劉禹：RFID技術(shù)在制造業(yè)當中的應(yīng)用挑戰(zhàn)

劉禹：謝謝大家，首先感謝《計算機世界》提供這樣一個機會，能夠讓我們一起來讓我們研討RFID應(yīng)用這方面的應(yīng)用需求。其實剛才王主任講的報告，應(yīng)該說不敢說叫做英雄所見略同，但是和我一會兒要講的內(nèi)容非常接近。實際上RFID發(fā)展到目前的程度，的確有一點太熱了，需要降降溫。、王主任是從標準方面給大家相當于揭開了RFID的一些面紗，那么我會再在制造業(yè)，就是具體的應(yīng)有案例當中給大家講一下到底RFID什么樣的企業(yè)能用，用了之后會在什么地方體現(xiàn)出它的價值。 
     
那么在我這個報告當中，這個題目下面有這樣一個曲線，這個曲線其實可能很多人都非常熟悉了，它實際上描述了一項新的技術(shù)在發(fā)展的過程當中，隨著它技術(shù)的不斷成熟，那么它經(jīng)歷了一個炒作的高潮，到了高峰之后它會馬上陷入一個低谷，到了低谷之后實際上技術(shù)才可以稱做基本成熟，那么技術(shù)在進一步成熟的過程當中變得更加實用化。 
     
這張圖是2006年發(fā)布的曲線圖，在這張圖上可以看清楚，實際上RFID的相關(guān)的技術(shù)非常地多，我們看到這個圖上幾乎都已經(jīng)畫滿了。那么我們在應(yīng)用過程當中，更需要關(guān)心的是什么呢？應(yīng)當在應(yīng)用當中更關(guān)心的是技術(shù)相對成熟的RFID的應(yīng)用領(lǐng)域。那么我們可以看一下都有什么，最成熟的是RFID的軍事物流應(yīng)用，那么這一點毋庸置疑，實際上從成本方面考慮，在軍事上面的應(yīng)用，對成本方面的考慮不會太多，所以軍事上面的應(yīng)用目前來講是最成熟的。其次是企業(yè)的內(nèi)部物流應(yīng)用，企業(yè)內(nèi)部的物流應(yīng)用有一個自己的特點，最大的特點是可以循環(huán)使用，也是相當于我們把成本方面目前來講比較高，我們通過循環(huán)應(yīng)用把成本降低，所以能夠達到實用的水平。再其次是RFID的支付，就是用RFID作為一種支付的手段，這主要是講高頻13.56MHz的應(yīng)用，那么在國內(nèi)不管是二代身份證還是公交一卡通都算做應(yīng)用，之后還是圖書館和汽車的應(yīng)用。應(yīng)該講目前的應(yīng)用這些技術(shù)是相對成熟的，再往后看，包括RFID的實時定位，還有第三方物流或者是RFID的防偽認證方面都有很大的市場，但是目前來講這個技術(shù)還沒有發(fā)展到一個非常完善的程度。所以目前做迫切的應(yīng)用非常有難度。 
     
那么我的報告分為5部分，首先是闡述一下我們對RFID的商業(yè)價值的理解，第二點以一個具體的案例分析一下RFID的ROI的模型。第三個講一些自動化所承擔的在制造業(yè)方面的應(yīng)用案例，最后要提一下應(yīng)用中存在的挑戰(zhàn)，以及對未來前景的展望。 

首先講的是RFID的優(yōu)勢和價值在什么地方？其實在這個方面，我不想更多地說了，RFID有自己的一些特點或者說是優(yōu)勢，那么在制造業(yè)方面這些優(yōu)勢體現(xiàn)為右邊的這些特點。下面有一個紅色的一行字，這一行是RFID：A  Key  To  Automating  Everyting！這就是RFID讓一切自動化起來，我們翻譯得文雅一點是RFID是自動化之光。這句話聽起來有點大了，把RFID稱做自動化之光，或者是讓一切自動化，能做到這么高嗎？實際上這句話不是我說的，這是2004年1月，美國的科學(xué)美國人雜志，做了一篇?？希o了這樣一個題目。把RFID稱做自動化之光，那么的確在2004年之后，在RFID這個行業(yè)發(fā)生了很多的事情。比如說沃爾瑪宣布了他的強制貼標計劃，之后美國的國防部也公布了他的RFID計劃。那么從國際標準以及其他的一些應(yīng)用領(lǐng)域方面，從2004年1月后，應(yīng)該講開始如火如荼地進行了。 

