信息安全敏感物品供應(yīng)鏈中RFID的應(yīng)用——航空制造業(yè)與軍用戰(zhàn)備集裝器材

　　引言

　　RFID是一種自動識別系統(tǒng)，它通過非接觸的射頻信號自動識別目標(biāo)并采集數(shù)據(jù)，可識別高速運(yùn)動目標(biāo)并可同時識別多個目標(biāo)，無須人工干預(yù)，操作快捷方便，可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。無論軍用物資處于采購、運(yùn)輸、倉儲、使用、維修的任何環(huán)節(jié)，各級指揮人員都可以實(shí)時掌握其信息和狀態(tài)。RFID可以極快的速度在讀寫器和電子標(biāo)簽之間采集和交換數(shù)據(jù)；具有智能讀寫及加密通信的能力，世界唯一性密碼，極強(qiáng)的信息保密性，這對于軍事物流要求準(zhǔn)確、快速、安全、可控提供了切實(shí)可行的技術(shù)途徑。

　　RFID技術(shù)是現(xiàn)今信息技術(shù)在流程再造中應(yīng)用的熱點(diǎn)。RFID技術(shù)的應(yīng)用為航空工業(yè)帶來了豐厚的利益，從飛機(jī)部件的制造、運(yùn)輸?shù)斤w行、維修，從航空服務(wù)業(yè)到貨運(yùn)業(yè)，RFID技術(shù)可以無處不在。RFID技術(shù)的應(yīng)用將大大提高供應(yīng)鏈自動化能力，改善航空部件使用壽命，增強(qiáng)飛行、貨運(yùn)安全性，使飛機(jī)部件的維修保養(yǎng)和更換變得非常方便，其最終目標(biāo)是保證持續(xù)的空中安全。
　　
　　1 RFID在航空制造業(yè)的應(yīng)用

　　1.1在航空業(yè)的重要作用

　　RFID技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，經(jīng)歷了從無源到有源的發(fā)展歷程，在航空界逐漸形成一系列應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)今信息技術(shù)在流程再造中應(yīng)用的熱點(diǎn)。RFID技術(shù)的應(yīng)用為航空工業(yè)帶來了豐厚的利益，從飛機(jī)部件的制造、運(yùn)輸?shù)斤w行、維修，從航空服務(wù)業(yè)到貨運(yùn)業(yè)，RFID技術(shù)可以無處不在，RFID技術(shù)的應(yīng)用將大大提高供應(yīng)鏈自動化能力，改善航空部件使用壽命，增強(qiáng)飛行、貨運(yùn)安全性，使飛機(jī)部件的維修保養(yǎng)和更換變得非常方便，其最終目標(biāo)是保證持續(xù)的空中安全。在航空工業(yè)，RFID技術(shù)主要具有以下作用：通過提高已知的"實(shí)際交付"配置，改進(jìn)航線結(jié)構(gòu)控制；通過識別劣質(zhì)零件減少企業(yè)成本，這也有助于最小化航班總量；提供可靠的部件跟蹤能力；簡化解決相關(guān)服務(wù)問題的內(nèi)部過程和減少周期時間；改進(jìn)航空公司和供應(yīng)商之間信息交換的準(zhǔn)確性。此外，RFID技術(shù)還可以通過以下能力提供競爭優(yōu)勢：無任何可視需求；動態(tài)讀/寫能力；在苛刻環(huán)境下同時讀入多個標(biāo)簽并進(jìn)行識別的能力。由于RFID技術(shù)存在的優(yōu)勢，世界主要飛機(jī)制造商都在力推各供應(yīng)商應(yīng)用RFID技術(shù)。

　　1.2 實(shí)際應(yīng)用情況

　　在航空制造業(yè)方面，飛機(jī)供應(yīng)商和制造商也都積極的將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造、供應(yīng)鏈等過程的部件跟蹤。波音和空客公司都在致力于將RFID技術(shù)應(yīng)用于其供應(yīng)鏈和飛機(jī)制造過程。零部件的標(biāo)簽跟蹤能夠減少偽劣品的生產(chǎn)，并為供應(yīng)商提供利益。跟蹤在33個國家制造的600多萬個零部件，并確保每個部件按需及時送達(dá)裝配線，否則就要承擔(dān)延遲價值2000萬美元的寬體機(jī)生產(chǎn)效率的風(fēng)險。這是空客公司和波音公司每天都共同面臨的問題。同時，聯(lián)邦航空規(guī)則要求每個零部件及其歷史記錄都要進(jìn)行個別跟蹤。如此艱巨的任務(wù)促使著這兩家全球最大的民機(jī)制造商聯(lián)合起來共同通過配置RFID技術(shù)自動化，實(shí)現(xiàn)它們的供應(yīng)鏈流程。

