ERP与条码/RFID的集成

ERP与条码/RFID的集成

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2004-9-3 13:47:51    陈绍文 鲁康  阅读472次 

IT界的两大热门话题、两个倍受瞩目的技术——自动识别和数据采集（AIDC）和企业资源计划（ERP）自然的走到一起了。它们的结合将给制造业、物流业、供应链管理带来新的概念、新的功能和新的增长，同时IT业出现了新的市场和机会，将出现类似核能释放的效应。维深精益公司借助集团公司产品链的优势，率先推出封装了ERP、条码、RFID、无线移动通讯技术的全面解决方案，旨在为企业提供全方位的立体的信息化运营方案。

本文简明地介绍条码/RFID技术在完善制造业ERP、SCM等应用方面的作用，说明条码和ERP集成应用的效益，突出通过与AIDC的集成对全面改进制造过程所具有的巨大潜力。

ERP/SCM对数据输入和信息采集的需求

ERP/SCM数据输入的范围

ERP或企业其它应用系统建成运行后，数据输入和信息采集就成为系统即重要又繁重的工作。众所周知，ERP/SCM系统的业务过程是无缝集成的，设计合理的ERP/SCM内部数据的流转是不需要大量数据的重复输入。但是有两种情况是系统本身无法解决的，一是原始数据进入系统，二是物流状态的采集：

原始数据出现在ERP/SCM与外部系统之间或供应链伙伴之间，如客户或供应商之间的界面上，典型的原始数据如：

1.        销售订单和客户信息

2.        供应商信息

3.        供应链独立单位间物料转移交接过程的信息

4.        与物料无关的财务凭证

物流状态的信息出现在物流流转过程中，ERP是物流、资金流和信息流的“3流”集成。而现实情况中信息流与物流（包括资金流）是有时间差的，由于信息获取手段的不同，造成信息流不同程度地滞后于物流，解决或减少这种差异的手段就是信息采集技术的应用，典型事例如：

5.        出入库物料和库位的识别与输入

6.        现场在制品的识别、流转信息以及质量信息的采集和输入

以上示例的六种数据，我们称之为“第1次”数据，他们是无法从系统内部已有数据中衍生出来的。与之相对应的是“第2次”数据，如发货项目、采购订单项目、工作订单项目等，它们是系统中产生流转的数据，对于集成的ERP系统，不存在重新输入或采集的过程。

这里要讨论和解决的是“第1次”数据的问题，也是传统ERP实施的一个难点问题。

传统的数据输入过程

信息系统的数据输入方式，一般包括识别、清理和输入3个人工环节。

识别：对照预先打印的清单，从一大堆现实零件的标签、流水卡或合格证上逐项核对，然后是清点数量，记录结果；

清理：将识别记录的数据，整理成信息系统要求的格式，也可以认为是数据转变为信息的过程；

录入：按信息系统提供的界面录入到系统中，完成数据输入。

这样的过程大量地出现在定单录入、采购入库、产品入库、配套出库、物料流转等过程，集成较好的ERP/SCM系统提供了选单方式、提示输入方式、输入纠错等手段，但不可否认的是，ERP本身没有办法将识别作业自动化，识别成为ERP系统物流和信息流之间的间隙，而彻底解决物流和信息流的集成，最好的方法是条码和RFID等先进数字识别技术的应用。

数据输入准确性和及时性

ERP是一个实时的联机事物处理系统，ERP数据高度共享和数据在不同子系统中共享使用，导致ERP系统对数据及时性和准确性的要求很高，信息的不及时必然影响系统的效率，而数据的不准确将降低系统的可信度，甚至误导生产和经营的指挥。

测试表明，一般情况下，熟练打字员用手工键盘输入平均300次击键出现1次错误，而一般管理人员或库存保管员将会高许多。加上繁重的人工识别，工作响应速度低和差错是在所难免的。而一般的条码扫描设备识别的准确率在99.9999%以上，条码数据采集的速度也是手工作业无法比拟的，效率是远远高于手工输入。

条码和自动识别技术

目前应用最广泛的是线性的一维条码。由于一维条码的容量有限，所以，一维条码往往用于标识数据库中的关键字段，如关键字或关键字组合，大量数据存贮在数据库中，因此，在制造企业中的条码系统必须与ERP/SCM系统集成，不与ERP系统集成的条码应用即使成功，也会形成“孤岛式的成功”。

1988年出现的二维条码可以在更小的空间实现更多的信息容量，将信息量扩大到上千以至数千个字符。条码本身就相当于一个便携的数据库或数据文件，真正实现了用条码对物料的描述，可以随着人、包装物、工件、文件、卡片或标签旅行。此外它还具有可引入加密机制、高可靠性、具有纠错功能、可表示图像数据和表示多种语言文字信息等特点，为条码开辟了更广阔的应用。

