RFID應用實例

2005/11/24 16:24



RFID 應用案例介紹

RFID 技術由於尚未完全成熟,目前在企業中多以概念性驗證(Proof ofConceptPOC)進行評估,以下就RFID 技術進行個案說明,同時提供導入實作的建議。

Wal-Mart

20036 月時,Wal-Mart 正式提出聲明,要求旗下100 家供應商自20051 月開始必須無條件使用RFID 標籤於所提供的貨箱上,而美國國防部(DoD)預計也將在7 月時比照跟進。事實上除了少數廠商已自發性的在貨箱上裝置RFID標籤,其餘大多數仍屬於起步階段。「Slap and Ship !(先貼上去再出貨)」這句口號也在2004 RFID Journal Live 中被熱烈提出。不過對於業者而言,增加了RFID 標籤的成本,若不能與本身物流程序有效率的結合,反而會削弱自身競爭力,因此多數的美國企業除了初期跟隨潮流,制式化的使用RFID 標籤之外,也開始思考導入RFID 技術後應如何調整善用以創造更多利益。

 

Wal-MartRFID 應用的重要時程說明如下表:

 

時程

事件

20011

共同參與及贊助AutoID CenterRFID 進行研發與測試的計畫,使用EPC在貨

 

物追蹤的應用上。

20031

宣示將與吉列公司(Gillette)合作進行Item-level 的試行計畫。然而由於吉列

 

公司在執行上的挫敗,使該計畫被延宕多次。

20036

宣示將要求前100 大的供應商於20051 月以前,供貨所使用的casepallet

 

都必須提供RFID

20037

中止與吉列公司(Gillette)合作進行Item-level 的試行計畫;確認致力各零售

 

供應商實作RFID 於倉儲應用上

20038

擴大RFID 的採行,將要求所有的供應商於20061 月前,完成RFIDcase

 

pallet 的實作應用。

200311

於各主要的供應商與科技廠商與會的會議上,進一步明確對於RFID 的需求。

 

另外提出要求,前30 大的藥商於20043 月前進行RFID 的實作。

20043

對於前30 大藥商進行RFID 實作的期限,修改至20046 月。

20044

開始與八大供應商在1 個物流中心及7 個商店合作進行RFID 的試行計畫。

 

八大供應商為:GilletteHPJohnson & JohnsonKimberly-ClarkKraft Foods

Nestle Purina PetCare CompanyProcter & GambleUnilever

表一:Wal-MartRFID 應用推動的重要事件

 

Wal-Mart 透過AutoID Center 進行供應鏈流程的分析,主要針對兩項關鍵點導入RFID 技術進行驗證(如圖一)。第一個情境重點在於Wal-Mart 的物流倉儲中心,主要目的在於解決物流倉儲中心透明度的問題,供應商的貨物在進入物流倉儲中心之前,由放置於大門的Reader 讀取貨箱(Case)或棧板(Pallet)資料進行倉儲管理,並在CasePallet 離開物流倉儲中心時由另一組Reader 讀取並記錄;另一個驗證重點在於實際的商店中,包含貨物進入商店後場的管理與上架的管理,分別佈建一組Reader 以記錄貨物的資訊,透過上述兩個情境的驗證,以計算導入RFID 技術的投資報酬率(Return On InvestmentROI)。

 

 

圖一 Wal-Mart 導入RFID 情境(Source: AutoID Center

 

Wal-Mart 在供應鏈上全面推出RFID 的計畫已經遭遇多次延後。包含取消與吉列公司(Gillette)合作進行Item-level 的試行計畫;前30 大藥商於20043 月前進行RFID 批貨追蹤實作(lot level)也推延至20046 月;前100 大供應商必須在20051月前將出貨物品加上RFID 標籤的規劃也一直傳出導入情況不理想的問題。除了試行計畫成果上的問題外,Wal-Mart 還有一個問題必須解決,就是如何進一步說服它多達上萬的供應商,使他們能致力於RFID 的導入。在200311月召開會議公開說明RFID 為明確的需求前,許多的供應商仍然無法確實清楚Wal-Mart 所要的RFID 是什麼,甚至還迷失在眾多的標準與技術規格中。在後續的導入過程,提供所有供應商一份明確的RFID 建置藍圖,是加速RFID 導入的重要關鍵。