　　波音和空客公司共同占據(jù)著全球大型民用噴氣機(jī)的整個市場，它們聯(lián)合舉辦全球工業(yè)論壇，以期獲得客戶、部件供應(yīng)商和管理機(jī)構(gòu)對使用RFID的支持。與美國沃爾瑪公司和美國防部不同，空客和波音不計(jì)劃強(qiáng)制要求供應(yīng)商實(shí)施RFID技術(shù)，而是采用一種系統(tǒng)的方法加強(qiáng)與供應(yīng)商的協(xié)作。在2004年空客和波音同它們的供應(yīng)商及航空客戶在亞特蘭大、香港和德國慕尼黑舉行的工業(yè)論壇涉及了RFID技術(shù)的潛在利益及挑戰(zhàn)，指出RFID技術(shù)雖然可能會引起商業(yè)問題，但空客和波音相信RFID技術(shù)能極大地降低整個航空工業(yè)成本。它們都認(rèn)為，通過部件和流程跟蹤可以提高工廠內(nèi)部效率，并能降低成本，包括貨物記錄及庫存資料，同時能夠減少誤差，改進(jìn)庫存精度。RFID技術(shù)也能夠使空客和波音及它們的供應(yīng)商減少供應(yīng)鏈庫存，因?yàn)镽FID技術(shù)從部件開始生產(chǎn)到飛機(jī)裝配都能夠提供更好的部件可見性。RFID技術(shù)還能夠讓供應(yīng)鏈中的每一個成員包括購買飛機(jī)的航空公司，識別由管理局認(rèn)證過的零部件，這樣可以減少供應(yīng)鏈中偽劣部件存在的可能性。

　　波音每天向其全世界航空客戶運(yùn)送4650個備用部件。這些航空公司存在貨架上沒用過的備用部件價值估計(jì)有450億美元。RFID技術(shù)可以為這些航空公司提供可見度，使得它們能夠?qū)ζ鋷齑孢M(jìn)行修整，同時可以確保部件總是處于需要之處，保證飛機(jī)的飛行。波音公司在堪薩斯州的威奇托工廠為其幾乎所有的民用噴氣客機(jī)設(shè)計(jì)、制造和裝配機(jī)身結(jié)構(gòu)、螺旋槳軸支架和發(fā)動機(jī)部件。在該工廠的部件輸送過程中，波音公司對部件進(jìn)行了RFID標(biāo)簽跟蹤測試。無源UHF系統(tǒng)在部件接收和工廠內(nèi)部車間與車間以及車間與裝配線之間運(yùn)輸過程中能夠自動進(jìn)行跟蹤。而在過去，這些工作都要通過工人手工掃描部件條形碼完成，這使得波音對部件的可見性受到了限制，因?yàn)楣と穗y免會忘記對某個部件進(jìn)行掃描。而無源UHF系統(tǒng)不但可以同時識別一打或更多的部件，而且為管理人員提供了更好的部件可見性。在飛機(jī)飛行期間，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量或者外部環(huán)境的冷度都可能損壞標(biāo)簽或者標(biāo)簽儲存的數(shù)據(jù)。而且RFID系統(tǒng)是否會干擾機(jī)載設(shè)備也是要考慮的問題。波音已同它的客戶并聯(lián)合FAA對這些疑問進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)。在2006年4月，波音公司選擇Intelleflex公司為787客機(jī)生產(chǎn)64千位的超高頻硅片，為787客機(jī)經(jīng)常需要維護(hù)的部件提供射頻識別"智能標(biāo)簽"。現(xiàn)在，波音公司正在和其供應(yīng)商共享與其飛機(jī)有關(guān)的配置、訂單及運(yùn)輸?shù)刃畔?，這將有助于波音將RFID生成的數(shù)據(jù)儲存到波音現(xiàn)有的部件信息條形碼收集數(shù)據(jù)庫中。這種數(shù)據(jù)庫將對其商業(yè)伙伴開放，而信息將會更加準(zhǔn)確和及時，從而使得供應(yīng)商可以減少庫存，同時又可以保證在有所需時能夠及時交付。

