处于智能制造转型、改造和升级阶段的企业，或多或少都听说过RFID技术，然而，网上信息冗杂、众说纷纭、各有侧重，让人眼花缭乱，无从判断。
作为离散制造企业的负责人，RFID到底是什么，到底能应用在哪些方面，有什么前提，又能带来哪些提升？除了少数专门研究过的企业之外，相信大多数企业目前仍然处在比较茫然的初级阶段。
本文将深度总结RFID在离散制造业中的应用，希望能给大家带来一些启发和思考。
一. 何为RFID技术
RFID 是 Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。RFID是传统条码技术的继承者，又称为“电子标签”。
RFID主要由电子标签(Tag)、天线(Antenna)、阅读器(Reader)、控制软件组成，简单理解，阅读器通过无线电波技术，无接触式快速批量获取标签内的信息。
图 RFID技术的组成
RFID读写器、RFID标签等按不同的维度具有不同的分类，如RFID标签分为有源/无源标签、抗金属/非抗金属标签、可擦写/只读标签等，对RFID各相关设备的描述不在本文详细展开，感兴趣的话，大家可以在网上详细了解。
目前RFID在零售商业上已有很多成熟的应用，例如超市防盗报警、无人超市，本文将着眼于制造业，详细描述RFID的各种应用场景。
二. 立库容器RFID应用
为自动化立库中的料箱或者托盘安装RFID标签，在立库出入口、输送线、堆垛机/穿梭车等位置安装RFID阅读器，当容器经过RFID阅读器，能自动被读取扫描。
自动化立库中的RFID应用，通常与自动化输送线结合使用，提高容器标签读取的准确性和高效性，相比于传统贴码方式，RFID对容器位置摆放、角度等的要求较低。
图 立库输送线RFID应用示意图
在立体库中使用RFID技术的好处在于：
提高容器出入库扫描的效率和准确性；
辅助实现容器具位置、状态、使用情况的实时透明化跟踪；
能够帮助仓库进行快速盘点，提升效率；
与自动化生产线结合应用，实现仓储、物流、生产的一体化，为未来自动化、无人化、智能化工厂奠基。
三. 人工库RFID应用
在非自动化的仓库，无论是平面库还是高层货架仓库，只要在仓库中使用容器（托盘、料箱、料架等）作为存储和装运的单元，同样能够应用RFID技术进行管理。
人工库中，除了需要对容器安装RFID标签外，可以考虑对货位安装RFID标签，还可能需要对叉车改造、需要使用手持PDA、需要物流门的应用等，叉车改造主要指在叉车上安装RFID阅读器、天线、工业车载电脑等，手持PDA需装有RFID识别模块，能够扫描RFID标签，物流门将在下一章节详细讲述。
常在快速周转的成品库中应用RFID技术，且对应的成品容器能够回收利用。
图 叉车改造示意
图 货位安装RFID标签示意图
在人工库使用RFID技术的好处为：
减少对叉车的人工调度，解决数据错乱、调用不及时的情况等，提高叉车的利用率和数据准确性；
可以使用RFID标签标识货位，通过叉车上的无线终端及读写器读取到的RFID货位标签号，能保证货物放在正确的位置。
四. 物流门应用
在仓库或者车间出入库口安装物流门，物流门内集成安装了RFID阅读器、RFID天线、光电开关、三色警示灯等，可以自动且批量识别经过的车辆、容器、物料上安装的RFID标签信息。
物流门主要应用在物流领域，实现标签信息的无人、自动、批量识读，常用于原材料、成品的收发货过程，以及材料的生产配送过程等，需要与生产/仓储物流管理系统配合使用。
图 物流门示意图
使用物流门的好处：
物流门自动识别，实现物料/容器/车辆的快速出入；
免人工核对，大幅提升效率和准确率；
减少出入库岗位人员投入，节省人力成本；
可以实现声音、灯光等报警提醒方式，符合嘈杂作业环境的现场要求。
五. 进出厂车辆物流
给进出厂车辆配发RFID标签，并且关联车辆送货信息，在车辆进出口、车辆卸货位安装RFID标签，用以识别车辆是否能够放行、车辆是否到达正确的卸货位。