 

雖然Wal-MartRFID 的推行多所挫折,但是Wal-Mart 並沒有因此而退縮。至少在棧板、貨箱應用層級上,雖然有所延宕,但成效良好。Item-level 的概念性驗證雖然失敗但仍達到階段性任務,並瞭解現階段推動的議題與效益,收集到商店內實作(In-Store)下顧客的反應。最主要的,RFID 技術能帶來的預期效益仍值得繼續進行概念性驗證以找出最合適的使用方法:

1、在免除對棧板、貨箱及零售店的單一商品進行傳統掃描條碼作業下,可以減少大約67 億美金、15%的人力成本。

2、使用智慧貨架減少缺貨情形,預計減少的損失約6 億美金。

3、透過倉儲貨品定位能力避免員工偷竊,以及自動辨讀貨品減少管理錯誤與廠商缺失,所節省的成本約575 佰萬美金。

4改善配送中心追蹤超過10 億過棧板與貨箱的能力,每年可以節省的成本約3 億美金。

5、改善供應鏈上各個配送中心與供應商庫存能見度,所減少的存貨成本約18 仟萬美金。

6以上所有的各項成本節省,所帶來的獲益總額約835 仟萬美金,高於半數Fortune 500 大的企業營收。

 

上述只是取代條碼掃描產生的人力成本,就有近70 億美金,然而這些節省的成本會被RFID 標籤與其他設備的成本給稀釋掉,所以Wal-Mart 致力於推動供應商應用RFID,擴大需求以降低RFID 成本。然而找出RFID 所提供的即時且豐富資訊可應用的新方法,才擴大RFID 利基的重要關鍵,而不是單純的為貨物貼上替代條碼的RFID 標籤而已,這對於必須吸收RFID 標籤成本的Wal-Mart 的供應商尤其重要。

 

Gillette

以生產刮鬍刀聞名的美商吉列(Gillette)決定從生產智慧型標籤的AlienTechnology 購買5 億個規格為UHF 915 MHz write-once/read-many 的被動標籤,這張大合約下的標籤單價降到10 美分以下,使得AutoID Center 所估計一次採購10 億個Tag,每個5 美分的目標又向前邁進一大步。

 

這樣大手筆的交易,主要是為了與世界各大零售商Wal-Mart(美系)、超市連鎖店Tesco(英系)和零售集團Metro(德系)密切合作,測試新的智慧貨架(smartshelf)技術,經由無線電波讀取刮鬍刀及相關產品內嵌之微晶片資訊,即時追蹤貨架存貨數量,避免缺貨的發生。就算現階段的Wal-Mart 擁有先進的方法來支援商品的供應,還是無法避免缺貨現象在貨架上發生,而事實上每天都會發生而且可能有高達18%的貨品已經在貨架上賣完了。

 

Gillette 希望透過智慧貨架掃描貨架上的商品,若是存貨數量降到偏低的水位,就會透過電腦提醒店員注意,確保貨架上的商品不虞匱乏,且不必再靠店員巡視,同時可自動下單補貨或即時通知採購人員。另一個好處就是,由於貼有RFID標籤的商品可以在一定的範圍內穿透物體偵測,放在身上任何地方的商品都可以被讀取辨識,所以能夠防範竊盜。

 

Gillette 除了推展智慧貨架試行Item-level 層級的RFID 應用外,同時也積極將其應用在棧板與貨箱的試行計畫上,以提高配送中心配送給零售商的物流效能。從配送中心到零售商倉庫,以及最後的商品上架的流程,可參考圖二(取自MetroGillette 等供應商合作的「未來商店」試行計畫,此計畫尚有HPIntelIBMSAP 等資訊服務廠商參與合作)。

 

GilletteRFID 的採行步驟說明如下:

