1 前言

信息化、自動化、網絡化、智能化、柔性化已成為現代制造企業的鮮明特征。目前國內許多企業都上了ERP系統，但是實際應用效果并不理想。其中最主要的原因是企業基礎數據采集的困難，人工錄入數據經常出錯，導致生產經營活動的障礙。

目前，ERP系統的生產制造管理模塊，生產計劃和工藝只能下達到品種或者車間。生產的現場管理一直處于黑箱作業的狀態，這已無法滿足今天復雜多變的競爭需要。因此如何將此黑箱作業透明化，找出任何影響產品品質和成本的問題，提高計劃的實時性和靈活性，同時又能改善生產線的運行效率已成為每個企業所關心的問題。

射頻識別技術(RFID：Radio Frequency Identification)? 可以幫助企業實現數據的自動實時采集，可以對車間的生產信息提供實時反饋，加強對加工數據的分析和監控，加強車間生產控制，全面反映生產過程狀態信息，有效敏捷地指導生產。

2 RFID技術在現代制造業中的應用

2．1 RFID技術

RFID是一種非接觸的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，可工作于各種惡劣環境，可識別高速運動物體，可同時識別多個標簽，操作快捷方便。典型的RFID系統由電子標簽(Tag)、讀寫器(Read／ te Device)組成。

RFID電子標簽晗 是一種帶有天線的集成電路Ic芯片，數據存儲在Ic上，標簽上的信息通過無線電頻率與外部通信。RFID電子標簽的尺寸、操作模式、精度都有很多種類，成本也差異很大，可根據不同企業的需求先用不同的種類。

RFID讀寫器 由一個或多個接受／發送信號的天線和對接收的信號進行解碼的微處理器組成。經過處理的數據經由常規的纜線或局域無線網絡WLEN與ERP系統主機相聯。RFID讀寫器可以是移動的手持終端，也可以是安裝在某個位置上的固定終端，如工廠的入口、到貨庫房的大門、貨架或生產線上。

RFID系統工作原理如圖所示：從圖l中可看出閱讀器通過天線發送出一定頻率的射頻信號；當標簽進入磁場時產生感應電流從而獲得能量，向閱讀器發送出自身編碼等信息；閱讀器采集信息、解碼之后，將信息／數據送至計算機主機進行處理。

圖1 RFID系統工作原理
2．2 RFID技術與傳統條碼技術

目前應用最廣泛的是傳統的條碼技術。國內制造業中有80％的企業不同程度的應用條碼技術進行信息傳遞。在實際應用中由于傳統條碼的容量有限，在進行信息傳遞時必須可視聯系，在生產過程中需要手動修改和更新，大大降低信息傳遞的效率，降低了企業的生產效率。RFID技術可以實現在更小的空間存儲更多的信息。 RFID電子標簽就相當于一個便攜的數據庫或數據文件，真正實現了對物料的描述，可以隨著人、包裝物、工件、文件、卡片或標簽旅行。此外它還具有壽命長、讀取距離大、可引入加密機制、高可靠性、具有糾錯功能、可表示圖像數據和表示多種語言文字信息等特點。

RFID電子標簽的信息通過無線電頻率收發。RFID在對象和讀寫器之間不需要條碼所必須的可視的聯系。從而可以在元人照管的情況下完成識別和信息存儲過程。RFID可以穿過包裝物、運輸容器和金屬之外的多種材料讀出。可以同時讀出多個標簽的信息。RFID技術的這種“非接觸式”信息采集的方式和電子標簽充當“移動的信息載體”的特點，大大提高了信息的傳遞速度，有效的提高了企業的生產效率、市場競爭能力和綜合競爭力。

2．3 RFID技術在ERP系統中的應用

2．3．1 目前ERP系統存在的問題

目前，我國已經實施ERP的部分制造企業，其應用效果并不理想。其中最為重要的一個原因是企業在生產制造過程中對生產數據的實時采集非常困難。如果采用人工方式錄入生產數據往往容易出錯，同時也失去了生產數據的實時性。如果ERP系統運行在缺少準確性和實時性的數據基礎上，那么用ERP系統來指導企業生產經營活動的真正作用就很難實現。

ERP或企業其它應用系統建成運行后，基礎數據輸入和信息采集就成為系統即重要又繁重的工作。傳統信息系統的數據輸入方式，一般包括識別、清理和輸入3個人工環節。識別：對照預先打印的清單，從一大堆現實零件的標簽、流水卡或合格證上逐項核對，然后是清點數量，記錄結果；清理：將識別記錄的數據，整理成信息系統要求的格式，也可以認為是數據轉變為信息的過程；錄人：按信息系統提供的界面錄入到系統中，完成數據輸入。這樣的過程大量地出現在定單錄入、采購入庫、產品入庫、配套出庫、物料流轉等過程。ERP系統本身無法自動識別這些作業信息，這樣就形成了ERP系統物流和信息流之間的間隙。要徹底解決ERP系統中物流和信息流的集成問題，最好的方法是應用RFID技術等先進數字識別技術。

2．3．2 RFID技術與ERP 系統集成應用的總體架構

圖2 RFID技術與ERP系統集成應用的系統架構圖
根據ERP系統的特點，并結合先進的RFID技術，本文提出了RFID技術與ERP系統的集成應用解決方案。其中圖2是RFID技術與ERP系統集成應用的系統架構圖。圖中顯示了系統各層次的架構圖，包括軟件平臺和應用模塊體系，以及系統所依賴的硬件平臺。軟件平臺是系統的基礎核心構件，包括一系列實現各種核心邏輯的構件，并封裝成不同的構件包：調度策略構件包、界面開發構件包、生產過程模型構件包、WIP構件包、SPC分析構件包、設備通信接口構件包、ERP接口構件包、RFID終端構件包。應用模塊體系建立在軟件平臺和硬件平臺的架構之上，實現系統的各項具體管理功能，具體包括：生產過程建模、生產計劃及生產管理、現場數據采集、物料跟蹤查詢、在制品跟蹤查詢、產品生命周期檔案、質量及績效分析查詢、網際網絡應用。

2. 3. 3 RFID技術與ERP系統集成的硬件平臺是系統集成應用的基礎。這個硬件平臺包括：RFID數據的集成終端、通信方式。

1)RFID數據集成終端RFID DCS終端機(閱讀器)

將主要安裝在生產線的生產工位上，用于為ERP系統提供有關物料、制品、設備狀況、人員信息等方面的信息，同時也為具體操作者提供作業信息的雙向溝通。RFID數據集成終端需要滿足以下要求：自動采集的需要：能無接觸、自動采集物料、在制品、工位、人員等信息；數據采集環境的多樣化需要：要求采集設備、采集終端具有防潮、防油、防雷、放電磁干擾、防熱等性能； 應用模塊 現場資料查詢的需要：可查詢生產計劃、生產工藝、產品批次一等信息； 圖2 RFID技術與ERP系統集成應用的系統架構圖信息輸入的需要：設備狀況信息、加工數量、加工情況、質量信息等。