下面有4條，這4條是我們認為RFID的4個發(fā)展階段。第一個發(fā)展階段物品識別，它只是識別ID，這應(yīng)該講是最初級的RFID應(yīng)用。第二階段是信息采集，這不僅是我們能夠識別ID，我們還可以讀其他的信息并且能夠?qū)懸恍┬畔?。第三階段是控制處理，我們通過RFID可以對生產(chǎn)線的其他設(shè)備進行控制。最后一步是我們一直堅持的觀點，第四階段是RFID將發(fā)展成短距離的應(yīng)用手段，和遠距離的通訊，比如說GSM、GPRS形成互補的手段。比如說GPRS在室內(nèi)不能發(fā)揮作用，那么RFID就可以在這方面產(chǎn)生價值。所以最終的發(fā)展方向，我們認為還是在短距離通訊方面。 
     
這張是RFID的發(fā)展預(yù)測，目前RFID在資產(chǎn)管理以及供應(yīng)鏈管理方面有一些應(yīng)用，應(yīng)用的領(lǐng)域是比較廣泛的，有比較多的案例。那么在未來的5年，我認為一個是在制造業(yè)，另外一個是在個人消費的領(lǐng)域，都會有更多的應(yīng)用。所以，實際上如果從機會來講，將來的發(fā)展機會主要還是在制造業(yè)和個人消費領(lǐng)域。今天我主要講的是RFID在制造業(yè)的一些應(yīng)用。 
     
RFID的驅(qū)動力其實表現(xiàn)在兩個方面，第一個是可見的，第二個是潛在的收益。其實可見大家看一下都可以理解，那么在潛在的收益這方面，其實是提高客戶的滿意度等等，但是我作RFID的模型中并沒有考慮這部分的內(nèi)容。但是這部分的內(nèi)容容易忽視，所以我講一下這方面的內(nèi)容。 
     
首先，RFID在制造業(yè)或者是企業(yè)的應(yīng)用當中，是一個漸進式的應(yīng)用模式，也就是我們不能夠一下子到一個很高的層次。那么，在這一點上，我想有一個觀點叫做企業(yè)是否應(yīng)用RFID有一個“三思”，什么叫做“三思”？就是首先要思考三個問題，第一個問題你的企業(yè)是不是遠見型企業(yè)，遠見型企業(yè)怎么理解或者是怎么定義呢？問自己一個問題，是不是遠見型的企業(yè)，就是說希望RFID是給自己的企業(yè)提升利潤，在企業(yè)現(xiàn)在的基礎(chǔ)上提升利潤還是說扭虧為盈，那么這個是非常關(guān)鍵的。很多人指望用RFID來降低自己的虧損，這個目前來講是做不到的，RFID只能說是喜上加喜的層次。所以，如果我是行業(yè)當中排名前幾位的企業(yè)，那么我用RFID可以進一步提高我的效率，能夠進一步提高我品牌的價值，那么這個RFID的應(yīng)用是有意義的。那么反過來講，如果是這種勞動密集型企業(yè)，那么我們在應(yīng)用RFID的時候，實際上它的很多價值是沒法體現(xiàn)出來的。 
     
第二思是什么呢？是企業(yè)現(xiàn)有的信息化水平怎么樣。因為RFID實際上做到了一點，就是數(shù)字化，我們把生產(chǎn)過程當中的流程都數(shù)字化了，那么數(shù)字化就需要上游到下游。就是我的數(shù)字從哪來到哪去，所以這個和企業(yè)現(xiàn)在的信息化水平是非常非常相關(guān)的。 
     