2001 年:參與AutoID CenterRFID 試驗計畫,同時也是該中心的贊助廠商。評估RFID 可能的機會與效益。

2002 年「Internal business case」:開始內部討論與研究,以推演可能適用的RFID 應用方案。

2003 年「Launch & Learn」:與各事業夥伴與顧客,如Wal-MartTescoMetro 及各個合作的配送中心廠商等,開始進行試行計畫,應用層級從棧板、貨箱到單一品項,以從中學習RFID 應用方案並評估實際成效與收益。

2004 年「Expand」:經由先前成功的試行計畫經驗與分亨,來進一步擴展計畫,擴大應用的地區與合作對象,並藉以瞭解更多的變因。

 

圖二 RFID 貨物追蹤流程圖

SourceHP

 

除了在美國與Wal-Mart 的試行計畫之外,Gillette 在歐洲也有一個於Devens配送中心的試行計畫,這個計畫主要是在貨箱應用層級上。在Devens 配送中心中,約有15 萬個貨箱被貼上RFID 標籤。這個計畫不但成功,而且在擴展至歐洲其他地區上,扮演相當重要的起始角色。由於歐洲與美國有許多的不同,所以不能直接將Wal-Mart 那一套整個用在歐洲的試行計畫。例如,無線電波管理法令的不同影響RFID 設備就不一樣,歐洲的供應鏈體系也有所不同,就以Devens 配送中心來說,它是屬於第三物流商的,所以需要多方的配合,就連棧板都是混合多種。

 

Devens 配送試行計畫的成功,驗證了RFID 的適用性與擴充性,也加速了其他應用計畫的進行。事實上Gillette 另一個將RFID 推行到各配送中心之間的計畫,從20041 月規劃開始到正式上線,只花了一個半月的時間。Gillette 的下一步是要透過與企業資訊系統的結合,整合企業間資訊,甚至應用於簡化作業流程上,來創造更多效益。

 

在消費意識及隱私權高漲的今日,Gillette 也表示將會採取預防措施維護消費者隱私,例如在結帳後除去標籤,而且只在外包裝上植入標籤,不把微晶片嵌入產品內。標籤製造公司也表示可以在消費者結完帳後讓標籤失效。

 

Toyota

2000 年豐田汽車南非廠(Toyota S.A.)鑑於舊有的Job Card System 需要許多的人工而且無法提供即時的資訊,為了取得在製工作流程的即時資訊,而決定導入自動追蹤系統。舊有的Job Card System 追蹤的資料只包含了特定工作站,工作人員要進行那些組裝的資料,在上面無法儲放即時的資訊,如可以進行製程問題與壞品之類的分析資料。更重要的是,製程流程的速度也因為受限於文件流動的速度,而成為生產力的瓶頸。豐田汽車南非廠需要自動追蹤系統來進行自生產開始到工作站及製程的追蹤。由於RFID 可以提供遠距離讀取,並可承受各項工作條件(如髒汙、油漬、高溫與完全覆蓋的油漆等)與非可視性(no line-of-sight),且不需限定標籤附著位置等特點,故採用RFID 技術來實作自動追蹤系統。

 

第一階段導入範圍:

豐田汽車南非廠一開始安裝了14Escort Memory SystemsEMS) 的RFID讀取器( HMS820 ) 與500UFH 13.56 可重複使用MHzRFID 標籤(HMS150HT),以及一套資料傳輸模組(MM80 MicroMux)。資料傳輸模組(MM80)用來和上漆製程的各項自動設備連線,以連接至各個讀取器(可支援寫入)來進行製程資料的存取。RFID標籤被放在各項載具與吊具上,就如同小型的遠端資料庫,標籤內存放的資料可以提供給自動化的機械設備所需要的製程資料,例如透過標籤上所存放需上漆的顏色與車體型式,才能在不同的車體漆上相對應的正確顏色,並使機械手臂有正確的運作路徑,在經過去汙、上漆工作站作業後,標籤本身也一併進入烤漆高溫爐室,在高達240度的溫度的烤漆作業結束後,標籤仍然可以正常運作,所以另一方面,可以在標籤內持續更新各個載具與吊具的資料,做為維修的參考及紀錄,增加作業線的效率。

