RFID会为制造商带来回报吗?

这些天围绕射频识别有很多炒作和宣传。但一些人表示,是时候考虑将该技术更广泛地应用于生产线应用了。

在罗克韦尔自动化公司,产品上的RFID标签在通过天线下的传送带时被读取。
在罗克韦尔自动化公司,产品上的RFID标签在通过天线下的传送带时被读取。

全球最大的零售商沃尔玛(Wal-Mart Stores Inc.)就像从天而降的霹雳一样,引发了射频识别领域的一场惊人变革。很大程度上得益于沃尔玛的供应链举措,曾经有点沉闷的RFID技术突然变成了一个热闹的活动温床。如果行业专家是对的,这种变化不仅对沃尔玛的供应商,而且对工厂自动化的所有用户都具有重大而长期的影响。

您的制造公司参与RFID的时机合适吗?要多少钱?有什么好处?在您的工厂车间使用RFID是否具有商业价值?业内人士表示,在很多情况下,这些问题的答案都是令人鼓舞的。一些供应商声称,工厂RFID投资的回报可能在12到18个月或更短的时间内。但用户需要谨慎行事。

位于马萨诸塞州纳蒂克的风险开发公司(Venture Development Corp., VDC)的射频识别研究项目主管迈克尔·j·利亚德(Michael J. Liard)说,射频识别提供了许多固有的好处,包括提高数据的可见性、无需视线收集数据的能力和消除劳动力。他是一家市场研究公司。但他指出,每个操作都是不同的,潜在的工业用户应该在投入RFID项目之前,对自己特定的业务问题以及预期的收益进行彻底的分析。

利亚德建议:“在你出去和供应商交谈之前,一定要自学。”“这个行业有很多炒作,如果你没有做好RFID评估或部署的充分准备,你可能会被骗。”

RFID是一种无线自动识别技术,它使用被称为应答器或标签的小型存储设备,这些设备配备了天线,使它们能够接收和响应来自射频发射器-接收器的查询。这项技术的起源可以追溯到第二次世界大战,当时它被用于飞机的“敌友”识别。近年来,RFID已应用于从安全访问控制和收费到资产跟踪和动物识别等任务。在工业领域,汽车公司也长期使用RFID标签来跟踪生产线上的产品和过程事件。

然而,沃尔玛在2003年引发了对这项技术的新一波投资。这家总部位于美国的公司宣布,计划强制其供应链合作伙伴大规模采用RFID技术。最初将RFID标签应用于运往沃尔玛的箱子和托盘的最后期限定为2005年1月。其他组织,包括美国国防部,以及其他主要零售商,也迅速效仿他们自己的RFID计划。

随着供应商们争先恐后地赶在最后期限前达标,顾问们最近如雨后春笋般到处兜售他们的RFID专业技术。风险投资家一直在加大对这项技术的投资。大大小小的供应商正在推出大量标榜“rfid兼容”的硬件和软件产品。

淘金热的心态在一些圈子里引起了恐慌。“很明显,由于沃尔玛的宣传,人们对RFID的普遍认识水平有所提高,但与此同时,由于市场上的大量炒作,也有很多错误的期望,”加州斯科特谷护送存储系统公司(EMS)的营销总监Suresh Palliparambil说,该公司是传统工业RFID系统的长期供应商。“所有这些白皮书都在谈论如何做到这一点,想象如何做到这一点,但其中很多都是未来主义的。现在有这么多的信息,甚至不到50%是可行的,”Palliparambil争辩道。

虽然目前围绕RFID的骚动主要围绕着零售供应链,但一些供应商和行业顾问很快就注意到,目前在技术方面取得的进步也有可能在工业领域产生回报。“我们将RFID视为一种使能技术。它是一种自动数据捕获技术,真正的关键是将其与业务流程变化相结合,使其有效,并真正为您的业务带来价值,”位于纽约州阿蒙克的IBM公司全球RFID解决方案总监埃里克·加布里埃尔森说