尽管条码或其它自动数据识别技术在不断发展，它的作用仅仅在数据的采集和处理，它们与ERP等企业应用集成之后，将显出其巨大的威力。

条码和ERP的集成应用

在制造业中，条码可以应用到供应链或ERP的全过程，下面举例说明条码技术在制造企业的业务过程中的应用。

示例一：到货接收

即便是成功应用了ERP的到货管理系统，也需要用人工将到货物料的品种规格输入到系统中去，然后再找到采购合同、采购订单与之对应，是一个很烦琐的过程。聪明的软件可以通过页面或Form提供特定范围的列表选择减少部分手工输入，减少了工作量和提高准确度。即便如此，到货物料的识别核对仍旧是整个物流过程的瓶颈。

 

 

 

 

 

条码技术将改变到货过程的传统流程。

 

 

 

 

 

现在几乎所有的先进企业、大公司都要求供应商在发运货物的外包装上贴上货主企业的标准货物条码标签，可以将物料代码和供应商代码标识清楚，有的企业采用二维条码的到货标签，更能包含更多的信息。

 

 

 

 

 

采用条码发货标签以后，系统的运作流程将发生很大的变革：

1.                    到货经过扫描以后直接采集该物料的数据，自动完成到货与采购定单核对的过程，改进了ERP使用的效能和实施的难度；

2.                    同时可以支持直送工位的供货方式，大大节省采购到货至存储的过程时间、降低库房面积、物料搬运作业和其它物料处理的成本，是采用精益生产方式的企业增加库存周转所必不可少的措施。

 

 

 

 

 

3.                    条码标签的数据经过解码以后还有助于提高原材料批次跟踪水平，方便的查找出物料的来源和去处，这对无论是对ISO9000的贯彻，还是采用招回制的行业（如汽车和医疗设备）以及军工生产都可以极大提高跟踪响应速度、降低质量成本和有助于挽回企业的信誉。

 

 

 

 

 

示例二：原材料和半成品库存

在有发货标签、并且发货标签上有物料去向指令的情况下，物料到达库房或车间，用手持扫描终端扫描该条码标签，记录该物料的到达。主机控制器、仓库管理系统（WMS）或ERP系统发出该物料去向指令——地点、库房库位，并预报它的消耗进度。库管员或工人按指令存放，并扫描库位或生产线位置上的条码标签，验证该项物料的位置。每一次扫描都引导下一次任务的执行并更新ERP系统的数据。

 

 

 

 

 

在库存盘点时，条码将大大的提高效率，减少库存冻结的时间。通过手持无线终端，收集盘点商品信息，然后将收集到的信息由计算机进行集中处理，从而形成盘点报告。

条码和ERP集成的系统可以降低30%处理成本、提高物流流转速度，并改善库存、在制品或产成品的跟踪。

 

 

 

 

 

示例三：现场和在制品管理

多数企业仅仅在最终产品离开工厂的发货标签上应用条码，这个条码主要是在客户方或返维修时才发挥作用。而条码更有效的作用是在生产过程中对零件的标识和跟踪。条码介入生产过程越深越广，对劳动力和物料成本的节约将越大。

现场再制品跟踪最常用方法是在装配件上如在汽车底盘或计算机机箱上贴标识ID号标签，在每一个工位通过采集装置记录重要零组件的信息，如汽车的发动机、计算机主板号、硬盘驱动器等的序列号。每个工序完工后扫入作业工人的ID号、完工时间、检验信息等，并驱动下一工序接收。

 

 

 

 

 

在制品的条码能实现从原材料到最终产品的全面跟踪。当发现某个供应商的某批原材料有问题时，能够准确的确定受到影响的零件或最终产品的范围，无论是在库存状态或是已经发运给客户。减少产品招回所波及的范围和成本。条码生产跟踪系统也可以自动建立支持ISO质量保证体系所要求的质量跟踪和工作历史文档、实现复杂的批次跟踪。因而应用条码可以促进新制造过程优势的发挥。

对于ETO/ATO模式的制造商，强调与客户订单号对应的个别产品的标识号，不同的产品构型有不同的工艺，所以在ETO/ATO生产方式下，需要采用与ERP现场系统的工艺过程卡片（流转卡）同步下达的“背负式条码标签piggyback labels”。 产品上装配线以后，从工艺过程卡片上剥下指定的条码标签并贴在对应的装配件上。在装配线的每一个工序，对装配件和装入零件的条码进行扫描，确保每台客户定制的计算机安装的部件正确，作为质量跟踪的依据。

示例四：质量控制

对物料或批次的生产跟踪可以在发现缺陷时将废品或返工的影响范围缩减到最低限度，从而不仅减少大量的劳动和材料成本，还可以尽量挽回时间的损失。质量跟踪的关键仍旧是对生产过程的记录。用条码对生产各个阶段物料跟踪的经验和技术同样可以应用于样品的跟踪和质量控制。