进出厂车辆RFID管理适用于车辆进出厂频繁、卸货位有限、需要及时调度及监控的场景。
图 车辆进出厂示意图
对进出厂车辆使用RFID的好处在于：
实现供应车辆的自动放行、卸货位的自动分配和指引、卸货位空闲状态的实时监控和显示、卸货超时及时提醒等功能。
六. 智能工具箱应用
在智能工具箱内部集成RFID读写器、RFID 天线、安卓一体机、IC卡刷卡设备、温湿度控制器等智能设备，对柜内贴有RFID电子标签的工具进行智能自动管理。
员工扫描IC员工卡打开柜门→取出/归还工具→关门自动确认借出/归还，系统提示借出人员、工具明细、借出时间等信息。还有日检查，月检查等操作模式，可以实时掌握各级单位工具的数量、种类、状态；采集数据；做到工具的高效化、智能化管理。
图 智能工具箱示意图
使用智能工具箱的好处：
省去人工扫描、盘点、录入等繁琐工序，实现快速、批量管理；
自动化+信息化代替手工作业，计算机自动实现数据采集，大大节约了人力成本，提高了工作效率；
工具实时监测，记录每项工具参数数据，实现生命周期可视化；
当工具未及时归还时，系统将自动报警并生成报表发送给相关负责人。
七. 生产装配过程中的应用
在生产过程中也能使用RFID技术，将产品放置于托盘/工装，安装于生产线的RFID阅读器自动识别托盘/工装的RFID标签，并与MES系统实时对接，完成关重件绑定跟踪管理，零配件识别、加工工序自动识别，检测设备自动对接等功能。
图 生产线上RFID应用
在生产装配环节使用RFID的优点：
实现物料防错确保装配的准确性，提高装配效率和质量；
实现对在制品的自动识别与跟踪；
节省人力投入，自动防错，提升对环境的耐用性。
八. 机加工刀具RFID应用
在刀具上安装RFID标签，在数控机床等设备主机上安装RFID阅读器，通过RFID阅读器识别刀具RFID标签，将刀具参数传递给机台，供加工程序调用，刀具加工完成后，将刀具的使用时间写入刀具RFID标签中，实现刀具实时信息采集，刀具状态跟踪等功能。
图 机床刀具RFID应用
刀具使用RFID管理，能够：
实现刀具全生命管理，实现刀具整个寿命周期的记录和数据分析，提高寿命；
实现各类刀具的自动识别、有效降低加工设备准备时间；
还可以实现刀具实时库存盘点、实时追溯、到期提醒等功能。
九. 基于RFID的工步指引
在智能工作台上安装工位定置格、智能引导器、安灯、工位一体机等，定置格下面安装RFID阅读器，为定置格中的每种工具都绑定RFID标签，MES系统集成所有的设备，并在每个工步下配置了使用的工具类型。
工步执行时，将在工位一体机展示需要执行的任务，引导器指引应拿取的工具，RFID阅读器校验是否拿取了正确的工具，安灯系统通过不同颜色的灯光显示每个环节的执行的正确性。
图 基于RFID的工步指引与校验
使用智能工作台的好处在于：
人工依据各项指引操作，无需记忆复杂的操作流程；
智能指引、智能校验、智能提醒、智能数据采集，减少人工失误，提升操作效率与准确性。
十. 设备点检应用
为设备安装RFID标签，手持PDA上装有RFID识别模块，与设备管理系统结合使用，手持PDA识别到设备RFID标签后，才能执行对应的点检、巡检任务。
图 设备点检、巡检
设备点检使用RFID的好处在于：
确保人员到位，提高对点检执行力度的监督；
电子化的点检结果，便于对点检结果分析，实现预防性维修策略。
上述列举了几种RFID在离散制造业的主要应用场景，实际项目中，RFID具体在哪些业务场景中应用，RFID标签、天线、阅读器等如何选型，如何部署与安装通常需要由专业人员进行。
另外，RFID只是作为一种自动化的数据采集手段，必须要与相关的业务软件系统，如WMS系统、LES系统、MES系统等结合应用，才能切实满足数据自动批量采集上传、自动校验、自动反馈等业务需求。
图 RFID与业务系统关系
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