國外商超的“瞬間結賬”技術,我們還差在哪
國外不少商超早已使用了RFID技術,但國內無論超市還是服裝行業,這一技術都未得到廣泛應用。

華威科RFID標簽實驗室
物聯網是當下一個熱門話題。在物聯網產業鏈中,信息識別層最先受益,隨后才是信息傳輸、信息處理及物聯應用層。而信息識別層的基礎技術,就是無線射頻識別技術(RFID)。
前不久,記者來到位于鄂州葛店國家經濟技術開發區的湖北華威科智能股份有限公司(以下簡稱“華威科”),該公司業務范疇包括RFID標簽封裝機(用于制作RFID標簽)制造、RFID標簽生產、RFID系統集成應用三大領域。
華威科總經理李春陽向記者介紹,目前國內80%以上RFID封裝機市場被德國紐豹公司占據。也就是說,絕大部分RFID標簽都是“德國造”。
國產RFID標簽封裝設備,為什么將市場拱手讓人?李春陽表示,多數人認為物聯網領域國產品牌必定遜于國際品牌,“其實就精密數字制造而言,RFID封裝并非頂尖技術,不必有‘海外依賴癥’。”
何謂RFID標簽
記者在華威科技術展示區的超市模擬區,有了一次別樣的購物體驗。
一個普通的購物車上,裝著酸奶、電蚊香片、路由器等6件商品,每件外包裝上都貼著一張印有“未來智能超市”字樣和華威科公司LOGO的白色貼紙。
當購物車從標簽配套讀寫裝置經過時,“嘟”的一聲,6件產品的名稱及總價340元等信息,瞬間顯示在旁邊的電腦中。
快速結賬的秘密,原來在白色貼紙背后——將貼紙撕開,里面是一張透明塑料片,正中間是一個沙粒大小的凸起圓點,布滿著銀色線路。
“這個塑料片,就是我們公司制造的RFID標簽,圓點是RFID芯片,塑料片則為天線基板。”李春陽說。
相比電子防偽標志、傳統條形碼及二維碼,RFID標簽具有防水、耐高溫、壽命長、讀取距離大、數據可加密、批量讀取等優點。
“現在超市結賬時,收銀員要掃描每件商品的條形碼,耗時長,而RFID標簽能解決這些‘痛點’。”目前,李春陽正與國內幾家大型商超洽談合作。
商超使用RFID標簽,還有另一個好處:把RFID標簽嵌在商品標簽中,工作人員拿著掃描儀器走過貨架,就能清點庫存,方便及時補貨。
很多人將IC卡等同于RFID標簽,其實不然。
“RFID標簽一大特點是‘無線識別’,如果IC卡天線有外露部分,必須接觸才能識別,那就是非RFID技術,反之則是。”李春陽說。
目前,RFID標簽在社保卡與健康卡項目、交通管理、移動支付、物流與倉儲、防偽、金融IC卡遷移等領域,都有廣泛的應用空間。
中投顧問發布的報告顯示,2016年RFID制造及應用行業市場規模將達522億元,預計未來5年行業年均復合增長率約為26.37%,2020年行業市場規模將達到1331億元。
中德制造各有優劣
從設計、誕生到實施,RFID芯片要經歷哪些環節?梳理華威科從實驗室走向生產線的歷史,便能找到答案。
背靠華中科技大學(以下簡稱“華科”)的華威科進入RFID行業,依托的是中國科學院院士、華科機械科學與工程學院熊有倫教授領銜的技術團隊。
2005年,熊有倫團隊在實驗室研制出國內首臺RFID全自動倒封裝設備,2010年進入產學研階段,2013年華威科成立后,這一技術正式進入商用領域。
“名字中有‘華、科’兩字,是因為我們有著濃濃的華科情結,‘威’則代表我們成為行業領軍企業的期望。”李春陽說。
進入華威科廠區,穿過狹長的過道,映入眼簾的是封閉的操作間。透過玻璃,可以看到五六臺RFID標簽封裝機。
近10萬個砂粒大小的RFID芯片,放置在一塊直徑不到30厘米的半導體晶圓盤上;另外一邊,則垂掛著一長段半透明的天線基板。
封裝機開動時,會通過天線模切、點膠、加熱、復合、檢測等流程,將一個個芯片取出并粘合在天線基板中,制作為成型的RFID標簽。
下一步,則是將RFID標簽嵌入各類介質中,再通過讀寫器計入各類數據——應用在服裝上,無外乎色號、規格、價格等內容;應用在食品中,則為產地、保質期、成分等。除非撕開紙標,否則很難知道那里隱藏著天線。
“每種RFID標簽制作時,就決定了未來的用途,根據應用場景不同,有的是貼紙,有的是卡片,有些設計為‘釘子’,能釘入木材之中。”李春陽說。
“目前,我們生產出來的最基礎的RFID標簽,成本能控制在0.2元以下,售價0.3元左右。”李春陽說。
不過,在RFID標簽封裝機領域,有百年歷史的紐豹已占據中國80%的市場,華威科市場占有率則僅為5%左右。
李春陽表示,與紐豹相比,華威科良品率并不低,差距主要體現在效率上。
華威科自主研發的第四代RFID標簽封裝機,每小時能制作5000個RFID標簽,而紐豹最新機器能達到1萬個。
不過,對比價格及使用成本,華威科優勢便凸顯出來。
“紐豹每臺機器平均售價100萬歐元(約750萬元人民幣),我們同等效率的兩臺機器加起來不到400萬元人民幣。紐豹每臺機器平均耗電量為10千瓦/時,我們兩臺加起來5.6千瓦/時,且一個人操作這兩臺設備也沒問題。”李春陽說。