 

第二階段導入範圍:

在第一階段下,豐田汽車南非廠繼續擴展原有的應用,將其延伸到其他的組裝製程。他們在廠內裝了28個固定的讀取器(LRP 820-08)與6個手持的讀取器(LRP7400),並在車體附上新式較便宜的可棄式標籤(LRP-L4982EMSPhilips),為進行高溫烤漆作業,標籤會使用可耐高溫的塑膠盒子。讀取器主要透過RS232與電腦連線,而這些電腦與Tracking ServerTokenRing的內部網路互相連線。這個階段從焊裝作業後開始,自原有的上漆前置作業與上漆作業,後續的組裝作業,一直到完工後的車輛置放區,都在範圍內。這些標籤用來追蹤各組件與主車體,提供生產線上所需要的製程資訊。這些標籤在完成後的車輛配送上,也可以提供適當的資訊。

 

第三階段行銷與售後服務:

豐田汽車計畫將RFID的應用計畫再向消費者端邁進,預計利用製程中就使用的可棄式標籤,把原有的製程相關資訊留在車體上,使車商可以方便取得相關的資訊進行銷售,並置放相關的保固資訊後,應用在售後的維修服務上。

 

圖三:Toyota S.A. 應用RFID 於汽車製程追蹤示意圖

 

 

Prada

除了上述的應用,還有一個有趣的案例,提供了另一類的應用方向。在20021215 日,世界著名的服飾商Prada,在紐約市非常時尚的蘇活(Soho)區,重新裝潢開幕一家位於Prince StreetBroadway 街角的店面。店內佈滿了許多影音多媒體設備,這樣高科技佈置,雖然毀譽參半,但是店內所使用的RFID 系統,使它成為創新零售概念應用的試行場地。店內有許多懸掛在牆或是嵌入平台的螢幕,就連在更衣間也有觸控式LCD 螢幕。

 

他們將繪有Prada 商標與客製化樣式的RFID 標籤附在每一件商品上,這些商品含括了鞋子、皮包及衣服。例如顧客選擇了一件洋裝後,服務人員可以拿著手持式讀取器辨識商品上的標籤,透過螢幕來呈現洋裝的詳細資訊,諸如它由模特兒穿在伸展台走一圈的表現與設計師一系列的手稿圖,甚至更深入,像是顏色、布料與各項用材的詳細資料都能一一呈現。顧客也可以自已進去更衣間,自已使用觸控式LCD 螢幕來瀏覽這些資訊。

 

除了呈現手中的洋裝資訊外,系統還可以找出這套洋裝不同顏色的款示,或者設計師一系列主題的各種款式。服務人員還可以利用系統呈現其他可以搭配洋裝的其他商品,進行up-sell。除了商品上的標籤,顧客也可以有自已的會員卡(customer card),讓Prada 提供更客製化的服務。比如,顧客一到店內,透過辨識會員卡上的RFID 標籤,可以自動告知顧客專屬的服務人員,以進行個別的專屬服務,告訴顧客符合他個人風格的新款式有那一些。

 

RFID 標籤是在商品進到店內的時候貼上去的。RFID 系統也與店內的庫存系統連結,所以可以即時提供現有的款式、大小與數量。但是庫存控制並不是Prada引進RFID 系統的重要利基,事實上Wal-Mart 試行計畫中所注重的項目,通常不是Prada 所重視的。它不像Wal-Mart 有數萬SKUsstock keeping unit),Prada 要發現那一個商品不在貨架不是那麼困難,擺放的位置也不會是Prada 的問題點,至於防止偷竊更不在他們的考慮範圍內。RFID 系統不是用來降低成本或是提高供應鏈的效率,它是用來減少服務人員浪費在其他事情上的時間,使服務人員可以有更多時間服務顧客,並儘可能的提高服務顧客的品質。Prada 可能將RFID 向後端的供應鏈推展擴大,主要目的也不是供應鏈的效率,而是為了即時提供顧客附近那一家店還有某些商品的存貨。