　　空客公司于2000年開始測試RFID技術(shù)。當(dāng)時，它通過一種RFID系統(tǒng)識別和跟蹤借給航空維護(hù)中心的定位工具。這種技術(shù)將花在工具檢測上的時間減少了25%，并使空客能夠進(jìn)行自動工具校準(zhǔn)。而在過去，這些工具必須在實(shí)際位置上來回地挪移，現(xiàn)在則可以通過儲存在標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控校準(zhǔn)。在2005年，空客公司開始公布在其世界上最大的民用噴氣客機(jī)A380上配置了10,000個射頻識別芯片。這些芯片使用碳纖維制造技術(shù)制成以減輕飛機(jī)重量，并結(jié)合使用了超聲波掃描系統(tǒng)以及其它一些技術(shù)?？湛凸驹谠擄w機(jī)的乘座椅、救生衣以及剎車系統(tǒng)上均使用了無源RFID芯片以幫對這些部件進(jìn)行維護(hù)。

　　飛機(jī)供應(yīng)商、航空公司均積極響應(yīng)，通過RFID技術(shù)提高其供應(yīng)鏈競爭優(yōu)勢。盡管目前標(biāo)簽的成本較高，但是RFID技術(shù)會使供應(yīng)商受益匪淺。最重要的是，供應(yīng)商可以通過精確獲知部件位置而改進(jìn)流程。通過獨(dú)特的RFID部件識別，供應(yīng)商可以創(chuàng)建電子審計(jì)跟蹤和維護(hù)歷史，這有助于減少偽劣部件，削減維護(hù)工作人員數(shù)量，從而降低成本。波音民用飛機(jī)RFID項(xiàng)目經(jīng)理Kenneth Porad表示，RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以為供應(yīng)商帶來真實(shí)的利益，極大地改進(jìn)企業(yè)流程，這都要建立在數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)之上。EPCglobal US公司把航空業(yè)應(yīng)用RFID技術(shù)稱之為"95%解決方案"，因?yàn)楹娇諛I(yè)供應(yīng)鏈大約有95%的環(huán)節(jié)可以應(yīng)用RFID技術(shù)，RFID技術(shù)在航空業(yè)的發(fā)展?jié)摿芍^是巨大。EPCglobal US還同洛·馬公司、波音公司以及其他航空公司合作研究RFID標(biāo)準(zhǔn)，以期解決行業(yè)內(nèi)供應(yīng)鏈的實(shí)時監(jiān)控、安全性問題以及效率問題。洛·馬公司同波音公司在防務(wù)領(lǐng)域存在著競爭關(guān)系，洛·馬公司已經(jīng)把RFID技術(shù)作為了一種關(guān)鍵技術(shù)。該公司也在其供應(yīng)鏈上發(fā)起了5項(xiàng)"預(yù)實(shí)施"的小規(guī)模RFID技術(shù)研究項(xiàng)目，包括同商業(yè)伙伴及客戶實(shí)施的EPC技術(shù)試驗(yàn)。這些項(xiàng)目在2004年底結(jié)束。之后，洛·馬公司確定了如何實(shí)施RFID技術(shù)。菲尼克斯霍尼韋爾國際航宇電子系統(tǒng)公司在2004年初期開始一項(xiàng)RFID技術(shù)測試項(xiàng)目，它將RFID技術(shù)和條形碼結(jié)合，跟蹤部件在工廠內(nèi)的移動及向飛機(jī)制造商的運(yùn)輸。GE航空公司也實(shí)施了幾個小規(guī)模試驗(yàn)計(jì)劃，通過RFID技術(shù)改進(jìn)其供應(yīng)鏈以提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)庫存控制、減少營運(yùn)資金。
　　
　　2 RFID技術(shù)在軍用戰(zhàn)備器材中的應(yīng)用