IBM最近宣布了一套RFID咨询服务,目标是汽车、航空航天和国防、制造、化学和石油、森林和造纸以及电子行业的工业公司。事实上,在电子领域,IBM可以举出自己的一个成功的工业RFID部署的例子。Gabrielson指出,该公司位于纽约东菲什基尔的全自动300毫米半导体制造工厂已经使用RFID进行在制品跟踪一年多了。

整理一下

对于工业应用而言,RFID比条形码具有多种优势。阅读时不需要视线,消除了产品沿生产线向下移动的方向问题。RFID标签还可以存储比条形码多30倍以上的数据,可以更好地承受肮脏和恶劣的工业环境,并且与条形码不同的是,当产品在生产过程中的各个阶段移动时,信息可以添加到标签中。

但初次接触这项技术的工业用户有多种选择需要挑选。RFID标签有多种格式。标签可以是主动的,也可以是被动的。有源标签包含自己的电源,用于将数据传输到RFID收发器或阅读器。它们通常更大,提供更长的读取范围,并且比无源标签昂贵得多,无源标签没有电池,而是从传入的RF扫描中转换能量,以向阅读器提供响应。标签可以是只读的,也可以是读写的。它们有各种各样的内存大小,从几个字节到32千字节,并在各种频率下工作。

许多工业RFID应用历来依赖于工作在125 KHz至134.2 KHz频段的低频(LF)标签,或13.56 MHz的高频(HF)标签。

在860兆赫到960兆赫的超高频(UHF)频段上,也正在开发数量迅速增长的产品。这项活动是由沃尔玛供应链要求使用超高频技术推动的。一个被称为EPC Gen 2的超高频标准正在由EPCglobal公司开发,这是一个非营利性组织,负责管理电子产品代码(EPC)——一种被沃尔玛和其他公司强制使用的RFID产品识别编号方案。

每种RFID频率都在性能、标签大小和价格方面进行了权衡。例如,低频和高频标签提供比超高频更慢的数据传输速率,并且可能需要更大的标签尺寸来实现足够的读取范围。另一方面,在液体和金属周围使用时,超高频标签更容易受到性能退化的影响。

传统工业风格的标签有各种尺寸和价格。Palliparambil表示,EMS同时提供有源标签和无源标签RFID系统,工作频率分别为134 KHz、433 KHz和13.56 MHz。EMS营销专家克里斯托弗•赫夫(Christopher Huff)说,这些标签的范围通常从衬衫纽扣大小(读取距离只有一英寸左右)到冰球大小(读取距离可达几英尺)不等。Palliparambil说,根据不同的特性,EMS标签售价约为每个3美元到每个100美元,用于高内存、工业硬化标签,可以承受400华氏度以上的温度。

这与EPC UHF技术形成了鲜明对比,EPC UHF技术专注于小型、被动、低成本的标签,可以放在两层塑料或纸之间的条形码打印标签中。根据各种行业消息来源,这些标签标签的最终销量有望达到5美分或更低,尽管目前它们的价格通常在25美分至75美分之间。

消费品公司和其他必须遵守沃尔玛规定的公司别无选择,只能采用EPC超高频技术。考虑到低行业利润率,以及EPC超高频标签是一次性的,使用后不能再循环的事实,许多人都很难在任何价格下为RFID使用标签制定商业案例。因此,它们对供应商来说是一个持续的成本。马萨诸塞州剑桥市Forrester Research Inc.去年春天的一项研究显示,据估计,标签成本将占试图遵守沃尔玛规定的供应商第一年支出的80%。

相比之下,许多工业应用程序依赖于部署在完全在工厂或公司内使用的“闭环”应用程序中的可重用标记。这样做的一个优点是,用户不必担心与供应链合作伙伴或其他外部人员的兼容性,因此不局限于使用EPC UHF等标准,而是可以选择最适合其应用的RFID频率和技术。许多人同意,闭环系统也使RFID商业案例更容易开发。这也意味着标签的成本变得不那么重要。

