一、 项目概述
1. 背景简析
制造业与物流业的联动发展已成为制造业与物流业的共识。随着信息技术的快速发展和制造业的全球化，制造业的全球协调越来越依赖于信息技术的广泛应用。RFID该技术免除了跟踪过程中的人工干预，使企业能够实时、准确、高效地掌握整个供应链中信息的流向和变化，提高企业的信息化程度和竞争力。
目前，低频无源RFID应用广泛，但低频技术决定其不能满足超长距离自动识别的要求；有源电子标签（Active RFID）配备电池，可提供所有设备工作的电源，有效阅读距离也比前者增加。然而，超高频标签读写器到几百米）读写的超高频标签读写器往往体积大，安装困难，成本高，远距离识别主要是通过增加读写器的发射功率来实现的。除了电磁污染环境外，它还可能对用户造成潜在的危害。简而言之，现有的有源电子标签技术不能满足制造物流的综合要求，如超长距离、低发射功率、标签长寿命（省电）、高抗碰撞、区域精确定位、高可靠性等。
2. 项目创新点
本项目采用西谷完全独立知识产权的解决方案i3RFID以专利技术体系为基础，2.4GHz军事直序扩频（DSSS）多信道协同技术体系能充分满足制造物流对超长距离、定位准确、读写量大、省电灵活的特殊要求。
与普通有源标签不同，西谷i3RFID标签具有0.1W发射功率约2000米，大部分时间处于深度睡眠状态，标签进入读写定位器工作范围后转换为低功耗监控状态；接到工作指令后，标签在毫秒内完成，然后转换为低功耗监控状态；工作指令结束，标签自动进入深度睡眠状态；从根本上减少电池能耗，避免外部环境电磁污染，避免多标签读写冲突，确保信息安全。
西谷针对制造业物流各环节的特殊要求i3RFID根据协调器的指示，标签可以在25种工作模式之间（普通有源卡、监控、区域定位、准确定位、海量读写模式等）进行动态或自适应转换，以满足采购、识别仓储、库存、材料定位、转移、车辆出厂、销售等场合的差异化需求。
二、 用户需求
重庆新区装配厂物流系统体现了装配制造业对物流信息多样化的综合需求RFID对系统的技术水平提出了很高的要求。用户要求以周转装备（台车、塑料箱、仓储笼等）为管理单位。自采购环节以来，通过仓储、库存、材料选择、装配甚至车辆出厂和经销商环节，实现自动物流信息的协调管理，从小到螺母等装配部件出厂。
新区装配厂主要包括CKD仓库、维修车间、制造车间、交付仓库和连接各区域的通道。工厂数据库应能够实时查询当前周转装置的位置，以及当时装载装置的类型和数量：
1. CKD仓库区及其及其通道的自动出入库识别，同时自动盘点和搜索：
仓储通道需要自动识别供应商的交付（交付包装零件），并通过物流信息管理系统在仓库内分配存储位置，通过物流信息管理系统向供应商发送收货确认；存储和进入存储位置，仓库区域可以实时定位存储，记录存储位置的确认信息；仓库区域自动库存，无需手动读写器扫描；
2. 维修车间和制造车间实时更新信息
进出车间采用自动识别记录。分拣后，更新信息可以及时记录在标签中，管理人员可以实时查询最新的零件使用信息。空存储离开车间后，自动在空存储区域分配新的存储位置，并将其发送到标签，提示运输人员存储位置信息；剩余部件的存储位置应返回原仓库，检查存储位置是否一致；
3. 仓库实现车辆配送信息交互
装配整车携带标签，出厂自动识别扫描；经销商仓库自动入库扫描并发回确认收货信息。整车售出后，标签可回收利用。
三、 系统架构
1. RFID硬件组成
西谷i3RFID电子标签
西谷i3RFID作为最基本的硬件单元，电子标签主要贴在周转盛具、大型零部件、产品等的表面，用于记录盛具内容信息；
西谷i3RFID无线读写定位器/读写器：
安装在通道、仓库、车间出入口、工厂出入口等部件，主要用于阅读或修改工作区域内的电子标签信息，并传输给中央数据收集器； 读写距离远，网点少，覆盖面积大，盘库和物流监控可自动进行；
西谷i3RFID手持读写器：
用于收货清点零件、车间零件选择等必须手动参与的场合，立即更新标签中包含的内容信息，并无线上传至中央数据库；
西谷i3RFID协调器：
根据不同的应用和需要，动态调整标签工作模式、工作信道及相关工作参数，如需要区域定位或准确定位，从默认监控模式到定位模式，实时定位标签对象，或在大型仓库采用大量阅读模式，实时监控运输和存储匹配信息；
西谷i3RFID中央数据采集器：
将读写器发回的信息上传到控制中心计算机数据库。
2. 信息管理软件系统
厂区原有SCM
数据交互子系统：分为读取模块、写入模块、动作指令模块和数据传输接口。系统通过Webservice发布XML文件给SCM系统，或将SCM数据分析后传递给系统RFID系统。
四、 功能实现
