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EPC/RFID企业资讯系统整合经验分享

作者:蔡宗易
来源:台湾“经济部”RFID公领域应用推动办公室
日期:2009-08-03 11:24:29
摘要:大型的资讯系统会有复杂的内部程序来处理单据资料,当RFID系统欲与这些系统整合,举例来说,ERP或者是CMS,不管是使用物流标签取代条码,还是使用智慧无线卡取代纸卡,RFID系统在自动处理的过程中,必须老实的透过原有程序或API来完成任务。否则在资料库同步不确实的情形下,还没享受到RFID的便利性就已经种下一堆潜在的地雷。
  自从1970年代条码蓬勃发展,经过四十年的发展与进步,绝大多数的系统采用条码来当作资料自动取得(AIDC Automatic Identification and Data Collection)的技术来源。 

  也因此,人们习惯以条码来当作系统评估的种种指标。例如:流程设计或成本估算等等。这对于采用RFID技术来说,是相当具有杀伤力的。接着,我们藉由讨论几个原则及议题,来分享RFID融入企业资讯系统的相关经验。 

  千里马再怎么厉害,还是跑输野狼125! 

  这个老笑话告诉我们,新的技术绝对有其优异的地方,但不见得能够完全取代旧技术。重点是如何发挥新技术的优越性,使得导入效益能够支撑成本支出。所以在评估RFID系统时,最好只看净值(导入效益-导入成本);否则单独把成本抓出来看,只会阻碍整个评估案的进行。 

  当然,这并不是说成本不重要,而是整个导入团队必须去找出效益在哪里。倘若把这个问题随便抓一个RFID的专家来问,通常第一句话脱口而出的会是:“请问贵公司管理上的痛处是什么?”。当讨论了半天后,企业主管突然冒出一句话说:“唉呀!我先修改一下标准作业流程就好了,何需花钱?”这样的对话其实带来了一个很重要的结论,那就是效益来自于改变与整合;没有破坏哪有建设! 

  在2004到2007年间,RFID所代表的意义就是人力的节省。但是这样的幅度有限,激不起企业主管想要导入RFID的动力,所以势必在管理、流程或者是产品上要有所贡献。针对流程,在RFID的导入过程中通常可以分为两个阶段: 

  第一、既有流程导入RFID; 

  第二、启动流程改造,并使用各种自动化技术。 

  这边的流程指的是作业流程,一个作业可能会有好几个步骤,而每个步骤也许适合或不适合使用RFID技术。举例来说,在ERP系统内,订单管理包含:“客户订单建立、销货单建立、库存异动单、派车单等单据。”而RFID至少可以取代库存、出货明细上的条码,达到人力节省、错误减少的目的。当然,这时也可以加上RFID创新的部分;例如库存领料时使用RFID自动达到物料先进先出的监督,在派车流程加上RFID的即时车流掌控(这在原本的ERP是不存在的) ,在制令过程中额外纪录EPC码进而提供产品履历。为了创新,RFID难以马上融入原始的资讯系统,因为“创新”的部分挤不进去旧有的系统。在这样的原则下,当RFID欲与既有企业资讯系统整合并同时提供更多效益,通常RFID系统会是另外一个独立的系统,与既有系统并行。在这样的模式下,流程仍旧是从原始系统起始,而RFID系统内的Middleware与系统整合元件自动产生各种事件(Event),并且启动旧系统的流程结束作业并自动产生相关单据。举例来说,CMS系统(Card Management System,常用在消费行为模式上)以往也许使用纸卡辨识会员,在现金结帐后,POS系统按下结帐键后同时驱动消费资料登录等动作;在整合RFID升级成电子钱包后,这项动作便交由读卡机驱动自动扣款、登录等动作,并更新回CMS。在这样的整合方式下,第一阶段的整合方式所能获得的效益包含: 

  ■条码取代之直接效益(包含人力、错误率、时效性); 

  ■流程自动化之效益(自动辨识、产生单据并结束作业); 

  ■ RFID创新应用之效益。 

  然而,在此的整合方式有以下关键点: 