第三思：RFID是不是企業(yè)唯一的選擇？實際上我們應(yīng)該講，在很多應(yīng)用的領(lǐng)域，RFID并不見得是企業(yè)唯一的選擇方式。那么不管是條碼，還是其他的，其實很多的勞動密集型型就是手抄，人去報數(shù)，這目前來說是非常多的，特別是在中國。所以我們強制上RFID真的體現(xiàn)不出價值和優(yōu)勢，所以在這方面企業(yè)如果能先想清楚這三個問題，并且得到肯定的答案之后，我想應(yīng)用RFID會有它的價值。 
     
那么我們后面舉一個例子，就是RFID ROI模型的計算，在這個企業(yè)當中有200人的規(guī)模，年營業(yè)額3億元人民幣，凈利潤是0.3億元，RFID的實施周期是5年。這并不是一個國內(nèi)的案例，這是一個國外的案例，我把它轉(zhuǎn)化為人民幣進行講解。在國內(nèi)目前的應(yīng)用案例當中沒有很好地統(tǒng)計出模型，那么我們看一下這個RFID當中有哪些成本。由于這個案例相對比較復(fù)雜，所以加入了Wi-Fi，所以這個Wi-Fi也有一部分的投入，那么硬件成本的投入大概在160萬左右。第二個是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及軟件的成本，這個主要包括服務(wù)器還有相關(guān)的硬件，以及一些數(shù)據(jù)庫軟件和中間件的成本。我們應(yīng)該看到，這一部分的成本也是比較大的，特別是軟件的投入，是相對來說比較大的。那么在這一部分成本基本上是53.4萬左右。第三部分是系統(tǒng)集成和服務(wù)，這包括系統(tǒng)安裝、調(diào)試、人員的培訓(xùn)等等，這方面RFID的總投入是258.3萬。我們看一下這個是ROI投入的計算器，用這個計算器統(tǒng)計這個結(jié)果。實際上在RFID應(yīng)用當中，企業(yè)的人數(shù)下降了10%，但是企業(yè)人員的收入增加了10%，對于企業(yè)來講最后的收益是60萬。但是實際上，其實在國內(nèi)的很多應(yīng)用案例當中，我們并不提倡或者是說并不鼓勵進行裁員，這牽扯到很多的問題，并不是說把他裁掉就可以了。所以在國內(nèi)我們很多應(yīng)用的案例當中都不涉及到裁員的問題，所以不涉及到漲工資的問題。 
     
那么再往下看，設(shè)備的數(shù)量不變的情況下，單臺設(shè)備的年生產(chǎn)總值提高了10%左右，平均設(shè)備的利用率，這使我的管理更加透明化，所以我能夠更清楚地了解在每一個時刻，我的機器哪些在工作，哪些沒有工作，所以我可以有效地提高設(shè)備的利用率，那么利用率提高了30%。生產(chǎn)周期就是我能夠一年生產(chǎn)更多批次的產(chǎn)品，這實際上和生產(chǎn)效率有關(guān)。再有就是廢品率，由于我們利用了RFID之后，實際上提升的質(zhì)量的控制，或者是質(zhì)量管理這方面的一些手段。那么在廢品率方面會有所降低。那么經(jīng)過這樣的統(tǒng)計，我們算出了他在設(shè)備方面、生產(chǎn)方面能夠帶來的收益是265.6萬元，總共是325.6萬元。那么它的回報周期是258.3萬元/325.6萬元是0.79萬元。我們實施5年，我們大概用4年左右的時間可以把投資收回來。如果在這個地方，如果我們把上面的人員部分去掉，也就是看不到60萬元，我們看到回報率是接近1。就是我們的投資回報率到第4年，就是我們項目實施還沒有結(jié)束的時候，我們的投資已經(jīng)完全收回來了。 
     
那么剛剛講到IBM推出了ROI模型的計算器，那么用這個計算器，美國的ITtechEx在各個行業(yè)當中做了一個調(diào)查，統(tǒng)計的結(jié)果是各個行業(yè)的RFID投資回報的周期，供應(yīng)鏈以沃爾瑪為例是等于1，藥品防偽是2.3，血液管理也是等于1，這和我們國內(nèi)的計算也是比較吻合的。 
     