虽然每个车间或环节的物流需求不同，但交付、工厂、维护、车辆等环节的基本流程相似，可分为四个基本流程：仓储自动识别、仓储区库存、定位、零件采购选择四个基本流程。
1. 远距离自动识别
该过程涵盖了工厂、仓库、通道和车间的自动识别环节，也适用于车辆离线、工厂和经销商销售的仓储和仓储环节。通过仓储和仓储的自动识别过程，用户可以了解标签对象存在于物流的哪个环节和工厂的哪个部分。
供应商确认交货后，周转盛具i3RFID确定标签中包含的信息。通过运输到后，安装在厂区、仓库进出门禁处的协调器唤醒周转装置上的电子标签，使其进入与门禁读写器通信的状态： i3RFID发射自己的标签ID数字和存储在标签中的零件信息，通过中央数据收集器进入数据库，标签再次进入睡眠状态。此时。SCM该系统可以调出供应商的交货清单进行比较。同样，当安装在门口的协调器和读写器进入车间和区域间通道时，可以以同样的方式获取信息，更新位置和零件信息。
其中，西谷i3RFID读写器天线没有方向限制，读写距离可达2000米。对于超大型物流仓库和仓库区域，只有少量的布局和简单的施工，才能达到整个物流信息协调管理的目的；标签的海量读写模式更能满足大吞吐量下货物的信息交互要求。
2. 全自动仓储区盘点
仓库盘点一直是通过仓库管理人员遍历所有货架，依次清点货物。RFID技术应用于物流行业后，目前的方法大多是使用手持读写机依次盘点集装箱、集装箱、商品条码或电子标签，其遍历的本质没有改变。西谷i3RFID凭借其远距离多信道协同技术体系的优势，完全可以使盘点这一环节脱离人工干预，实现全自动盘点。
具体来说，库存仓库区域安装了3个或多个读写器，读写器可以通过无线或有线连接与中央控制计算机通信。中央计算机向协调器发出库存指令，协调器根据指令唤醒托盘上的电子标签，并将标签发送给读写器ID信息确认货物在库存区域内；如有必要，标签还可以同时发送存储在标签中的货物清单，并通过数据库存储信息传输到管理信息系统进行比较。
不仅如此，西谷i3RFID该系统还可以完全支持传统的库存方式。用户可以将读写器固定在叉车上或盘库人员手持读写器上，并通过一定的检查路线检查仓库中的电子标签。与传统的盘库不同，叉车司机或盘库人员不需要接近每个托盘的标签，而只需要进行具体的路线检查，因为西谷i3RFID有超长的读写距离，盘库不需要走过所有的货架，只需要提前安排特定的简单线路，读写半径覆盖所有的货架。
除仓库区域外，库存工作模式还可用于特定区域的信息查询。例如，用户需要知道车间或仓库中有多少装备，装备中有多少部件，是否有装备可以转移到其他链接，或者通过库存实时查询感兴趣区域的装备数量。
3. 货物搜索及精确定位
西谷i3RFID标签和读写器不仅可以实现进出工厂、仓库、通道和车间的自动识别，还可以让用户了解车间或仓库存在的仓库位置。这样，精细的搜索，如拣选零件，就不再依赖数据库查询或库管人员的搜索。采用西谷i3RTLS专利技术的实时定位RFID系统，可以RFID实现精确定位功能的硬件条件。在查找仓库位置提取零件时，协调器将唤醒信号发送到目标标标签，并在监控标签时收到指令。自带蜂鸣器和二极管指示灯开始工作，提示设备位置；在制造车间，协调器命令标签进入定位模式，标签与读写器合作，实时上传设备位置。
4. 零件采购、拣选和运输
CKD零件应通过供应商承包、工厂仓储、选择和分拣工具等步骤，最终运至制造或维修车间进行生产和使用。散装件采用条形码或无源标签标记，扫描需要人工辅助，难以实现自动仓储和搜索功能。
西谷i3RFID标签安装在散装件上，实现了从供应商环节到制造车间散装件的一站式信息传输和更新服务。
采购环节
供应商工厂专用标签装运零件，每次清点装运零件，通过计算机直接连接无线读写器或手持读写机，将零件列表写入标签，列表信息通过网络SCM系统发送到工厂。
入库清点
工厂入库时，还使用计算机直接连接的无线读写器或手持读写机读取零件清单，打开盛具清点后，更新标签信息，确认收货。
零件分拣
根据车间所需的零件清单，对零件进行选择和分放，并使用装载运输。分拣处可使用仓库门处的无线读写器或手持读写器，并写入新的好单位标签，注明接收车间、负责人等信息。
零件运送
新写入信息的盛具标签随盛具运送到各车间，无线读写器安装在通道和车间门口，实时跟踪盛具的位置，更新信息。
五、 客户评价
重庆新区装配厂RFID物流系统成功实现了车间、仓库、通道等全套建筑设施的全面部署，网点少，成本低，读写距离超出用户原有想象，阅读无方向限制，与现有物流管理软件系统完美对接，大大扭转了传统RFID系统读写距离不足，阅读方向有限，盘库仍需人工扫描，是信息技术提升传统产业实力的又一高水平示范项目，进一步提高了制造业物流信息化管理水平。
