1.項目背景
近年來，冶金和鋼鐵行業(yè)的信息化進程正在逐步向核心技術發(fā)展，僅僅依靠引進和模仿是不會有所作為的，只有不斷地自主創(chuàng)新才是鋼鐵企業(yè)信息化的推動力。兩化融合的提出為鋼鐵企業(yè)的智能化和信息化指明了發(fā)展道路，那么下一步，中國鋼鐵企業(yè)要想取得穩(wěn)健、持續(xù)的發(fā)展，在智能化、信息化的應用方面究竟該將重點放在哪里？或許首鋼集團在這方面作出的探索和創(chuàng)新模式能夠給鋼鐵行業(yè)帶來一點啟迪。
首鋼自動化研究所主任郭雨春曾表示，在企業(yè)探索自主創(chuàng)新發(fā)展模式的道路上，企業(yè)需要擁有審時度勢和敢于應用新技術的敏感度。“在后ERP時代，基本的流程都已確定，那么流程管理和生產過程工藝的優(yōu)化該如何進行？物聯(lián)網(wǎng)就可以有效地解決這方面的問題。”在生產過程中，首鋼采用了“一包到底”工藝，每年節(jié)省原煤2萬多噸，物聯(lián)網(wǎng)在其中的應用已經(jīng)初具雛形。
眾所周知，自2001年以來，我國大型鋼鐵聯(lián)合集團型企業(yè)都先后進行了全面信息化選型或建設，內容覆蓋硬件網(wǎng)絡平臺建設、企業(yè)資源計劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)質量系統(tǒng)、基礎自動化和過程自動化改造等。企業(yè)通過RFID技術實施信息化構筑了較為完整的企業(yè)管理信息化平臺，建立了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的智能制造系統(tǒng)應用架構。
2.RFID無線技術
然而，由于我國國情的使然，結合鋼鐵行業(yè)情況和企業(yè)實際情況，在信息化建設中遇到了種種阻力和困難，實施效果并不如預期的那樣理想。這些主要表現(xiàn)在管理層軟件和企業(yè)基礎物流信息采集脫節(jié)、致使企業(yè)信息化過程中無法建立集成統(tǒng)一的信息化應用平臺，只有部分模塊在局部得到了切實的應用。隨著近年來RFID技術及其市場的蓬勃發(fā)展，首鋼應用RFID自動化生產,加快了中國制造業(yè)智能化建設步伐。
3.RFID應用
那么基于超高頻RFID技術在鋼鐵企業(yè)生產、倉儲、運輸?shù)?span id="06wggg6" class="data-line-exclude">管理過程中到底有哪些方面的應用呢？結合首鋼RFID物聯(lián)網(wǎng)應用的經(jīng)驗和進一步取向的探討，可以預見，物聯(lián)網(wǎng)將在以下幾個方面大顯身手：
1）進行RFID自動化生產控制
在鋼鐵廠的生產過程中，對生產機車或設備的自動定位控制是很重要的。在以往的控制方案中采用的各種技術存在受環(huán)境和物體表面影響大或讀取數(shù)據(jù)的距離有限或造價和運行費用高等缺陷。而RFID自動化生產技術對環(huán)境適應能力強，可抵御灰塵、油污、振動或遮擋物的等的干擾，實現(xiàn)全天候工作。RFID自動化生產并且電子標簽內可存儲的數(shù)據(jù)多，數(shù)據(jù)讀取距離遠，數(shù)據(jù)讀取精確度高。RFID技術的特點使得自動化生產可以很好地應用在生產過程自動控制中-RFID自動化生產，真正實現(xiàn)智能化工廠的目標-RFID智能制造。
例如：在某鋼廠的焦化三大機車自動控制系統(tǒng)中，將寫有爐號信息的電子標簽安裝在推焦車、攔焦車、加煤車的軌道的關鍵位置上，當裝有閱讀器的推焦車、攔焦車、加煤車經(jīng)過這些標簽時可以讀取到標簽內的數(shù)據(jù)并將其上傳至主控計算機中。主控計算機根據(jù)這些數(shù)據(jù)再來精確控制機車的運行狀態(tài)。RFID自動化生產系統(tǒng)自實行以來大大提高了焦化生產的自動化程度，避免了人為的操作失誤，提高了勞動生產率。
2）產品整線生產信息管理
RFID自動化生產，在某些產品(如大方坯與圓鋼筋)的表面放置電子標簽，可讀取產品在生產流水線上通過每一道工序的信息和數(shù)據(jù)，并將該信息轉化成計算機能識別的數(shù)據(jù)格式后提供給監(jiān)控平臺，以實現(xiàn)RFID生產線上的產品自動跟蹤管理。RFID生產線中的產品跟蹤管理在整個工作過程中可做到基本不需要人工參與，RFID自動化生產系統(tǒng)程度高，電子標簽可反復讀寫100，000次以上，因此能節(jié)省大雖人力和物力。
3）物料跟蹤和生產過程跟蹤
物料跟蹤和生產過程跟蹤是以RFID自動化生產技術為代表的物聯(lián)網(wǎng)應用點之一。鋼鐵企業(yè)可以通過將RFID應用于原材料采購、庫存、銷售等領域，從而不斷完善和優(yōu)化RFID倉儲體系，既可提高供應鏈效率，又可有效地為企業(yè)降低成本，提升市場競爭優(yōu)勢。