　　2.1裝備物流中使用RFID技術(shù)優(yōu)勢

　　裝備物流是指軍事力量在平時訓(xùn)練、執(zhí)勤和戰(zhàn)時所需的裝備物資通過采購、儲存、運(yùn)輸、供應(yīng)、使用、報(bào)廢、回收等環(huán)節(jié)以及包裝、加工、保養(yǎng)、修理等功能的全生命周期內(nèi)，實(shí)現(xiàn)其時間和空間轉(zhuǎn)移的全過程。研究裝備物流的核心目標(biāo)是解決裝備物資平時與戰(zhàn)時“快速、精確、高效”的保障問題。裝備物流是一個復(fù)雜、綜合、完整的體系。裝備是指用于實(shí)施和保障軍事行動的武器、武器系統(tǒng)和其他軍事技術(shù)器材的統(tǒng)稱，主要指武裝力量編制內(nèi)的武器、彈藥、車輛、器械、裝具等。

　　在軍隊(duì)裝備后勤保障中，信息的快捷和通暢是系統(tǒng)成功的基礎(chǔ)前提。特別是裝備的保障，由于品種繁多，給裝備的供給和管理帶來很大的問題。采用RFID技術(shù)可以在不開箱的情況下，以最快的速度準(zhǔn)確地獲取裝備的完整信息，進(jìn)行可視化裝備管理，提高裝備物流保障效率，降低作業(yè)成本。同時由于RFID無需接觸識別、無需可視識別，耐油污，耐塵土，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合裝備的野外供給與識別。因此，RFID在裝備管理上具有重要的意義。
 
　　RFID在物流中的主要應(yīng)用之一是對物流的跟蹤。RFID主要完成的任務(wù)是通過自動化增加生產(chǎn)力并限制人工干涉，避免人為錯誤；獲得快速的后勤管理，取得即時的供應(yīng)鏈動態(tài)資料，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈之完全可視化，加速物流的運(yùn)送并改善對運(yùn)送的掌握；減少多余的資料錄入并且提高資料的正確性。

　　由于RFID標(biāo)簽的唯一標(biāo)識性，通過同計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的結(jié)合，可以在物流的各個環(huán)節(jié)上跟蹤貨物，實(shí)時地掌握裝備器材處于裝備物流的哪個節(jié)點(diǎn)上。應(yīng)用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)，獲得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益： 

　?。?）縮短作業(yè)流程。對于裝備配送中心（簡稱配送中心），出入庫在平時作業(yè)中占很大的比例，將托盤上和包裝箱上貼上RFID標(biāo)簽，在配送中心出入庫口處安放閱讀器，這樣出入庫時，利用叉車將貨物送入（出）倉庫，在出入口處無需停止進(jìn)行掃描，在流程中捕獲數(shù)據(jù)，閱讀器可以遠(yuǎn)距離的動態(tài)的一次性識別多個標(biāo)簽，計(jì)算機(jī)根據(jù)所閱讀到的信息，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄，大大節(jié)省了出入庫的作業(yè)時間。

　?。?）改善盤點(diǎn)作業(yè)質(zhì)量。由于每個包裝箱和托盤上都貼有RFID標(biāo)簽，進(jìn)行盤點(diǎn)作業(yè)時，只需利用手持式RFID閱讀器依次經(jīng)過所有貨架，閱讀器就自動獲取所有標(biāo)簽上的信息，利用PC機(jī)進(jìn)行盤點(diǎn)記錄。利用RFID技術(shù)將大大減少傳統(tǒng)盤點(diǎn)作業(yè)中所出現(xiàn)的遺漏等差錯，增強(qiáng)了信息的準(zhǔn)確性、可靠性。

　　（3）增大配送中心的吞吐量。當(dāng)配送中心的主要作業(yè)——出入庫作業(yè)效率提高以后，配送中心對貨物的處理能力將大大提高，這樣就可以增加配送中心每日的貨物吞吐量，為配送中心獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
 
　?。?）降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。由于RFID技術(shù)可以動態(tài)的同時識別多個數(shù)據(jù)且識別距離較大的特點(diǎn)，在出入庫作業(yè)過程中，驗(yàn)收和出入庫幾乎是同時完成，無需再同以往的先將貨物堆放在收貨區(qū)等待驗(yàn)貨和條碼掃描，而直接可以在接貨后驗(yàn)貨入庫和揀貨后驗(yàn)貨出庫。這樣大大減少了貨物在配送中心內(nèi)的搬運(yùn)次數(shù)，降低了搬運(yùn)所帶來的設(shè)備費(fèi)用和人工費(fèi)用。
 