  1.两套系统并行与重新学习的议题 

  除了无缝(Seamless)整合外,必须达到RFID导入端(例如出货端、仓管部)资讯自动与正确(Correctness)的要求,这样方能使管理端(例如业务端、财会部)系统正确无误。 

  大型的资讯系统会有复杂的内部程序来处理单据资料,当RFID系统欲与这些系统整合,举例来说,ERP或者是CMS,不管是使用物流标签取代条码,还是使用智慧无线卡取代纸卡,RFID系统在自动处理的过程中,必须老实的透过原有程序或API来完成任务。否则在资料库同步不确实的情形下,还没享受到RFID的便利性就已经种下一堆潜在的地雷。 

  这意味着,一般的RFID厂商在有资讯系统顾问的协助下,整合方能正确。 

  2.RFID系统必须产生相关作业流程事件的整合 

  由RFID系统驱动原资讯系统流程也许是个好主意。但在有些产业内,RFID系统是无法被信任的。因此整合方式常演变成你丢我捡的形式,RFID系统必须产生相关作业流程事件,丢到某个资料库或者是提供Web Service,再由原企业资讯系统来做撷取的整合动作。这样的整合方式并无不可,反而有些低耦合(Loose Coupling)的好处。在这样的整合方式下,RFID系统越聪明,整合的工作就越轻松也越有效率。举例来说,以一个最简单的出货验证功能作法就有好几种。 

  RFID系统可以在货物通过闸门时产生读取事件,由整合端自行配对单据与事件。当一笔订单同时在多个闸门出货时,也许闸门A有台RFID Reader,闸门B也有台Reader,整合端必须自行去寻找多个门的事件。而符合ALE(Application-Level Event Engine)的RFID系统可藉由Logical Reader的方式,产生一个综合事件同时包含所有的门(如图1左所示)。除了这个以外,有些RFID系统没有具备Trigger的能力,仅能用“很久没读到东西”来区分事件,这样的话出货速度不就因此变慢了;而聪明的RFID系统可以定义并接收多种Trigger Event来区分事件(如图1右所示),例如感测器,网路封包等等。这意味着,资讯系统整合也需RFID顾问的协助,方能有效。  




图1、(左)ALE Logical Reader, (右) ALE Triggering Functionalities(此图为为Rifartek Middleware之ALEv1.1 Interface Module)

  企业有许多资讯系统都可以使用RFID技术。不!应该说任何自动化技术。所以,当既有的资讯系统已经无法容纳创新应用时,这时适时的就要考虑流程是否需要改造了。举例来说,物品分流的自动化应用。倘若没有使用辨识系统,物品分流需靠人工来执行,把不同的东西放到不同的输送带上。或者是定义标准作业流程,要求同一条产线上绝不能有混杂的情况。在采用辨识系统后,可以透过RFID与自动手臂的整合,进行辨识与分流。在这样的情形下,流程的步骤可以简化,这部分产生的效益更是惊人。因为减少的流程步骤意味着人力、时间、设备、空间均可节省。 

  再举个例子,输血必须经过严谨的步骤(领血、核血、输血)。在检验血袋的正确性时,可以使用RFID来达到自动辨识的效果。然而在检验的步骤中,还必须包含温度的检验。因此,采用半被动(Semi-Passive)的温度感测RFID标签,便同时达到这两个目的,至少省略了一个步骤(如图2)。 



图2、(左) RFID与自动化(右) RFID与血袋 

  杀鸡焉用牛刀,但总不能只有一把刀! 

  如方才的讨论,RFID导入的第二个阶段是重新设计流程,并采用更多的自动化技术。在未来产业演化的过程中,RFID仅会是技术的一环,不会是什么都可行的万灵丹。 

  当我们把RFID导入由最末端的物流、仓储往前推进到产线时,这尤其重要。举例来说,企业很单纯地想要在每一个制造过程中,藉由串连每一个步骤的识别资讯来提供产品履历。以正向的角度来看,产品履历提估消费者资讯透明化的服务,间接的提高产品竞争力;但以负向的角度来看,当产品受到损坏(如瑕疵引起的灾害)或破坏时(如蓄意报复而引起的人害),产品履历则提供企业充足的资讯来反应,并减少损失。 

