RFID技术在智能制造领域的应用

【2012年11月18日，广东顺德 物联网世界网讯】今天为期三天的“国家装备工业两化深度融合暨智能制造试点成果展示会”在顺德展览中心举行。同期还将举行中国（顺德）物联网应用高峰论坛。物联网世界网作为本次活动的独家合作媒体将全程在线直播此次展示会的盛况。

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中山大学信息科学与技术学院李中华教授(物联网世界 记者摄)

会上，中山大学信息科学与技术学院李中华教授以“RFID技术在智能制造领域的应用”为主题发表演讲。他在发言中认为， RFID系统往往表现不稳定，同时RFID阅读器同时读取标签的数量有限。我们看到进一步改善的趋势，还要结合具体的业务需求，同时加大RFID技术公关力度，通过产业链的方式，实施示范工程，在示范工程过程中发现问题，进一步完善，从而实现RFID技术在智能制造方面的业务推广。

以下是文字实录：

　　【李中华】：各位嘉宾、各位朋友，今天有幸在这里跟大家一起分享这几年来我们在RFID应用技术方面的一些心得体会。我来自于中山大学，相继成立了广东省工程实验室、技术研究开发中心。2011年的时候总书记和总经理先后来视察，对我们进行了鞭策，深感压力巨大。加强理论研究的同时，结合了产业应用研究，取得了一些进展。在佛山、东莞、广州都有深度的合作。

　　今天报告的题目是四个方面：

　　一、RFID技术及其发展趋势。

　　二、智能制造内涵及其需求。

　　三、案例分析。

　　四、RFID应用的思考。

　　什么是RFID？无线射频辨识系统。通过天线、阅读器、标签组成。早期用于二次世界大战期间飞机电池，后来随着技术进步和成本的下降，已经在生产、物流、交通、供应链、商品、零售用于辨识物品，通过标签存在进行物品的身份识别。

　　以高速公路RFID车辆系统为例，有车辆进入识别范围，阅读器就向它发向阅读指令，收到指令以后，将自动信息发送给阅读器，传输到后台计算机进行信息处理。在这个过程中识别无需人工，完全是自动化的识别。对于多个行业，尤其是制造领域的时候可以减少人工投入。优点是体积小，在国际上最小的芯片已经可以达到0.4毫米。成本低廉，目前来讲成本有所偏高，但是在业界大规模使用可以降到5美分以下，不容易仿制，可以存储大量的数据，有一定的存储能量，可以辨识1600万种产品，680亿各种不同序列号。快速非接触式读取方式，对于使用应用场合时，要求不用那么严格。可以减少人工投入，确保品质降低成本，提供实时数据。

　　这项技术背后有一个产业，产业背景预示着未来RFID有很大的发展。我们国家已经形成了较为完整的产业链，在标准制定方面加速推进。2008年温总理在无锡做出了指示。在总理的指示下，各个部门也加快了对物联网产业发展的研究，并上升了国家战略，各个地区、各个部门也相继抓住物联网新兴产业、制定了发展规划。在具体操作上也给了科技、金融、税收等优惠政策，加快了物联网RFID技术开发。

　　在图中可以看到，目前依然处在RFID的成长期，在这个阶段使一些重点行业、试点、应用示范为引导推动RFID应用。同时支持RFID发展跨部门第三方信息服务体系。2015年以后将会进入一个成熟期。

　　RFID产业链涵盖了芯片、天线的设计，通过两个进行封装以后得到了电子标签，电子标签信息通过阅读器。电子标签信息为阅读器读取以后传到下游以及终端用户构成了完整的产业链，产业链在不断扩展、壮大。同时，目前大力推行相关标准以及第三方的测试与认证部门，为产业链的发展进一步的保驾护航。

　　RFID技术至少应用十个领域以上，尤其是超过10%的领域有仓库、运输、物质、生产制造，我们觉得生产制造应用前景非常巨大的。

　　什么叫智能制造？智能制造这个概念提出时间不会太长，一些完整的定义几乎非常，信息比较少，不同角度有不同理解。我们认为作为相对全面的概念，智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统而实现的产品制造方式。要使得机器能够智能，部分模仿人的智能，通过人或者公司取得在制造过程中的脑力劳动，从而解放工人。

　　将智能制造的概念从一般的概念提升到柔性化、智能化、信息化和高度集中化的水平。

　　为什么需要智能制造？

　　制造业面临严峻挑战，现在产品的生命周期缩短，竞争加剧、更新速度加快，顾客对产品需求个性化和多样化比较强烈。

　　传统制造系统本身也存在缺陷，比如说制造过程串行、缺乏柔性、鲁棒性差。我们智能制造系统有柔性制造潜力、快速反应性、容错能力。

　　RFID在智能制造做什么用？我们认为在供应链管理方面、流程管理方面得到一些应用。

　　供应链管理，在制造工厂可以减少库存，更好时间检测，准确管理库存，减少库存量、操作需求。

　　生产线管理，可以及时监控产品流向，提高产品的下线合格率。通过对物料识别为企业进行产品监控。

　　智能化仓储管理，系统把信息绑定，进到仓库以后，把信息绑定转化为库为绑定，从而完成入库。智能制造起什么作用呢？我们认为能够代理智能制造，从供应链进入制造。RFID写入到标签当中，优化产品线的配置。

　　目前国内部分企业进行了RFID的尝试，比如冰箱生产线、汽车生产线都有应用。

　　接下来介绍几个案例：

　　整车物流，传统方式效率低下下、频频出错。RFID系统生产成本有所增加，但是如果把生产链条进行深入延伸以后，这种RFID应用成本将会被众多环节稀释。通过建立RFID综合信息库多个应用将会被稀释。

　　给整车物流带来哪些优势？第一，深度开发利用。第二，着眼于宏观汽车产业。第三，工业服务向信息服务转型。

　　家具制造，典型加工环节，现在很多企业都是使用人工的方式，这个企业相对传统落后，部分企业存在了条码还是存在了信息无法实时。

　　在应用RFID价值体现，工人方面可以减少工人。生产管理方面，不再需要到车间，就能够了解到整个工厂的生产进度，从而进到合理的调度生产设备。

　　家电生产线的应用，家电生产企业要求产品生产线可视化、完整、高效、便于自动控制及识别的系统。过去用条码生产要求比较高，结合以后可以实现物品的批量识别，从而能够提供多种应用服务，包括产品在线状况监控、员工行为、生产管理、质量管理、现场操纵、生产管理上传。通过RFID使用，可以将数据信息上传服务器，通过服务总线可以为用户提供应用。

　　现在看到的是冰箱生产线的系统部署，左边是生产线上的RFID，右边是成品管理以及跟踪使用RFID。

　　接下来关于智能制造使用RFID再思考，我们发现RFID的成本还是偏高，阅读器还是偏贵，很多时候阅读器可以过万，编码器、天线等设备成本偏高，不方便对微型产品或物料进行监控。

　　RFID系统往往表现不稳定，同时RFID阅读器同时读取标签的数量有限。我们看到进一步改善的趋势，还要结合具体的业务需求，同时加大RFID技术公关力度，通过产业链的方式，实施示范工程，在示范工程过程中发现问题，进一步完善，从而实现RFID技术在智能制造方面的业务推广。

　　我的报告就到这里，谢谢大家！