借智能制造的東風，RFID能在工業制造領域鋪開規模嗎？

近日，科技部發布《“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃》，強化對《中國制造2025》的科技創新支撐，推動產業結構向中高端邁進，強化制造業創新、重塑制造業競爭新優勢，滿足我國經濟轉型升級戰略需要?！秾ｍ椧巹潯分赋?，“十三五”期間，先進制造領域重點從“系統集成、智能裝備、制造基礎和先進制造科技創新示范工程”四個層面，圍繞13個主要方向開展重點任務部署，包括增材制造、激光制造、智能機器人、先進制造科技創新示范工程等。

這是繼《中國制造2025》之后，我國政府對制造業改革發展的又一強力支持，智能制造已經上升到了國家戰略層面，伴隨著工業技術改革，最新的科技手段將涌入該領域。那么，借智能制造的東風，RFID能否在工業制造領域鋪開規模？

工業制造向智能化轉型帶來的機遇

21世紀是一個由綠色智能制造引領“智能經濟，智慧世界”時代，自2013年德國聯邦政府提出《德國工業4.0》戰略以來，各國政府、跨國制造業巨頭都未雨綢繆，加速布局本國制造轉型之路。當前，以智能制造為主導的第四次工業革命正在席卷全球。

工業物聯網應用場景及系統構建

浙江財經大學經濟系主任文雁兵在接受記者采訪時表示，智能制造具有戰略性、高附加值、技術密集和先導作用等特點，對經濟增長具有多方面作用。表現為：一是直接推動作用，智能制造的生產效率更快、產品質量更好、規模效應更大，產品價值更高，能夠快速和直接生產出各類中間產品和最終產品，直接增加國民產出;二是間接帶動作用，智能制造往往通過信息、通信、工業技術整合聯通整個產品制造過程和產業鏈條，對上下游企業和關鍵產業具有重要帶動作用;三是具有極強的技術溢出。

而要實現智能制造，柔性化生產是最關鍵的一環，其特點是強調客戶的個性化和定制化。從理論上說，就是將原料、工廠、配送和客戶連接在一起?？蛻糁恍枰l出一個訂單，工廠就會自動根據客戶個性化需求采購原料，安排生產，然后再將貨物直接配送給客戶。

其中，物聯網是實現工業智能制造柔性化生產的重要技術基礎。在智能制造中，各個設備通過物聯網技術進行互聯，各企業通過互聯網進行互聯，最終實現信息數據融合;流程設計可快速匹配，生產流程可靈活調整，最終個性化需求能得到快速滿足;工廠整個價值鏈獲得增值，企業效益獲得提升，最終客戶可以得到良好的服務;各項資源能夠得到合理應用，工作生活能夠得到平衡，最終為決策者決策提供科學性依據。

數據顯示，2015年，我國智能制造產值在1萬億元左右，2020年有望超過3萬億元，年復合增長率約20%。如文主任所說，智能制造快速的發展，將會間接帶動各種工業技術的繁榮。以RFID、物聯網為智能制造重要變革力量的先進技術，將隨著智能制造的不斷推進，市場也會逐步放大。

RFID能給制造業哪些改變

對于制造業來說，RFID的價值主要體現在制造流程、倉儲、運輸三個環節中。在制造業的庫存管理和供應鏈管理方面，RFID可以幫助企業減少短貨現象、實現差異化生產、快速準確獲得物流信息，同時還可以把整個供應鏈在此基礎上進行規劃從而達到降低成本、提高效率的目的。

其中，最為比較有名的就是紅領智慧工廠。在紅領智能化生產現場，每件衣服上都配有電子標簽。電子標簽中包含了此件產品的客戶信息、產品尺寸、顏色、縫紉線種類和顏色、扣子等配件種類、特殊工藝要求等信息。

員工通過刷電子標簽獲取自己所做的工序信息，員工的產量、生產進度等信息也由該電子標簽采集。手工作業和質檢環節，員工刷電子標簽后，機位上配備的電子顯示屏會顯示出作業操作方法、質量要求等。

在成品分揀區，配合吊掛線和RFID系統，電子標簽還可以實現客戶西裝上衣和褲子的自動配套分揀。紅領從接單到出貨，規定最長用時為7天，較現行西裝定制周期時間（3至6個月）大大減少，銷售額也是翻倍增長。

RFID在工業領域的相關應用

而RFID在制造業中的功能不僅僅是這些，RFID在制造業中的影響是廣泛的，包括：信息管理、制造執行、質量控制、標準符合性、跟蹤和追溯、資產管理、倉儲量可視化以及生產率等，以下分別做簡短介紹：