由于鋼鐵企業(yè)在生產運輸過程中都有很多難點，鐵水的高溫對環(huán)境和電子設備的要求極高就是其中比較突出的問題，不僅容易造成熱量的損失，還會提高成本，降低效率。基于鋼鐵行業(yè)RFID自動化生產技術的特殊要求，首鋼就成功地利用RFID自動化生產技術實現(xiàn)了對鐵水包的跟蹤，即“一包到底”工藝。該工藝是將高爐生產出來的鐵水，經(jīng)過必要工藝流程處理后，通過RFID跟蹤管理測距，以不更換鐵水包的生產組織模式，直接兌入轉爐冶煉的鐵水運輸方式。基于RFID生產運輸與目前鋼鐵企業(yè)較普遍采用的魚雷罐車鐵水運輸方式相比，RFID生產運輸技術低碳環(huán)保優(yōu)勢明顯，是物聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵企業(yè)生流程控制方面的初步應用。
4）設備狀態(tài)監(jiān)測
鋼鐵業(yè)屬于設備密集型的行業(yè)，每一個設備的關鍵參數(shù)都需要采集到，只有預先掌握設備的狀態(tài)才能保證生產流程的順利進行。因此，要實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的生產流程和過程優(yōu)化，可以通過RFID自動化生產系統(tǒng)來掌握設備的運行狀態(tài)。
基于RFID自動化生產技術，例如通過分析監(jiān)控設備的狀態(tài)可以找到導致產品質量缺陷產生的原因。因此，利用RFID自動化生產可對生產過程中所收集的精準數(shù)據(jù)可以幫助提高產品的性能，進行有效的產品質量監(jiān)控。
5）環(huán)境監(jiān)測
RFID自動化生產技術可以應用于鋼鐵企業(yè)生產過程中所產生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關鍵指標的實時監(jiān)控（如對不安全氣體泄露的監(jiān)測等），通過RFID自動化生產技術，不僅可以遠程關閉運行中的設備，還能防止突發(fā)性事故的發(fā)生。
6）能源系統(tǒng)的監(jiān)測
運用RFID自動化生產技術可以對水、電、氣等能源進行有效的分配和調度，提高效率，降低能耗和成本。由于鋼鐵企業(yè)是屬于一個高能耗的產業(yè)，在生產過程中都將使用大量的能源。利用物聯(lián)網(wǎng)RFID自動化生產技術組建先-進的RFID能源管理系統(tǒng)中心（簡稱EMS）是一個基于自動化和信息化技術于一體的管控一體化系統(tǒng)，借助于軟件技術實現(xiàn)能源生產、輸配和消耗信息的動態(tài)監(jiān)控和管理，改進和優(yōu)化能源平衡，實現(xiàn)節(jié)能降耗和提高環(huán)境質量。
7）礦山的安全監(jiān)控
通過RFID自動化生產技術進行實時跟蹤，礦山設備、人員、環(huán)境的狀態(tài)可以實時地反映到系統(tǒng)中來，提前預知安全隱患，提高在礦山開采中的安全管理措施，同時也能提高礦山資源的合理開采，有效防止亂開亂挖，保障礦山資源的利用率。
除上述之外，和RFID技術在其他領域的應用一樣，鋼鐵行業(yè)RFID應用也將涵蓋鋼鐵企業(yè)的人員管理、RFID門禁管理、RFID工廠物料的跟蹤、RFID倉儲物流、RFID智能稱重等方面。首鋼自2009年以來已經(jīng)陸續(xù)在這些領域相繼展開了應用，并取得了極大的成功，充分顯示了以RFID技術的物聯(lián)網(wǎng)正日益受到包括鋼鐵行業(yè)在內的各行各業(yè)的“新寵”，為制造業(yè)迎來新一輪的發(fā)展提供良好的智能化技術平臺，實現(xiàn)國家的科學發(fā)展觀號召。
4.硬件產品
4.1RFID讀寫器
銓順宏 ZEUS（FU-M6-IN1 ）是一款 IP68 防護等級的工業(yè)級 RFID 一體化讀寫器，內嵌 ThingMagic 高性能模組，支持 Modbus 協(xié)議， TCP/IP 通訊， IP67 的防護等級。外觀小巧，安裝便捷，適用于各類工業(yè)和商業(yè)環(huán)境。
同時， FU-M6-IN1 依照 EMC IEC61000-4 標準設計，滿足工業(yè)級寬電壓輸入模式，電源輸入及信號均采用隔離，隔離電壓為 2KV，寬電壓輸入和工業(yè)級寬溫工作溫度，滿足超長穩(wěn)定工作時間；工業(yè)級串口輸出，滿足高速自動實時數(shù)據(jù)傳輸。
產品特性
1) 集成ThingMagic高性能模組
2) 集成高增益天線
3) 支持紅外觸發(fā)模式
4) 支持485&Modbus等工業(yè)控制總線
5) IP68防護等級
6) 適用于各類工業(yè)化嚴苛應用現(xiàn)場
4.2RFID平板