下面講一下國內(nèi)的RFID應(yīng)用案例，第一個講服裝。中國的確是服裝生產(chǎn)大國，中國在江浙和廣東地區(qū)，這都是中國的服裝生產(chǎn)的集中地。那么，實際上現(xiàn)在可能面臨批量小、多品種、交期短的矛盾，那么在服裝生產(chǎn)當中，就是用RFID替代條碼，那么條碼需要掃描，拿起掃描槍掃然后再掛上掃描槍，我們就把時間節(jié)省下來提高生產(chǎn)率，這是相當明顯的。我們可以看到最后的結(jié)果，提高的生產(chǎn)率是10%左右。 
     
現(xiàn)在我們可以看到，這是我們原來的應(yīng)用現(xiàn)場，原來的應(yīng)用現(xiàn)場當中，實際上衣服的掛鉤都貼著條碼，那么這個條碼在運行的過程當中，一個是會受到污染，再一個是人工掃描需要時間?，F(xiàn)在的應(yīng)用現(xiàn)場是什么呢？就是在掛鉤上我們看到左上角的圖就是在生產(chǎn)線上的衣服掛鉤，這上面有13.56兆的標簽，在生產(chǎn)線上有一個讀寫器，在工位上也有讀寫器，所以我們不需要到生產(chǎn)線上取掛鉤，它可以自己流到工作的工位上。這個是江蘇南通的一個廠，企業(yè)投入的成本是160萬左右，但是企業(yè)回收的成本，提高生產(chǎn)率是10%左右，實際上這個企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)不是很在意提高10%的生產(chǎn)率，因為他已經(jīng)把自己企業(yè)主要的方向轉(zhuǎn)到了制衣的生產(chǎn)線方面，他把這個生產(chǎn)線賣給自己的同行。我們聽到51家券商換了波音飛機。從這個角度來講，這個企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)該講他也是一個具有遠見型的領(lǐng)導(dǎo)，那么這個企業(yè)也的確在RFID的應(yīng)用當中嘗到了甜頭。 
     
第二個案例，是一個卷煙廠，它有自己的一個特殊性。因為國家的煙草專賣局對煙草信息的管理有自己的一套要求。那么為了滿足這個要求，所以一些煙草企業(yè)就不得不使用RFID來進行在煙廠生產(chǎn)出來之后，在流通環(huán)節(jié)進行RFID的改造。那么這種改造它的業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)實施部署都不看了，也是看一下現(xiàn)場，香煙生產(chǎn)成一件一件之后，把一件一件的香煙，30件香煙擺在一個托盤里面，我們RFID是貼在托盤這里的。也就是說，我們一個托盤管30件香煙，那么這個在流通的過程中，托盤一直是和30件香煙捆在一起的，香煙不會拆散，所以符合了煙草專賣局的要求，一直到省級專賣的追蹤和追溯。 
     