 

RFID 導入的策略

由於每一個產業,如零售產業、製造產業或是運輸產業等,在RFID 的應用策略上隨著產業特性不同而不一,甚至同一個產業下,每一家業者的營運模式不同也影響RFID 實作型式與效益。RFID 雖然已經有數十年的歷史,卻不表示企業對它足夠熟悉,足以實作RFID。況且RFID 含括許多的標準與技術規格,不同應用適用不同的RFID 系統,甚至於必須進一步客製化,才能符合企業的需要。這些都使企業在導入時受挫或是不知如何做起。企業導入RFID 系統應該要有完整的導入的策略,作為導入RFID 系統的指引。我們建議導入的策略應包含以下步驟(如圖四):

 

圖四:RFID 導入建置步驟(SourceIBM

 

 

Phase 1–企業應用情境﹙Business case﹚與建置可行性研討﹙feasibility study﹚:

企業在轉移到RFID的實作前,一般需要進行應用情境推演或是進行建置可行性之研討與評估。在應用情境上的推演中,得以瞭解RFID可以為企業帶來的實質效益有那些,另外也可以進一步預估可能帶來的衝擊。透過企業內部的建置可行性評估,可以瞭解企業現行的IT架構,以檢視現行企業IT的技術落差,進一步規劃IT的整合架構並儘可能控制建置風險。這一個階段最主要的任務是描繪出RFID導入實作的發展藍圖。

Phase 2RFID系統解決方案與試行計畫:企業必須進一步規劃出符合自身企業需求的RFID系統解決方案,並進行設計與實作先導性的試行計畫。試行計畫必須實作出解決方案的架構,而且要實際與企業內部的硬體設備和資訊軟體進行整合。透過試行計畫的實行,企業可以驗證RFID系統的適用性,得知由RFID標籤取得的資料是否適當且有價值,另一方面也可以瞭解資料是否可以正確而且迅速地轉移到企業的資訊系統中。

Phase 3–整體規劃與正式實作:利用試行計畫的成果,來進一步修正RFID系統的解決方案。針對企業所需要的規模與效能,規劃出完整的建置計畫,另一方面也需要建置合適的資料通道﹙如資料倉儲﹚以進一步整合企業間的資訊。

Optional phaseRFID技術與產品測試:

確認RFID相關的技術與產品在企業特定的供應鏈環境下所可能獲得的最大效益。

以上RFID 的導入策略並不是唯一的導入策略,這只是其中的一種策略而已,事實上EPC 也有另一套可供企業參考的導入策略與指引。企業必須自已評估並選擇合適的導入策略。

 

結論

RFID 的技術雖然已經發展有數十年的歷史,但是近年來才廣受重視。這一方面是源於生產技術的突破,使得RFID 的成本可以達到大量使用的範圍內;另一方面,業界面臨供應鏈的整合問題而有尋找新技術的壓力跟需求,例如美軍在採用RFID 的最大原因,就是為解決其所面臨的後勤能力不足以應付數以萬計的集裝箱之困境。

隨著Wal-MartDoDMetro 等重量級的領導者的大力推動,促使更多的廠商投入RFID 的應用。RFID 最令人關心的成本,勢必可以因為使用的普及而逐年遞減,同時隨著企業採用的規模增加,創造出RFID 顯著的效益。就如同Internet一樣,在達到一定程度的成熟與盛行之後,才能創造出新的商務模式與利基。雖然導入RFID 系統仍要進行許多的IT 技術研究與規劃,但這不代表我們可以單純地用「IT 建置轉型」的角度來建置RFID 系統,企業必須從商業營運的角度來思考RFID 能夠創造什麼樣的營運模式,有什麼資料是需要的?這些資訊要在什麼時候、什麼地方取得?要如何取得?如果這些答案都指出RFID 是最佳的解決方案,或許就可以透過概念性驗證找出使用RFID 的切入點,並透過概念性驗證進一步分析RFID 在競爭優勢的影響與投資報酬率,相信必然可以協助企業更有效的採用RFID 技術。

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