RFID和ERP结合开创IT新天地

射频识别RFID介绍

在企业应用中，最有前途的自动识别和数据采集技术Automatic Identification Data Collection (AIDC) 是射频识别Radio Frequency Identification (RFID) 技术。RFID系统由RFID标签和阅读器组成：

RFID标签是一种带有天线的集成电路IC芯片，数据存在IC上，通过天线与外部通讯。RFID标签的尺寸、操作模式、精度都有很多种类，成本也差异很大，可根据不同企业的需求先用不同的种类。RFID阅读器由一个或多个接受和发送信号的天线、用来将接收信号解码的微处理器组成。经过处理的数据经由常规的缆线或局域无线网络WLEN与ERP系统主机相联。阅读器可以与手持终端做在一起，也可以是固定式的，安装在某个位置上，如工厂的入口、到货库房的大门、货架或生产线上。

标签的信息通过无线电频率收发。RFID在对象和读卡器之间不需要条码所必须的可视的联系。从而可以在无人照管的情况下完成识别和信息存储过程。RFID可以穿过包装物、运输容器和金属之外的多种材料读出。可以同时读出多达12个RFID标签的信息。

RFID在制造业的应用潜力

一般将植入RFID芯片的标签统称为“灵巧标签Smart Label”。这种新的识别和通讯技术首先在供应链管理上得到广泛应用。美国重要的咨询公司Gartner称RFID在供应链中的应用将改变整个行业的进程。目前许多著名制造商和零售商普遍引入在物流管理中试用。

我们则更关心RFID灵巧标签在制造业的巨大的潜力。在制造业里，RFID除具有对标签上的条码和文字的补充外，RFID与ERP或SCM集成的优势有：

n        对在制品和原材料提供实时的跟踪

n        动态的更新或改写在包装或标签上的信息，不需要人工介入或不必在可视环境下完成对产品信息的扫描

n        减少供应链交接的信息传递和采集，以至暂时脱离ERP/SCM数据库获取或读出信息。

以下是某些已经在应用的例子；

n        可以利用射频识别技术提供实时定位系统用来跟踪成品的位置，如军工车辆、工程机械的生产、汽车等。

n        在每一件离开生产线的成品上贴上RFID标签，可以很容易的在从最后测试到装载运输的移动过程中跟踪每一个产品。

n        在精益生产中，用RFID的在制品跟踪系统构成无看板的拉式生产解决方案。零件上贴有RFID标签，标签阅读器嵌在在制品缓冲库存的货架上，当零部件消耗到达指定界限时，可向上游发送信号通知生产补充零部件。这种自动看板JIT系统使精益生产的可视化和反应速度大大提高。

n        RFID实现车间现场数据采集的自动化。只要零件进入生产线或到达完工区，将自动记录工序、设备和工人的ID号、加工时间，避免了大量人工进行的滞后的数据输入、条码扫描等操作和由此带来的可能的不精确数据。彻底解决了ERP系统MES实施的信息获取瓶颈问题。

n        复杂产品销售和维修服务中，产品上的RFID标签是一个随产品移动的数据库，随时可以读出它的历史和质量的记录，避免了书面材料的人工传递或对远程的主机数据库的访问。

 

 

 

 

 

ERP和条码/RFID集成应用的效益

条码简单易用、成本效益高，而成为应用最广、最久的向企业应用提供精确数据的有力工具。企业应用软件的效能的进一步改善在很大程度将依赖于条码和通讯技术的应用和发展。

ERP可以从条码应用得到巨大的效益。如：

n        改进ERP数据采集的实时性，改善整个软件系统的反应灵敏度

n        减少大多数繁重业务处理的工作量和时间

n        全面提高数据精度，改进ERP系统对库存、计划、进度控制的可信度

n        提供完整的物料和质量跟踪手段

n        提供业务过程进一步简化和自动化的工具。

必须看到，随着多数企业和产品的生产模式从MTS向ATO或ETO模式转变，从大量生产方式向精益方式转变，对包括原材料、在制品、零件、和最终产品等所有物料的跟踪和控制就显得越来越重要。物料和质量的跟踪将是ERP系统的繁重任务。而采用以条码等自动识别和数据采集手段，则是化解这日益加重的信息识别和采集问题的有效方法。

 

 

 

 

 

我们认为，条码等先进自动识别技术与ERP的集成，不仅是对ERP数据处理手段的补充，还对实现ERP真正的物流、信息流的集成、对充分发挥ERP的功效起着强有力的杠杆作用。

 

 

 

 

 

结束语

先进条码打印系统、RFID灵巧标签、无线联结等新技术能为企业ERP系统提供所必须的实时和精确的数据。RFID带来新的概念和功能极大的简化了ERP原来的复杂结构和过程。它们的结合将给制造业、物流业、供应链管理带来新的概念、新的功能和新的增长。