銓順宏 W8001 是一款集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、無線傳輸?shù)裙δ転橐惑w的RFID工業(yè)平板。采用安卓07.0系統(tǒng)，八核高速處理器，2GB RAM+16GB ROM （可以選配 3GB RAM+32GB ROM ）; 支持 F 128GBTF 卡擴展，存儲容量大，運行速度快，性能穩(wěn)定。可輕松處理各項任務指令，支持多項任務流暢處理，是移動信息處理的保障。
W8001 可廣泛應用于制造業(yè)管理、政府移動政務、移動警務、資產管理、倉儲物流管理、智能巡檢管理、地理測繪等。
W8001 采用88寸S IPS高清屏，分辨率800*1280, 高清全視角，陽光下可見，并搭配高性能康寧大猩猩三代工業(yè)級多點觸控電容屏。用戶可根據(jù)實際需求選擇不同功能RFID模塊，可靈活選配 1D/2D 條碼掃描、RFID 、身份證讀取等功能。并通過USB、GPRS、44G、W I I F F I I 、藍牙等多種有線無線通信方式，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的快速有效傳輸。W8001 RFID安卓工業(yè)平板帶有無線語音和通信模塊，可通過無線網(wǎng)絡，登錄互聯(lián)網(wǎng)和云端，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時處理、語音通話。
產品性能
1）處理器：八核64位，Coretex-A53，主頻1.3GHz
2）協(xié) 議：EPCC1GEN2/ISO18000-6C協(xié)議
3）操作系統(tǒng)：Android 7.0
4）顯示屏：8寸IPS高清屏，分辨率800*1280
5）電池：8000mAh鋰聚合物電池
6）RFID模組：ThingMagic Micro、ThingMagic Nano、國產旗連可選配
7）讀取距離：0-7米距離（與選配RFID模組有關）
8）RF功率：-5dbm~30dbm（與選配RFID模組有關）
9）標簽識讀速率：50tag/s~750tag/s（與選配RFID模組有關）
產品特點
1）全頻段RFID讀寫，功能可選，可選配UHF、HF、LF、NFC、PSAM、CPU卡等功能，不管選擇哪個功能，都能保證讀取迅速；
2）性能穩(wěn)定，支持RFID雙頻讀寫，各頻段不受干擾，如HF+UHF、雙PSAM+UHF等；
3）人臉識別、身份證讀取功能：前置攝像頭，可以進行人臉面部特征信息讀取，進行身份識別。同時采用公安部二代證加密模塊，采集和識別二代身份證，進行身份識別。
4）工業(yè)級標準、超長續(xù)航，達到IP67工業(yè)三防等級，抗1.5米自然跌落，8000mAh大容量電池，可連續(xù)工作12小時以上，出色適應各種場景及惡劣環(huán)境下的移動工作需求。
4.3RFID通道門禁
銓順宏 超高頻RFID通道門禁系統(tǒng) 支持 EPC C1 G2（ISO18000-6C）協(xié)議，支持服務器模式實現(xiàn)多通道控制功能，內部集成高增益天線組、基于 ThingMagic 的高速讀寫器及控制模組，擁有高速讀取標簽性能和良好的讀寫區(qū)域控制能力，提供標準網(wǎng)絡接口，方便連接軟件平臺。產品適用于各類資產安全防盜以及人員考勤管理系統(tǒng)。
產品特點
★支持服務器模式實現(xiàn)多通道控制功能
★多標簽讀取能力強，紅外觸發(fā)模式下漏讀率低于 1%
★天線特別設計，實現(xiàn)水平面窄波束設計，門禁覆蓋區(qū)域準確，無盲點
★內置報警燈和蜂鳴器，報警靈敏，安全可靠
★RFID 安全門擺放距離更加寬闊，最遠可達 2.2m
★可選紅外運動方向判斷
★可選 LED 顯示器，顯示標簽數(shù)量
產品性能
★工作頻率：860~960MHz可配置
★協(xié) 議：ISO18000-6C
★尺 寸：1371×370×69mm（每片）
★通訊接口：RS232、RJ-45
★每個通道門禁推薦寬度：0.8～1.5m（最大可達 2.2m）
關于銓順宏
深圳市銓順宏科技作為RFID服務商，在向各大運營商、集成商提供ThingMagic全系列產品的同時，公司也一直以專業(yè)的技術團隊，優(yōu)質的服務，優(yōu)惠的價格，為廣大客戶提供世界—流的RFID設備解決方案和高質量的售后服務。公司配合各大運營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設備，運用在倉儲物流、檔案信息化、航空航運、服裝零售、汽車制造、智慧醫(yī)療、資產管理、防偽溯源等多個領域各種應用中。從產品選型，到方案設計和系統(tǒng)平臺支持，為用戶提供易于操作且穩(wěn)定性高，具差異化、具創(chuàng)新的綜合性技術服務。
