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RFID激发传统条码打印无穷潜力

newmaker 来源：MM现代制造

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在经济发展很不稳定的今天，情势迫使经营管理者们努力降低成本，合理化工艺并杜绝浪费。于是，RFID技术大有用武之地。大多数物流专业人员都认识到，RFID的作用近年来已经发生了很大变化。但是，他们可能并没意识到，困难的经济形势对这项技术的改变究竟有多大。

当沃尔玛要求其所有的供应商都要将RFID标签附在托盘和货箱上时，“即贴即送（Slap and ship）”开始成为时尚。据设在Pennsylvania州Warrendale的国际自动识别与移动技术协会（AIM Global）称，该指令也帮助普及了开环数据系统。在此系统中，数据的捕获、存储和通信是由颁布的标准确定的，这些标准允许不同的组织交换信息并进行操作，无需求助于中央控制设施。然而，几乎没有谁愿意深入考虑闭环系统的潜在价值。在闭环系统中，数据的采集和分析，以及所有相关的益处，都在拥有该系统的机构的独家控制之下。

如今，很多公司的工作范围早已超出了“即贴即送”之外。当自动识别提供商还在说明RFID存在的技术障碍时，实验项目正在展示其实际而重要的结果。就在各个企业还习惯于将RFID用于整个拓展的供应链中库存跟踪时，运行部门的经理们已在开发使用RFID的新价值。

AIM Global的主席Dan Mullen对此转变提出了自己的看法：“在闭环系统中，可以比较容易地理解工艺过程，决定投资并可以直接计算出投资回报率（ROI），其回报问题比起在供应链中与多个贸易伙伴打交道要简单得多。”

虽然一些人预计，在困难的经济环境下，技术投资也在衰落。而纽约的ABI研究所却预测，从2008~2013年，RFID市场每年将增长15%。该研究所称，带动这个增长的将是闭环应用领域。例如，RFID越来越多地应用于跟踪可回收容器（RTI）、备件和在制品（WIP）。

制造业应用RFID前景广阔

对于OATSystems公司来说，工业制造业是一个热门市场。OATSystems公司是RFID软件和中间件提供商。“制造商有许多要跟踪的对象问题，从原材料进入到在制品直到成品库存的每样货物都需要跟踪。”OATSystems公司的市场营销经理Alan Sherman这样解释。

特别需要指出的是，RFID正在用来获得生产过程的直观性。据OATSystems公司白皮书称，通过RFID，在制品可以整合部件和试验数据，创建一个详细的、可检查的制造过程档案，并提供一个准确完整的零部件、组件以及组合在一起进入成品库的纪录。在生产时把标签贴在货品上，制造商可以减少错误并降低资产缩水量和劳动成本。

1.工艺流程

由于在制品一直在厂里，RFID以较少的投资便能很快实施。“在WIP应用场合，公司可以反复使用同一批标签，”Washington州Everett的Intermec公司的全球RFID系统部经理Mike Nichols说，“RFID标签的成本问题在闭环系统中比在开环系统中要少得多。在开环系统中，每次都需要新的标签；在闭环系统中，公司需要关注的只是标签的性能而不是成本。”
“经理们需要知道工件的准确状态以及在生产线的位置，以便减少错误和劳动力，”Mullen说，“员工不必再手工输入工艺数据，设在生产线上不同地点的RFID读取装置会自动采集这些信息。”

据Sherman称，2006年以来，惠普（巴西）公司把RFID标签贴在所制造的每台喷墨打印机的机壳上：“机壳从进入组装线的那一刻开始，通过各个关键的转换点，一直到最后的发货点，始终被跟踪。”结果是，惠普可以确定每台打印机在每个生产站点所花费的时间，在成品库停留的时间等。通过分析这些数据，惠普便知道怎样调整造成瓶颈的生产工艺；通过收集试验结果以及印在每个标签上的日期和产品目的地，可以识别和跟踪在保修条款下返修的打印机。因此，公司得以准确获悉问题所在，改进产品质量并合理化返修过程。

2.资产跟踪

如今，各公司还在依靠RFID跟踪有价资产来削减成本。跟踪的对象包括：工具、设备、可回收容器和装运物，甚至员工。“制造业界正在发现，RFID可以把对员工和贵重资产的应用最大化，”Mullen说，“资产跟踪在短期内很容易办到，典型的解决方案6个月内就可以得到回报。我们还可以用技术来创建到岗、离岗登记过程。另外，RFID还可以帮助现场经理掌握保养纪录，并对各种不同资产的寿命情况有深入的了解。”

ABI研究所曾预言可回收容器上的标签使用量将大幅度增加，并认为将会导致2008年有千百万个可回收容器贴上RFID标签，同时资产管理将是未来几年可回收容器贴标签的基础应用场合。

Sherman以空中客车在整个制造A380飞机的工艺过程中使用RFID为例。空中客车将RFID标签贴在用于运输飞机部件的物流台车和昂贵的可回收型架上，这些型架可以和其他制造商用来保持低成本的可回收容器或托盘进行比较。Sherman说，正在进行的项目，靠IBM和OATSystems的软件支持，是世界上最大的RFID支持的制造业创新项目。

利用RFID，飞机制造商得以将标签贴在带有工件的可回收型架上，从而帮助其保护投资。“跟踪对于空中客车开展业务的方式至关重要，”Sherman说，“跟踪可回收型架，并不仅仅是要知道工件在哪里，而且还要知道型架在哪里。”

制造商也给负责保持生产正常运行的关键资产贴标签。Portsmouth的A2B跟踪解决方案公司是自动识别跟踪技术提供商，其创建人兼董事长Peter Collins表示：“一个化学品厂商使用RFID跟踪保养程序，预告关键部件的故障，这样的直观性使该公司能够在故障出现之前及时修理有问题的部件，避免上百万美元的损失。”