第三個是海爾的家電生產(chǎn)線，前一段時間我講到了沃爾瑪有一個強制貼標的事情。就是前500個供應(yīng)商在供貨的時候要貼上這個電子標簽，那么海爾作為沃爾瑪?shù)墓?yīng)商，他也不得不貼RFID這個標簽，去滿足沃爾瑪?shù)墓┴浶枨?。但是這樣做他心里很不情愿，這實際上就是制造商買單，讓供應(yīng)商或者是銷售商獲利的事情，所以海爾提出了要進一步應(yīng)用RFID，來把自己的投入能夠有產(chǎn)出。所以，我們給海爾提供了這樣一個方案，就是在生產(chǎn)線加工的過程當中就把RFID貼上去。舉一個例子，在海爾特種冰箱生產(chǎn)線上，冰箱的外殼實際上是在時間過程當中第一步就要做好的東西，那么我們在冰箱外殼做好之后就把RFID的標簽貼在外殼上，我們當時是貼在內(nèi)部，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)有23個環(huán)節(jié)，這樣我們加快了生產(chǎn)速度。舉一個例子，海爾冰箱生產(chǎn)是32秒鐘下線一臺冰箱，就是所有的生產(chǎn)線平均下來32秒鐘，現(xiàn)在使用了RFID之后，進行了一個統(tǒng)計，大概是降到29秒，其實看上去只有短短3秒，但是對于海爾來講是非常大的提高，這個項目也取得了成功。但是從另外一個方面看，在海爾這個項目當中，實際上經(jīng)歷了非常多的測試，就是說在RFID這套系統(tǒng)正式運行之前，它經(jīng)歷了100個循環(huán)，就是每一個標簽進行了100次循環(huán)來進行生產(chǎn)流程工藝的驗證，這個用了將近半年的時間。就是在這半年當中，實際上是原有的條碼和現(xiàn)有的RFID帶同時應(yīng)用，企業(yè)實際上承擔了一定的風險和投入的。那么在這半年當中，RFID并沒有發(fā)揮出它自己的價值，相反可能還給企業(yè)帶來了更多的投入。但是，經(jīng)過了半年的驗證之后，那么這個RFID的生產(chǎn)工藝就正式地寫入了海爾的生產(chǎn)工藝當中，那么其實測試是相當重要的。那么海爾在特種冰箱上應(yīng)用RFID還有一個特點，就是我們冰箱的生產(chǎn)實際上有一個非常重要的過程叫做起框，因為冰箱本為了隔熱要經(jīng)過200度高溫的加熱，讓冰箱門膨脹起來起到一個隔斷的作用，傳統(tǒng)的條碼是完成不了的。以前的冰箱生產(chǎn)線在這一步都采用特殊的條碼，這個是可以耐高溫的，成本是1元多，并且是不可以回收的?，F(xiàn)在我們用RFID這個標簽是可以耐高溫的，它的成本和原有的條碼成本是基本上接近的，但是是可以回收的，所以每年可以產(chǎn)生50多萬的效應(yīng)。這個是應(yīng)用現(xiàn)場的一些圖片。 
     
再講一些應(yīng)用當中的挑戰(zhàn)，其實應(yīng)用當中并不是像我們看到的圖片當中那么理想和美好，在應(yīng)用之前會遇到很多很多的問題。需要對解決方案進行一個可靠性的認證，這部分的工作非常重要。中科院自動化所在國家“863”計劃的支持下，建立了RFID技術(shù)測試實驗室，還有技術(shù)分析測試試驗平臺，也有測試方案和手段。目前掌握了RFID的一些應(yīng)用，可以為企業(yè)提供很好的方案。 
     
下面有一些產(chǎn)品性能測試的服務(wù)，比如說RFID標簽貼在什么位置，還有為了適應(yīng)RFID的貼標簽，我們用什么樣的包裝材料更好。這是我們主要的測試設(shè)備，這是在現(xiàn)場測試當中的測試環(huán)節(jié)。這邊我們可以看到一個剛才沒有講到了例子，這是煙廠，在煙廠的案例當中，并沒有做到裁員，那么帶來的好處是什么？就是工人原來是跑著干，或者說是走著干，現(xiàn)在變成了站著干了，甚至是坐著干了。所以，工人在旁邊，他的工作會變得相對輕松。非常簡單地給大家描述一下，一個貨盤上30件香煙，以前工人要爬上爬下最條碼進行掃描，但是現(xiàn)在坐著做準確性不到100%，99%左右，就是每100件還是有誤讀和讀不出來的情況，這個時候才需要工人進行手工的操作。但是這樣的工作強度下，工人的勞動強度降低了非常多。 
     
這個部分我們講到了一些挑戰(zhàn)，比如說剛剛看到的案例當中，我們RFID標簽是貼在托盤上的。這實際上只是第一步。為了達到香煙的防偽，實際上我剛才講的案例只是對香煙的追溯，如果要達到防偽，要在每一件和每一條香煙上進行貼標簽。就是從一件到箱到托盤，這么多的香煙我們怎么保證全部讀取下來。我們做了試驗，在實驗室的環(huán)境、電子屏蔽室、理想環(huán)境等等都進行了測試。那么在運動的過程當中，因為我們剛才講的是靜態(tài)的測試，靜態(tài)是表現(xiàn)出一些性能，那么動態(tài)的條件下又表現(xiàn)出一些性能，所以我們進行了速度測試，還有應(yīng)用的角度測試。這些測試應(yīng)該說是非常繁雜、復(fù)雜的。這個工作量是非常大的，但是得到的數(shù)據(jù)的確是有價值的。那么這個是測試的一些結(jié)果，我們就根據(jù)這樣的測試結(jié)果，我們可以為企業(yè)提供一些非常有參考價值的數(shù)據(jù)和結(jié)論。比如說在這個案例當中，我們給企業(yè)提供的參考就是在讀寫器、天線和水平面呈45度角的情況下，我們可以獲得最好的標簽讀取的性能。 
     