位于密尔沃基的罗克韦尔自动化公司全球制造解决方案集团战略营销总监乔·欧文指出:“在闭环系统中计算投资回报率要容易得多,因为你没有可变数量的标签。”“在闭环系统中,你可能会为标签多花一点钱,但你会一遍又一遍地重复使用它们,所以这真的是固定成本。”

罗克韦尔自动化公司正在大力推动吸引RFID业务。该公司去年5月在密尔沃基成立了RFID测试实验室,旨在帮助客户评估和理解如何使用该技术。罗克韦尔自动化供应链解决方案营销经理Vivek R. Bapat表示:“我们所做的事情之一是帮助客户开发业务案例,无论是闭环系统还是开环供应链应用程序。Owen说,已经有来自不同行业的200多家客户通过密尔沃基RFID实验室,公司正在与其中的十几家客户进行积极的RFID实施项目。

欧文说,罗克韦尔最近还完成了一个为期一年、耗资5万美元的第一阶段试点项目,测试RFID在其内部分销业务中的使用,目前正在计划第二阶段的工作。

快速的投资回报率?

贵公司期望在RFID项目上投入多少资金,合理的预计回收期是多少?

在EMS, Palliparambil说,他们公司销售的一个典型的闭环工业RFID系统,使用500个标签和50个读取站,包括硬件、软件和系统集成在内,成本可能在10万美元到20万美元之间。他补充说:“通常情况下,我们参与的任何项目的投资回报率都是12到18个月。”这是基于劳动力成本降低、质量控制改善、报废和召回减少等好处。

另一些人则表示,开始使用RFID的成本可以低得多。华盛顿州埃弗雷特市Intermec Technologies Corp.工业营销总监多德(Tom Dowd)就是其中之一。自动识别技术供应商。Dowd说,在大多数工厂中,RFID技术都有许多潜在的应用,用户可以以相对较低的成本试用RFID技术。他补充说,这样做对现有业务的干扰最小,而且通常能快速产生投资回报率。

例如,从工厂的前门开始,用户可以在进口的拖车上放置临时读写RFID标签,并在将拖车停放在院子里之前将货物的内容写入标签。如果一个短途承包商把拖车停在一个不正确的场址——这并不罕见,Dowd说——场址工人使用手持RFID扫描仪可以很容易地找到货物,而不需要打开拖车。多德说:“它提高了零件进入过程的准确性和速度。”

一旦拖车到达工厂后门,托盘上或盒子上的RFID标签可以用于整个设施的部件跟踪。“即使人们有工厂仓库系统,他们仍然会损失大约1%或2%的库存,”多德说。他说:“如果我是一家拥有2亿美元库存的大公司,如果我的库存少了1%,那就是200万美元。”RFID跟踪可以防止这种损失。

Dowd说,RFID还可以在许多方面用于提高准确性、灵活性和降低生产线本身的成本。一个例子是Kan Ban补充信号。他说:“今天,你可以看到从气球到高尔夫球,再到扔在盒子里的卡片,所有东西都在使用,还有一个快递员在队伍中寻找卡片。”“但如果我所有的零件箱、托箱和笼子上都有一个RFID标签,上面有零件号和使用位置呢?”在这种情况下,当操作人员清空手提袋或垃圾箱时,他或她只需将其推到RFID阅读器所在的墙上。它会自动扫描标签并发送补充信号。

Dowd说,RFID也可以在生产线的末端,当成品装车等待装运时,得到回报。托盘上的RFID标签可以写入内容和客户数据,以及指定运输的卡车上的信息。多德说,在每个码头门口都装有RFID阅读器的传送门可以确保货物的准确性,如果叉车司机试图把货盘开到错误的卡车上,就会发出信号。

根据Dowd的说法,对于任何这类应用程序的启动系统,初始投资可能需要2.5万到5万美元,包括连接到现有仓库管理或企业资源规划系统的硬件和中间件。他认为,RFID系统在很多情况下可以在不到一年的时间内收回成本。“我们告诉人们的一件事是,你可以开始并从RFID中获得一些回报,而不必进行大量的业务流程重组。”

参见本文侧栏:RFID为快速增长做好准备

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