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使用RFID提高ROI

作者:Mark DiSera, Turck公司2009.08.27阅读 7459

  工业生产线中正在越来越多地应用射频识别(RFID)技术,这种技术已经成为热点话题。原因何在?因为技术的进步已经使射频识别技术远远超越了条形码识别的范畴,它对于投资回报率ROI)的贡献越来越引起人们的重视。有些公司争辩说他们负担不起安装RFID的成本,而更多公司则认为,他们为了节省成本一定要安装RFID。要想明白RFID所能起到的作用,你必须首先明白RFID是如何并在何时提高生产投资回报率的。

  现代RFID技术的基础
  RFID技术最初是作为一种通过标签或无线电收发器来远程收集数据的技术而出现的,它可以粘贴或者嵌入在欲获取数据的目标物体中。这些标签采用内置电路和天线来产生无线电波,通过RFID读取设备进行加密和分析,此系统经常用于工业领域(WIP)——用于监控整个生产流程中的物料状态。
  RFID具有紧凑的电子设计,RFID标签几乎可以具有任何安装型式——从很小的嵌入式设备到平板商标或粘纸。在工业领域,RFID通常具有可变的外形结构,可以方便地集成到现有系统中。例如,生产厂商将RFID设备安装到传感器外壳内,因为工厂工程师们已经很清楚如何最好地将传感器安装在工厂内。
  以前

的RFID设备工作于125kHzCONTROL ENGINEERING China版权所有,而现代RFID设备通常工作于13.56MHz,这使它比旧式系统运行得更快。很多老式RFID系统只允许静态读写操作,而现代的RFID系统可以随时进行读写操作。

由于RFID读取设备从标签获取信息并不依赖于现场状况
  由于RFID读取设备从标签获取信息并不依赖于现场状况,产品和标签几乎可以放置成任何方位。
这里控制工程网版权所有,标签放置于金属托架的底面。

  RFID标签内存
  现代系统可以使用一种新型存储技术来扩展使用寿命。RFID标签目前可以使用电可擦除只读存储器(EEPROM)或者铁电存储器(FRAM)作为数据载体。每一种方法都允许无限次的读取操作。FRAM技术数据存取速度比EEPROM技术快十倍。以这种速度,基于FRAM技术的标签就可以确保数据读写操作在高于10ms的速度下完成。
  而且,FRAM技术的数据载体可以承受比EEPROM标签更多次数的写操作。EEPROM只能提供100000次的写操作循环——这就意味着如果你以每秒一次的频率进行写操作,那么只能使用一天。而FRAM数据载体,能承受10亿次写操作。
  即使在每天100000次的写速率下,它也可以工作27年——这使得数据载体更换变得没有必要。这些新的特征,具有多项优于传统条形码技术的关键进步,它使很多生产厂商开始相信RFID可以带来投资回报率的提高。

  条形码技术存在的问题
  在商业应用中,例如零售业,条形码通常被置于商品的贴纸上。零售商觉得这种方法很方便因为他们只关心商品的库存www.cechina.cn,而并不关心商品的质量和数量(质量和数量这些指标发生在生产环节)。每一种产品只需要一个条形码,所以并不需要很多种类的标签。而且由于产品通常是被放置于仓库内或者是货架上,并不会经历严酷的工厂条件,所以将数据置于贴纸上通常就足以满足需求了。然而,为了工业目的,必须使用一种截然不同的跟踪技术。
  虽然条形码通常用于WIP,但是它却无法适应这些应用场合中环境的挑战。贴纸脱落、水、油或频繁使用导致条形码上的数字被擦掉或者扭曲。在一些自动化领域控制工程网版权所有,一个生产循环中可能需要反复贴四次条形码。这就极大地增加了成本,更严重的是,这导致了在恶劣环境中的低可靠性——因为可能会无法准确识别而导致次品的产生。
  对于生产厂家来说,这会带来巨额成本,也会花费更多的时间。与RFID技术不同,条形码依赖竖线的排列来获得信息。产品必须小心放置在生产线上才能便于条形码识别设备读取条形码信息。对于一些形状奇怪的产品,例如车辆零件,让车辆零部件保持合适的方位是有些耗时和费力的,取而代之的就是,生产厂商通常使用人工来手动扫描流水线上的零件。
  这需要额外的时间来完成拿起零件、找到标签、扫描标签和放回零件等一些列动作——这极大地降低了生产率——并且增加了人工失误的风险。生产次品和无法检出次品的花费,加上较低的生产率,使条形码技术比RFID技术昂贵很多。

在严酷的生产环境中
  在严酷的生产环境中,RFID技术可以提供稳定、持久地工作,例如在整个生产流程中,
RFID用于监控金属载体。

  RFID技术的优势
  当RFID技术在工业应用中取代条形码技术之时CONTROL ENGINEERING China版权所有,它展示了很多有利之处。因为RFID标签将所有的电子器件放置在一个坚固的具有保护作用的外壳封装内,所以它们能够确保相对更高的耐用度——即使在脏乱和潮湿的生产环境中。而且,RFID标签可以放置在零件的任何方位上,因为即使在90度角下,RFID识别设备也可以识别标签。
  这在两个方面可以提高生产率:首先,省却调整产品方位的时间;其次,无须人工扫描产品。相应地,这也可以减少人工失误。
  RFID标签健壮性设计帮助生产厂家降低了由于频繁更换标签带来的费用,因为这些标

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