1.制造信息管理

將RFID和現有的制造信息系統如MES、ERP、CRM和IDM等相結合，可建立更為強大的信息鏈，以及在準確的時間及時傳送準確的數據，從而增強生產力、提高資產利用率以及更高層次的質量控制和各種在線測量。通常從RFID獲取數據后，還需要中間件將這些數據進行處理，饋送到制造信息系統。

2.制造執行、質量控制和標準的符合性

為支持精益制造和6 Sigma質量控制，RFID可提供不斷更新的實時數據流。與制造執行系統互補，RFID提供的信息可用來保證正確使用勞動力、機器、工具和部件，從而實現無紙化生產和減少停機時間。更進一步地，當材料、零部件和裝配件通過生產線時，可以實時進行控制、修改甚至重組生產過程，以保證可靠性和高質量。

制造生產需要符合國家標準和規范、RFID能提供附加的信息流，使制造執行系統緊密地符合和通過標準的認證，包括符合美國藥品與食品管理局（FDA）的21 CFR 11。

3.跟蹤和追溯

要求符合FDA質量規范的呼聲不斷增強，促使消費用包裝品，食品、飲料企業在其整個供應鏈中要求精確地跟蹤和追溯產品信息。在這些方面，RFID能和現有的制造執行系統互為補充，對大多數部件而言，制造執行系統已能搜集如產品標識符，時間戳記、物理屬性、訂貨號和每個過程的批量等信息，這些信息可以被轉換成RFID編碼并傳送到供應鏈，幫助制造商跟蹤和追溯產品的歷史信息。

4.工廠資產管理

資產（設備）上的RFID提供其位置、可用性狀態、性能特征、儲存量等信息?；谶@些信息的生產過程，維護、勞動力調整等有助于提高資產價值，優化資產性能和最大化資產利用率。由于減少停機時間和更有效地進行維護（規劃的和非規劃的），因此能積極地影響非常重要的制造性能參數，例如裝置的整體有效性（Overall Equipment Effectiveness）。

5.倉儲量的可視化

由于合同制造（Contract Manufacturing）變得越來越重要，因而同步供應鏈和制造過程的清晰可見就成為關鍵。RFID適合于各種規模的應用系統（局部的或擴展到整個工廠）。RFID可以對進料、WIP、包裝、運輸和倉儲直到最后發送到供應鏈中的下一個目的地，全方位和全程的可視化，所有這些都和信息管理有關。

RFID在工業應用中的挑戰

雖然RFID產品在工業領域應用范圍廣泛，但是圖爾克（天津）傳感器有限公司RFID產品經理只凱先生分析認為：“由于工業領域特殊的環境和需求，一般要求RFID產品具有七大基本特征：極高的穩定性和可靠性;適應工業環境的高防護等級;豐富的通訊接口;靈活的I/O擴展能力;易于維護;高效的售前技術交流;及時的售后技術服務?！?/p>

從中，我們可以看出，RFID應用于工業領域的道路并不平順，不僅要求RFID產品質量過硬，制造業原有的性質也會給RFID應用帶來羈絆。RFID在工業應用中的主要主要挑戰有：

（1）應用環境惡劣

在工業生產中，可能會有大量的金屬機械件，這對標簽的運用是一個挑戰，除此之外，高溫、強電池、腐蝕性強、粉塵大、強振動等因素給標簽的運用帶來了很大的困難，標簽材料、標簽固定方式以及系統工作方式都需要認真設計和考慮。

（2）缺乏投入產出模型

所謂投入產出模型，也就是RFID技術在本行業可以在那些地方發揮作用、如何發揮作用、總體擁有成本（TCO）的構成和費率如何以及所產生的收益來自于那些方面且收益率如何。缺乏行業公認的投入產出模型就會讓業內企業感到采用RFID技術的投資收益的不確定性很大，也就意味著投資風險比較大。站在企業決策者的角度，在理論分析計算的投資收益率（ROI）的基礎上，再加上風險成本，往往意味著否定性的判斷，從而阻礙了RFID技術的應用。

（3）中國企業信息化程度不高

與發達國家的同行相比，中國企業的管理信息化程度比較低。無論RFID技術有多么神奇的能力，它畢竟只是一種自動識別數據采集手段，只有與企業管理信息系統很好地相互融合才能發揮出應有的作用，為企業創造出實實在在的效益。目前國內的很多企業連基本的管理信息系統，如MES、WMS、SCM、ERP等，都不具備或者非常薄弱的情況下，采用RFID技術缺乏必要的前提條件。

總之，RFID在節省人工、提高生產效率方面起著重要的作用，也是實現未來工業定制化、個性化生產的重要技術支撐，雖然目前還存在一些問題，但是其在工業領域的技術地位已確立。在深圳8月舉辦的2017中國國際物聯網博覽會上，將會匯集全球的物聯網企業參與，屆時將會是一場物聯網科技的盛宴，其中也包括工業物聯網相關的企業，歡迎前來參觀了解。