  为了串连每一个步骤的识别资讯,并非每个步骤都只能够使用RFID!有时候原物料、半成品根本无法贴附RFID(例如电阻、PCB板或引擎)。因此,只要整个系统能够以自动、即时的方式达到目标,同样也可以创造相去不远的效益。例如,可以使用CMOS图形辨识、条码光学辨识等等;美国国防部就是一个很好的例子,他们使用雷射雕刻二维条码在金属军品上,也使用传统一维条码在文件上,当然也使用被动式RFID、主动式RFID在纸箱、栈版、货柜、车辆与船只上。因此,只有一把刀的解决方案通常只能应付部分的情境,无法提供全盘的解决方案。 

  同样的,当议题不对时,硬是要使用RFID技术而弃舍其他技术也很突兀。举例来说,文件管理在不同的领域则有不同的议题,例如: 

  1.设计、高科技产业,讨论的可能是文件携带的控管; 
  2.政府、申请流程相关应用,讨论的可能是文件状态的追踪与搜寻; 
  3.公文、命令等相关应用,讨论的也许还会加上文件的机密与防伪。 

  倘若没有上面这三项议题,文件管理不如就使用条码就好了!毕竟文件若是一份一份处理,刷条码跟RFID感应有什么差异?更何况现在流行电子公文(eDOC),电子签章的技术也很进步,电子资料保存的技术更是多元化。当然,在有些非得要纸本的应用上RFID提供非常吸引人的功能,这时要好好考虑的就是成本与实用性的拉锯战。举例来说,倘若我们需要从一叠文件中找出是否有特定的一份文件,PJM技术会是非常好的方案。因此,团队的经验与技术的多寡将影响解决方案的品质。 

  杀很大很红,RFID也是要这样! 

  可能有人以为我要提的是RFID标签要一次买很多杀比较大这种议题,买多杀大这是恒久不变的道理;不过请体谅这些标签制造商吧,买个一万张大概只够机台开机几分钟而已。不!我想阐述的是先导计划(Pilot Project)与后续推广的差异。常常企业在评估是否使用RFID时,会采取比较保守的方式。这是当然的,因为RFID一出场的时候就跌了一跤,不到七成的读取率以及后来5个9的口号(读取率99.999%)让许多人迟疑。折衷的方案就是企业会提出部分需求以及需要贴标的产品,由RFID厂商进行先导测试专案。在这样的过程中,很多人就打退堂鼓了。原因有很多,可能包含: 

  1.读取率不彰。这原因可能包含:贴附材质、堆叠方式、标签数量、读取器架设、读取器不当使用、软体效能、多工处理、稳定性等等。 
  2.效益不彰。当然这包含成本太高与成效太低造成净值不佳。 

  我想提的则是RFID是个需要成本的技术,而且常是非一次性建置的成本。当企业在评估其中的效益时,在未达到某个层度的深度与广度时,是无法呈现的。 

  举例来说,RFID导入货运业者的相关应用,当RFID能够在几百个收货中心追踪上千台车辆时,自动化在这么复杂的网路才有意义。针对深度也是一样,履历追踪必须从头到尾每一个步骤都要能够串连起来,产品追溯才完整。 

  因此,先导计划是一个很好的起头方式,但是后续的全盘计划也需要一并考量与进行,才不会功亏一篑。因此,RFID系统的复制与扩充常是Bottom-Up的形式(如图3左所示),同时具有平行复制,也需要垂直整合(如图3右所示)。在规划的同时,就已经要考虑复制与扩充的可行性。举例来说,先导计划也许在仓库的其中一个门进行采用C1G2的成效。当验证成功后,每一个门的经验复制可以水平扩充RFID系统的效益。而企业总部也许有多个仓库,因此必须将每个仓库的资料集合汇集到企业总部(如图3所示)。同时,不只是仓储应用,连同制造、仓储、销售、服务都可以串连起来,这时,再来讨论有没有效益也不迟!导入系统虽不是赌博,但将一张标签的效益发挥到淋漓尽致,是稳赢不输的。 



图3、 (左) Bottom-Up成效复制(右)垂直整合 

  (文/瑞赋科技 蔡宗易 总经理)