3.综合技术

商业机构也在综合RFID和二维条码技术，不仅是为了提高数据安全性的级别，也是为了加速投资回报。据Nichols称，已经在使用二维条码的工厂可以通过加入RFID实现过程自动化。他说：“RFID将带来附加的收益，尤其是在扫描仪很难看到条码时。”使用RFID和二维条码还能降低实施成本，因为没有必要重新创建基础设施。

AIM Global的Mullen也看到了同样的趋势：“我们预测条码，特别是二维条码，将和RFID一起工作。综合技术将带给用户采集和存储大量数据的能力，如果标签出了问题，或者货物进入一个没有RFID读取装置的环境中，那么二维条码仍然可以继续支持工艺过程。”

当前，各公司在尽力节省花费的同时寻找各种优势，为了更有效地管理好自己的企业，减少库存，降低劳动量。他们正在认识到在这方面投资RFID的价值，因此，RFID的前景是可以预见的。

机器视觉助力高效分拣

在巴黎附近新建的物流中心，法国物流企业Chronopost International公司投资了大约5300万欧元，仅自动化方面的投资就占2000万欧元。据该公司称，新建的物流中心在法国所有配送中心中占有极高的位置，其中一个原因是装备了最现代化的自动分拣技术。

该配送中心总面积为13000m2，共设34个卸货站台。在卸货区，所有过程均以所采用的输送技术连接起来，以便使流量达到最大限度。货物包裹经过FKI Logistex公司的输送分拣技术到达总共83个装货站台上，自动化程度非常高，可以对所有包裹货物中的95%进行自动分拣。

这套设备的核心是采用了基于机器视觉技术的分拣技术：14条进货传送带把来货提供给两台上下配置的翻碟式分拣机，每台翻碟式分拣机装配两条机器视觉通道。设备的这种设计，可以使每个包裹在通过配送中心时经过最短的路径，因此，包裹滞留的时间被缩减到了极短的程度。这样，与只采用一个机器视觉通道的方案相比，流通量几乎翻了一番。在包裹识别成功之后，包裹经螺旋滑道到达83个装货站台上。

为了能够在每小时准确可靠地分拣大约3万个包裹，Chronopost International公司进行了对比测试，采用Vipac基于机器视觉系统的Vitronic识别技术获胜。每个Vipac系统均由5个机器视觉单元和装有Vitronic条码扫描软件的高性能计算机组成。识别的核心是机器视觉单元Vicam-SSI，将高分辨率的动态自动对焦行扫描系统和LED照明紧凑牢固地集成在一台机器里。

1.可以阅读5个包裹

两个翻碟式分拣机分别安装两个Vipac系统，即总共有20个机器视觉单元，在2.5m/s的输送速度下，可以阅读5个包裹上的条码（图1）。通过快速和动态的自动定位对焦，可以实现这一点，还可以按照任意的包裹方向实时地加以调整。此外，基于机器视觉技术的Vipac甚至还可以可靠地阅读脏污或者部分被损坏的条码（图2）。

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图1 机器视觉单元在2.5 m/s的输送速度下，可以阅读5个包裹上的条码

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图2 基于机器视觉系统的识别技术甚至可以阅读脏污或者部分被损坏的条码

高能行扫描机器视觉系统按行扫描目标物，通过物体在分拣机上的进给运动，最终产生二维图像。条码的朝向对阅读毫无影响；阅读软件对形成的图像进行分析处理，条码在确定位置后被阅读。

与条码扫描仪相比，机器视觉系统的扫描速率大约高20倍，信息的保密性显然更高。所以，系统甚至在很高的速度下也可以使用，并提供高分辨率的二维图像。由此提高的图像质量可以导致提高阅读速率，即使只有5mm的小型条码，机器视觉系统也能够用可以进行分析处理的质量可靠地对其进行扫描和识别。数据质量高也是条码即使在部分损坏甚至只有极低印刷质量的情况下也能正确识别的一个原因。在输送速度为2m/s时，激光扫描仪的扫描速率与机器视觉系统的扫描速率相比，机器视觉系统的扫描速率为15次/s（图3）。

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图3 在输送速度为2 m/s时，激光扫描仪的扫描速率（左）与机器视觉系统的扫描速率（右）相比较，机器视觉系统的扫描速率为15次/s

扫描仪仅能够提供一种或对或错的信息；而机器视觉系统生成的是可以进行分析处理的二维图像，这使得在识别之后可以立即对所扫描的图像进行视觉鉴定，必要时也可以直接对识别过程进行干预。并且，还可以将所有未读的图像保留存档，这样就可以发现反复出现无法读取的原因，并在必要时加以排除，例如是由于对编码生产厂商的打印进行调整时所引起的。

2.机器视觉系统不仅限于阅读条码

激光扫描仪识别条码，而基于机器视觉系统的识别技术还可以提供下列功能：

识别二维码：除条码外，还可以阅读二维码和客户专用编码。

识别明文：除阅读条码外，用基于机器视觉系统的识别技术还可以识别手写和机器写的明文。

甚至可以识别极小的条码：即使在很高的输送速度下也能可靠地识别小型条码。

图像存档：用机器视觉系统编制的物体图像可以归档用作质量记录文件，比如作为货物入库和出库检查，作为记录文件以及向客户和供应商出具的证明。

视频编码：与条码扫描仪相反，数字图像可以进行在线和脱线视频编码。这样，Vipac的识别率几乎达到100%。

扩展非常简便：只要将设备按照提高的识别任务进行调整就毫无问题，可以不必更换机器视觉系统。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/19/2010)


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