　　（5）裝備物流跟蹤。RFID技術(shù)的核心是標(biāo)簽上的EPC（產(chǎn)品電子代碼）提供對物理對象的唯一標(biāo)識，利用EPC可以實(shí)現(xiàn)裝備器材在整個物流上的跟蹤和自動化管理，增加裝備管理的透明化程度。

　?。?）信息的傳送更加迅速、準(zhǔn)確。由于遠(yuǎn)距離、動態(tài)自動識別、一次識別多個標(biāo)簽等優(yōu)勢，RFID技術(shù)將使信息的傳遞更加迅速和準(zhǔn)確，大大減少了錯誤和遺漏的發(fā)生。

　　2.2裝備物流中使用RFID技術(shù)障礙 

　　目前我軍主要將RFID技術(shù)用于裝備“在運(yùn)”（集裝箱儲存運(yùn)輸）、裝備修理、裝備“在儲”、軍車牌證等幾個方面，取得了一些研究應(yīng)用成果。由于受到以下幾個方面的限制，RFID在軍事中的應(yīng)用還沒有普及。

　　RFID項(xiàng)目的實(shí)施并不像一般人想象得那樣簡單和直觀。無論你是直接從RFID設(shè)備供應(yīng)商，還是從其產(chǎn)品分銷商、增值運(yùn)營商處購買RFID系統(tǒng)，你都需要考慮許多問題，如系統(tǒng)使用的頻率、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，各個不同頻段的標(biāo)簽不能通用，并且識讀器在不同頻段也不能通用，也就是說固定頻段的閱讀器只能識讀同樣頻段的標(biāo)簽。成功實(shí)施RFID系統(tǒng)，我們可以通過從幾個方面來考慮：

　　(1)標(biāo)準(zhǔn)

　　目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，電子標(biāo)簽迄今為止，全球也還沒有正式形成一個統(tǒng)一的(包括各個頻段)國際標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)(特別是關(guān)于數(shù)據(jù)格式定義的標(biāo)準(zhǔn))的不統(tǒng)一是制約RFID發(fā)展的重要因素，而數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)問題又涉及到各個國家自身的利益和安全。標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一也使當(dāng)前各個廠家推出的RFID產(chǎn)品互不兼容，這勢必阻礙了未來RFID產(chǎn)品的互通和發(fā)展，因此，如何使這些標(biāo)準(zhǔn)相互兼容，讓一個RFID產(chǎn)品能順利地在世界范圍中流通是當(dāng)前重要而緊迫的問題。

　　(2)成本

　　由于標(biāo)簽的數(shù)據(jù)容量、頻段、封裝要求等不同，價格相差較大。隨著技術(shù)的不斷提升和在各大行業(yè)的日益推廣，RFID的各個組成部分，包括電子標(biāo)簽、閱讀器和天線等制造成本有望大幅度降低。

　　(3)技術(shù)
  
    　金屬制品等對無線電信號的干擾很大，RFID標(biāo)簽的準(zhǔn)確識別率目前還只有80%左右，離大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用所要求的成熟程度也還有一定差距；另外在集成應(yīng)用工程實(shí)施過程中還需要攻克大量的技術(shù)難題。

　　(4)安全 

　　當(dāng)前廣泛使用的無源RFID系統(tǒng)還沒有非常可靠的安全機(jī)制，無法對客戶數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的保密，以及在讀或?qū)憯?shù)據(jù)的過程中都很容易被黑客所利用。 

　　結(jié)語

　　RFID技術(shù)已成為目前世界上最先進(jìn)的無線識別記錄方法。隨著近年來信息科技的蓬勃發(fā)展和RFID技術(shù)在航空制造業(yè)和軍用戰(zhàn)備集裝器材領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)層面已受到越來越多的關(guān)注并取得了許多創(chuàng)新性的突破。有關(guān)RFID技術(shù)的一些國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也正在相應(yīng)領(lǐng)域逐步建立和完善。在這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范整合后，RFID的成本將會隨之降低，而目前持觀望態(tài)度的企業(yè)也將勢必跟進(jìn)。