難度;同時可以支持直送工位的供貨方式,大大節省采購到貨至存儲的過程時間、降低庫房面積、物料搬運作業和其它物料處理的成本,是采用精益生產方式的企業增加庫存周轉所必不可少的措施。
RFID標簽的數據經過解碼以后還有助于提高原材料批次跟蹤水平,方便的查找出物料的來源和去處,這對無論是對ISO9000的貫徹,還是采用招回制的行業(如汽車和醫療設備)以及軍工生產都可以極大提高跟蹤響應速度、降低質量成本和有助于挽回企業的信譽。
示例二:原材料和半成品庫存
在有發貨標簽、并且發貨標簽上有物料去向指令的情況下,物料到達庫房或車間,用手持掃描終端掃描該RFID標簽,記錄該物料的到達。主機控制器、倉庫管理系統(WMS)或ERP系統發出該物料去向指令——地點、庫房庫位,并預報它的消耗進度。庫管員或工人按指令存放,并掃描庫位或生產線位置上的條碼標簽,驗證該項物料的位置。每一次掃描都引導下一次任務的執行并更新ERP系統的數據。
在庫存盤點時,RFID將大大的提高效率,減少庫存凍結的時間。通過手持無線終端,收集盤點商品信息,然后將收集到的信息由計算機進行集中處理,從而形成盤點報告。RFID標簽和ERP集成的系統可以降低30%處理成本、提高物流流轉速度,并改善庫存、在制品或產成品的跟蹤。
示例三:現場和在制品管理
多數企業僅僅在最終產品離開工廠的發貨標簽上應用RFID,這個標簽主要是在客戶方或返維修時才發揮作用。而條碼更有效的作用是在生產過程中對零件的標識和跟蹤, RFID介入生產過程越深越廣,對勞動力和物料成本的節約將越大。
現場再制品跟蹤最常用方法是在裝配件上如在汽車底盤或計算機機箱上貼標識ID號標簽,在每一個工位通過采集裝置記錄重要零組件的信息,如汽車的發動機、計算機主板號、硬盤驅動器等的序列號。每個工序完工后掃入作業工人的ID號、完工時間、檢驗信息等,并驅動下一工序接收。
在制品的RFID標簽能實現從原材料到最終產品的全面跟蹤。當發現某個供應商的某批原材料有問題時,能夠準確的確定受到影響的零件或最終產品的范圍,無論是在庫存狀態或是已經發運給客戶。減少產品招回所波及的范圍和成本。RFID標簽生產跟蹤系統也可以自動建立支持ISO質量保證體系所要求的質量跟蹤和工作歷史文檔、實現復雜的批次跟蹤。因而應用條碼可以促進新制造過程優勢的發揮。
對于定制模式的制造商,強調與客戶訂單號對應的個別產品的標識號,不同的產品構型有不同的工藝,所以在定制生產方式下,需要采用與ERP現場系統的工藝過程卡片(流轉卡)同步下達的“背負式條碼標簽”。產品上裝配線以后,從工藝過程卡片上剝下指定的條碼標簽并貼在對應的裝配件上。在裝配線的每一個工序,對裝配件和裝入零件的條碼進行掃描,確保每臺客戶定制的計算機安裝的部件正確,作為質量跟蹤的依據。
示例四:質量控制
對物料或批次的生產跟蹤可以在發現缺陷時將廢品或返工的影響范圍縮減到最低限度,從而不僅減少大量的勞動和材料成本,還可以盡量挽回時間的損失。質量跟蹤的關鍵仍舊是對生產過程的記錄。用條碼對生產各個階段物料跟蹤的經驗和技術同樣可以應用于樣品的跟蹤和質量控制。
3.5 應用RFID結合集成ERP在制造業中的巨大優勢
RFID標簽在制造業的信息化應用中具有巨大的優勢。在制造業里,RFID除具有對標簽上的條碼和文字的補充外,RFID與ERP或SCM(供應鏈管理)集成的優勢有:
1、對在制品和原材料提供實時的跟蹤動態的更新或改寫在包裝或標簽上的信息,不需要人工介入或不必在可視環境下完成對產品信息的掃描減少供應鏈交接的信息傳遞和采集,以至暫時脫離ERP/SCM(供應鏈管理)數據庫獲取或讀出信息。
2、可以利用射頻識別技術提供實時定位系統用來跟蹤成品的位置,如軍工車輛、工程機械的生產、汽車等。
3、在每一件離開生產線的成品上貼上RFID標簽,可以很容易的在從最后測試到裝載運輸的移動過程中跟蹤每一個產品。
4、RFID實現車間現場數據采集的自動化。只要零件進入生產線或到達完工區,將自動記錄工序、設備和工人的ID號、加工時間,避免了大量人工進行的滯后的數據輸入、條碼掃描等操作和由此帶來的可能的不精確數據。徹底解決了ERP系統MES實施的信息獲取瓶頸問題。
5、復雜產品銷售和維修服務中,產品上的RFID標簽是一個隨產品移動的數據庫,隨時可以讀出它的歷史和質量的記錄,避免了書面材料的人工傳遞或對遠程的主機數據庫的訪問。
3.6 基于RFID生產過程可追蹤輔助管理系統實施效果
可以看出,本文檔提到的結合RFID等先進自動識別技術的生產過程可追蹤輔助管理系統與ERP的集成,不僅是對ERP數據處理手段的補充,還對實現ERP真正的物流、信息流的集成、對充分發揮ERP的功效起著強有力的杠桿作用,本系統可結合ERP改進ERP數據采集的實時性,改善整個軟件系統的反應靈敏度, 減少大多數繁重業務處理的工作量和時間,全面提高數據精度,改進ERP系統對庫存、計劃、進度控制的可信度,提供完整的物料和質量跟蹤手段,提供業務過程進一步簡化和自動化的工具,為企業ERP系統提供所必須的實時和精確的數據,帶來新的概念和功能極大的簡化了ERP原來的復雜結構和過程。它們的結合將給制造業、物流業、供應鏈管理帶來新的概念、新的功能和新的增長。

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