製造業類型包羅萬象,不僅產品、製程不同,所需的RFID架構也不一而足,如果以生產方式來看製造業,最主要分類方式就是「組裝型」與「加工型」,只要是將不同零組件組合成產品,就屬於組裝型製造業(或稱為組裝業),例如:汽車、筆記型電腦、飛機…等;加工型製造業則是將原材料透過化學變化做出產品,產品從材料、半成品到成品的過程中,全部在同一個工廠內完成,例如:泡麵、飲料、紙張…等。
由於加工型製造業涉及原材料的加工過程,不容易貼附RFID標籤,但組裝型製造業卻可以利用將RFID標籤貼在零組件或零組件載具上的方式來管理製程,因此,RFID在製造業的導入案例目前以組裝型為主,國外許多知名品牌廠商皆已導入RFID來管理生產製程,惟台灣業者仍較為少見。
組裝業RFID的需求在哪裡?
組裝業導入RFID的原因,其實有脈絡可尋,就產業特性來看,組裝業零組件種類繁多,早已是工廠管理最頭痛的問題之一。
以NB組裝為例,一台筆記型電腦所使用的零組件大約有40至50多種,而每一種零組件又有四、五種選擇,包含產品規格與品牌,舉例來說:硬碟規格有容量之分;品牌則有不同供應商,倘若將產品換成汽車,所需使用的零件高達上千種是NB的20倍,更別提飛機這種更精密的交通工具,其零組件數量就更令人咋舌,隨著零件數量越多、管理工作也就變得更複雜。
其實,組裝業的零件庫存種類日益增加,有一個原因是與消費者意識抬頭、客製化產品越來越受到歡迎有關,現今企業在激烈競爭下,產品客製化程度越來越深,就算沒有提供客製化服務,也會提供多種選擇,以目前最熱門的小筆電來看,每一個型號可能就有4~7種不同的機殼顏色,藉此吸引不同族群的消費者,在這種產品規格種類多的情況下,零組件品項也跟著增加,倘若庫存管理不妥善,組裝業很可能面臨零件缺貨無法接單的窘況。
組裝業在高度客製化的壓力下,面臨生產模式的轉變,由多量少樣變成少量多樣,因此,生產線必需不斷更換與調整,才能組裝不同規格的產品,偏偏調整生產線必需進行一連串作業流程才可以,例如:立即清除架上材料、重新備料,隨著製造的產品樣式變多,對於組裝業的接單、生產、供應鏈與出貨能力而言,都是新的挑戰,倘若不能因應多樣少量的生產模式,未來根本就無法生產。
而RFID具備主動識別、記憶空間大的特性,可以與製程管理結合,在RFID標纖內放入工單或PLC指令,再與自動化生產設備結合,確保生產作業的正確性。 現在的生產線雖然號稱自動化,但因為多以條碼作為身分識別,產品在每一站仍必須停下來以人工方式掃讀資料,如果導入RFID,其主動訊息發射特性,不但可以大幅縮短停頓時間,還可節省人力支出,實現全自動化生產的最高境界。
再從內部需求來看,有些組裝業屬於重工業,例如:汽車組裝廠,重工業生產現場環境較一般工廠更為惡劣,現在身分識別主流技術的條碼,容易被重工作業現場的油污、灰塵掩蓋,造成讀取困難,RFID的無線電波卻能夠穿透這些異物傳送資料,即便會受到金屬或液體干擾,但只要改變封裝方式就能克服問題,對業者來說會是較為理想的選擇,再加上重工業的產品價值一般也較高,RFID系統的建置成本佔其整體比例相對變小,較容易為業者接受,因此,重工業者導入RFID比例較多。
用RFID紀錄每一個生產歷程
當RFID與製程控管結合後,就如同為產品掛上一張電子身份證,每一個產品都有自己的生產履歷,過往在討論生產履歷一詞時,指的多半是農產品或是現成食物,像是豬肉、牛肉、雞蛋、花卉、紅酒…等,透過RFID所記載的資料,消費者可以掌握與這項食品有關的全部資訊,例如:何時生產?使用哪些原料?尤其經歷毒奶粉、黑心商品…等事件後,人們對食品安全的重視程度更甚過往,這也讓食品應用RFID生產履歷的發展備受看好。
除了食物以外,其他各種產品也都應該要有自己的身份,應用RFID標籤紀錄產品的每一個生產步驟,例如:由哪一個作業員生產?在哪一家工廠生產?使用了哪些零組件?售往何處?這些資訊對於商品售出後一些問題的處理有很大幫助,舉例來說,如果有一批電腦因為電池出問題必需回收,企業就可以透過RFID系統來追蹤貨品流向,快速收回該批貨品,同時可經由RFID標籤所載資料檢驗生產過程中是否出了問題。
另外,組裝工廠會在出貨前進品管測試作業,當測試產品工作完成後,品保人員就可以將品管資料寫入至RFID標籤中,例如:何時完成?測試項目有哪些?這些品管資訊對公司管理工廠有很大的幫助。舉例來說,有一陣子產品退貨情形相當頻繁,經調查後發現某個品保環節出了問題,企業可以藉由RFID追查該環節為何特別容易出問題,是不是因為負責該環節的品保人員是新人,也有可能是機台本身的問題,這些都可以藉由RFID來追蹤進而找出解答。
隨著近年來環保意識抬頭,RFID在倉儲物流的應用往後延伸至消費者端,透過RFID管理商品的回收作業,成為新興的系統使用需求,尤其各國政府陸續制定與環保相關的法規,最為人所熟知的就是歐盟法規,首先上路的是2006年7月電機電子產品中有害物質禁限用指令(RoHS),同年12月廢電子電機設備指令(Waste Electronics and Electrical Equipment;WEEE)也開始啟動,此二者針對電子產品的製成材質與後續處理都各有規定。
RoHS禁止含有鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯及多溴聯苯醚的電子電機設備輸入歐盟,WEEE則要求製造商必須負起收集、回收並妥善處置廢電子電機產品,對製造業者來說,透過RFID系統追蹤廢棄電子產品的去處,或用以驗明正身、確認該產品為自家所生產,是RoHS及WEEE法令上路後的新需求,將RFID應用於生產履歷的做法,恰好符合因應綠色法規而起的逆向物流需求。
簡而言之,無論RFID應用組裝工廠內的哪一個作業環節,最終都必需和e化系統整合,例如:MES、ERP、PLM、SCM等,透過中介軟體將現場資料直接上傳至e化系統中,才能讓企業的製造管理更加完善。