液晶显示器制造商群创光电在其厂区建置恒隆科技股份有限公司（以下简称恒隆科技）设计发展的无源式UHF RFID仓储自动管控系统，以追踪其运货卡车及栈板货品的进出管理、自动仓储系统(Automatic Storage and Retrieval System, or ASRS) 进出货管控、厂间无人驾驶货车进出码头管控，及无人搬运车(Automatic Guided Vehicle, or AGV ) 仓储收送货物及栈板管控。这套系统，利用RFID主动侦测特性，取代人工操作，成功提高30%整体作业效率，有效防止可能发生的货物短装、错装等异常问题。

2003年成立的群创光电(Innolux)，是鸿海/富士康集团旗下的子公司，是世界最大的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)制造商之一，制造销售—系列应用在消费电子产品如电视、桌面计算机、平板计算机及无数触控组件等的面板及触控屏幕，其客户包括联想、华为、Dell、HP、LG、三星电子及Sony等知名公司。液晶显示器通常体积都不小，完成品和半成品，都需要占据不少的仓储空间，仓储的运作成功与否，对整体效率及质量形象提升，存货(Inventory)降低，都相当重要。

群创光电在中国台湾有14个厂区，员工总数达6万多人，其制造流程甚为复杂，并非所有制造流程都在同一厂区完成，半成品在其中一个厂区完成后，接着要运送到另外一个或数个其他厂区继续完成，全部完成后再运送给客户；因此货柜车必须在各厂区间来回穿梭，运送原物料、半成品等，并将完成品运送给客户。所以仓储管理对群创光电一直是个很重要并具难度的工作，其主要项目包含：货柜车进出码头、进出货数量及品项管理；自动仓储系统进出货管控；厂间无人驾驶货车进出码头管控；无人搬运车码头仓储收送货物及栈板管控等。

群创光电最早曾想过应用有源式RFID系统，管制其码头的货物进出，但并没成功，主因是读取器会读到多个标签的信号，系统无法辨认货柜车或栈板的正确位置。2015年群创光电与恒隆科技合作，希望在其主要厂区建置无源UHF RFID系统，先从“货柜车进出码头”、“进出货品项及数量管理”开始，期望该系统能侦测到货柜车的进出，分布在厂区哪些区域，在哪个码头装货或卸货，数据不仅要能全部记录下来，并且可以实时更新。

系统的建设，有不少技术上的挑战，如金属材质的RFID标签，是RFID系统最难读取的部分之一，开发货柜用的RFID标签，就是一个难题，另外开发供成千上百、不同形状、不同材质，甚至是金属的原物料用RFID标签，更是大问题，除了这些硬件，RFID收集到的资料，如何先行分析，分析的中介软件都是难题。

恒隆科技逐一解决这些硬件及软件上的问题，终于在立项六个月后，第一个智慧码头建设完成，通过验收后(图1、2)，群创光电决定将这套系统，拓展到其全部近50个的码头；同时2016年下半年，决定进一步与恒隆科技合作，开始建设另外三个仓储管理的次系统。

 

图1  码头智能化在厂区(左)码头的RFID系统布建(右) 

 

图2  埋在码头地下的RFID标签(左)货柜用磁铁RFID标签

 

其中自动仓储进出货管控系统，群创光电原来就建有二维码自动仓储系统，但二维码长久使用后，纸表面会因脏污，或相互摩擦等因素，造成条码损坏或模糊，而无法判读，更甚者条码扫描判读时，输送带须要完全停止，否则判读错误不时发生，且输送带走走停停也会造成不小的震动，有时震动会大到条码无法扫描、判读。恒隆科技使用RFID标签取代二维码，并在每一个ASRS装一台Alien ALR-9680读取器，输送带两边各装上一支天线，并设计能跟原来PLC系统相互匹配的中介软件，成功将每一个ASRS换成RFID系统，也成功解决先前二维码的问题(图3)。

 

图3  以RFID系统取代ASRS的二维码（左图红色箭头指处）为读取器，右图（黄色箭头指处）则为RFID标签

 

在整个RFID自动仓储系统建置过程中，几个最难解决的问题：

设计能吸附货柜，可重复、方便使用的货柜RFID标签。货柜是金属材质，金属对象上的RFID卷标读取，是RFID系统最难克服的项目之一；恒隆科技总经理刘台华说：“针对这个项目，我们要开发一种专供货柜，容易贴上取下、可以重复使用、经久耐用，并可以在金属上读取的标签。”

开发供数量多、外形多样、材质不同的原物料用RFID标签及天线。智能化的先决条件是每件物料的信息可读取，液晶显示器原物料不少，像玻璃等。有些体积大，占空间，形状各异，更有金属材质者，必须根据其形状及材质，设计不同的RFID标签、天线等硬件(图4)。

 

系统需具备大量、稳定可靠的读取能力。货物通常置放在栈板上运送，一个栈板通常有60～160箱物料，有些栈板还是金属材质，搭配软件，RFID系统要能一次读到栈板上所有物件的信息(图5)。

 

边缘运算软件开发。所谓边缘运算是一种分布式的架构，将应用程序、数据与服务运算，由网路中心节点，移到网络逻辑上的边缘节点来处理，以加快数据的处理与传送速度，减少延迟，减轻主计算机的负担。例如在这个项目中，分别在库房、货柜及堆高机上的栈板或对象，彼此距离只有十多公尺的货物，同时也会被读到，如何设计算法逻辑，预先分辨在不同位置的栈板或对象，之后分析过的资讯，而不是原始资料，再反馈到群创光电的计算机系统。

整合RFID系统与AGV及厂间无人货车 (图6、7)。整个系统及四个次系统在2017年初完成启用。截至2018年六月，群创光电在岛内的14个厂区，近60个码头的RFID系统都已建完，125个的自动仓储系统（ASRS)也已完成70%，预计在未来几个月，将全部完成。

 

图6  AGV

 

群创光电的仓储经理表示：“公司正大力推展工业4.0相关项目，有了这个RFID自动仓储系统，我们不须人工按任何键，数据就会自动记录下来，提高约30%的工作效率，改善出货的正确性与质量。” 

 

（投稿单位：恒隆科技股份有限公司）