最后講一下RFID的應(yīng)用前景。其實前面我已經(jīng)講到了RFID我們把它認為是有4步的計劃。第一步是識別ID，第二步是加入其他的信息，第三步是RFID控制生產(chǎn)設(shè)備，最后是把RFID作為近距離的通訊手段。現(xiàn)在我們擴展到把RFID作為一種控制手段，去和現(xiàn)在的機器人結(jié)合在一起。實際上這個挺有意思的，左邊這張圖我們是做了一批地板，我們已經(jīng)把RFID的標簽做在里面了，只要在于室內(nèi)鋪好這個地板，那么我們RFID的機器人，在進入這個門的時候，它可以下載這個環(huán)境當中的電子地圖，那么這個機器人盡管沒有來過這個地方，他只要進門下載地圖就可能了解這個地方，他在室內(nèi)任何地方走的時候可以給自己進行一個定位，這一點非常重要，在倉儲管理當中非常有價值。 
     
第二個是用RFID進行精確地位，利用RFID的特點進行可視化。實際上RFID本身并沒有可視，它沒有攝象頭，但是我們利用RFID的特點我們可以可視化的裝備一些零部件，實現(xiàn)精確的定位。在一些其他的條件下，這個定位的精度可以達到0.1毫米，這是滿足很多企業(yè)的需求的。 
     
剛才我們提到的海爾的案例當中，上線前我們要進行一些測試，這個測試非常重要，但是對于企業(yè)來講，又有一個考慮。比如說海爾這個項目，我們在做好方案之后，如果在現(xiàn)場調(diào)試再進行測試需要很長的時間，需要3個月左右，不管企業(yè)是停產(chǎn)還是半停產(chǎn)都會對企業(yè)造成很大的損失。所以我們提出了生產(chǎn)線模擬，就是在上線前，我們對實際的應(yīng)用進行仿真，這當然是基于我們前面很多實際測試的數(shù)據(jù)。那么在仿真的基礎(chǔ)上，我們海爾這個項目當中，實際上是用5月1日到5月3日這三天的時間，把所有的設(shè)備安裝、調(diào)試一次成功。那么這個實際上就是大大縮短了系統(tǒng)上線前的調(diào)試的時間，這對于企業(yè)來講也是非常大的收益。其實在這個方面其實并不是沒有國外的產(chǎn)品，我們其實看到在歐洲的匈牙利有一個公司推出了這樣一個RFID仿真的軟件，這個仿真軟件它的報價的歐元在5萬歐元到8萬歐元左右，這個價格是非常到的。 
     
還有是RFID的產(chǎn)品全生命周期管理，像沃爾瑪?shù)囊笙潞柌坏貌毁N，那么第二步是給海爾帶來了收益，還有第三步是歐盟實行了電子產(chǎn)品回收法，在歐盟銷售的產(chǎn)品有很高的環(huán)保要求，而且在回收的過程當中，要確定一些電子零件。那么歐盟提出能不能把電子標簽提升多回收的領(lǐng)域，所以我們剛剛講的生產(chǎn)線進一步進行擴展，就是從生產(chǎn)、銷售、企業(yè)內(nèi)部物流、售后服務(wù)、回收一條線全部用RFID標簽進行管理。那么這一部分，現(xiàn)在只能講只是一個計劃，還并沒有實現(xiàn)，所以我把它放在前景展望當中。但是這一部分的工作非常有價值和意義，特別是面對現(xiàn)在我們國內(nèi)的電子企業(yè)，向國外出口產(chǎn)品，那么這個實際上將來大家都會遇到這個問題。 
     
這就是我一個報告，那么其中會有一些不太恰當或者是大家不太認同的觀點，我也希望能夠和大家一起討論，謝謝大家！