盡管如此,國內用戶一直對國產RFID倒封裝設備抱有偏見,很多RFID標簽制造公司都將華威科當作紐豹的補充設備。
“這可能是因為國產設備起步晚,品牌認知度不夠。”李春陽期待,未來國內企業能大規模使用華威科的RFID標簽。
集成應用是重要掘金點
目前,華威科主要業務板塊是RFID系統集成應用。
“系統集成應用,就是為有RFID應用需求的企業提供基于RFID的物聯網解決方案。”李春陽說。
美的集團物流供應鏈管控系統,便是一個典型的系統集成應用案例。
2009-2012年,美的集團新增物流資源投入1.5億元,物流效率反而下降了5%。最后結論,是資源配備和物流執行效率不配套,60%的時間投入到資源核對、條碼掃描、信息上傳、手工盤點、運載工具調度等事務中,致使效率降低。
除效率外,物流過程中物料偷盜、損壞、質量問題也十分嚴重。
2012年,美的集團中央空調事業部物流部門統計,在物流過程中損壞托盤3275個、標準容器偷換2230個、損壞3233個,總計損失約200萬元。
“問題主要出在供應鏈環節,由于沒有有效的追溯手段,無法證明損失來源,很難啟動追責程序。”李春陽說。
根據實際情況,華威科研發團隊為美的集團量身定制了一套包括IT系統在內的物流供應鏈管控系統。
從供應商備料開始,訂單便會反饋到系統中,物料則貼上RFID標簽。在車輛出入與卸貨、倉庫收貨與備貨、叉車調度等環節,全部通過讀寫器掃描,對物料的數量、位置、丟失情況實現全程跟蹤。
“過去,每個環節盤點都依賴于掃描條碼,速度慢誤差大,而RFID標簽識別成功率高達99%以上,批量識別單次可達200張/秒。”李春陽說。
同時,通過后臺系統,這些物流過程由被動告知變為主動感知,給企業和供應商每個物流流程賦予識別功能,提高了供應鏈的透明度和安全性。
記者了解到,該物流供應鏈管控系統總共花費180萬元,而投入帶來的回報相當可觀,僅一年就收回了投資成本。
圖書館,也是RFID技術施展身手的好地方。
在書頁貼上RFID標簽,在機器上掃描后分類信息一應俱全,能充分提高書籍編目、館藏架位管理、自助借還環節的效率。
目前,華威科已拿下了華科圖書館RFID物聯項目。
RFID標簽還可用于溫濕度的監控。
在技術展示區,記者將手指放在一個加入溫濕度的監控模塊標簽附近又離開,電腦上的指標也出現了細微變化。
華威科曾利用這一功能,為一家疫苗企業提供服務。
“我們對疫苗運輸及保存過程中的溫度、濕度、原材料、哪個時間段生產、由誰操作等所有信息,都能隨時更新記錄。如果出現質量問題,就能借助系統迅速查清來源,封存對應批次藥品,避免發生更大危害。”李春陽說。
2015年,華威科銷售收入4000多萬元,其中2000多萬元來自系統集成應用。
全面趕超國外任重道遠
盡管RFID電子標簽應用前景廣闊,RFID封裝設備有巨大的市場發展空間,但華威科的發展也面臨著諸多挑戰。
在RFID封裝機領域,德國紐豹以絕對優勢占據國內市場。但李春陽對德國紐豹公司的“羨慕”并非全部來自市場份額。
李春陽表示,中德在封裝機設計方面差距并不大,由于德國精密制造發達,同樣的圖紙,在中國生產和在德國生產的性能指標差距20%以上,這也是華威科封裝機生產效率不如紐豹的主要原因之一。
“如果想比德國產品指標高,要么在設計上高出一大截,要么引進更先進的生產線,要么就充分發揮國內制造的成本優勢——這就是現狀。”李春陽說。
在RFID標簽生產方面,華威科國內競爭對手眾多,優勢并不明顯。而在應用集成領域,也有成本、觀念制約。
“國外不少商超早已使用了RFID技術,但國內無論超市還是服裝行業,這一技術都未得到廣泛應用。”李春陽說。
一大原因在于標簽產生的額外費用。比如二維碼雖然使用場景不如RFID標簽廣泛,但制作成本不到3分錢,是RFID標簽的十分之一。
再如,服裝用RFID標簽生產成本大概為1-2元錢,但服裝利潤薄,1000多元一件的衣服可能賺不到100元。算完賬后,不少服裝企業就會猶豫。
“但他們沒有考慮到,RFID對服裝企業的庫存成本的降低和物流效益提升,會帶來巨大收益。”李春陽舉例說,相比很多庫存積壓嚴重的國產服裝品牌,采用RFID技術的迪卡儂在庫存管理上的成本極低。
當然,要讓RFID標簽從大型企業走向中小型企業乃至零售商,制造成本及配套應用價格還得有更大下降空間。
觀念,也是一道阻礙。盡管RFID標簽應用能讓企業節省勞力成本、防止商品斷貨、追溯損耗責任,但要讓企業接受這一新鮮事物,依然任重道遠。
此外,在RFID標簽制造中,最核心、利潤率最高的環節并非封裝,而是上游的半導體芯片設計制造,這一領域也遠未實現國產替代。
“如果說中國在封裝機領域與發達國家相差3-5年,在芯片方面差距就是幾十年。未來,華威科有計劃采用并購等方式切入芯片制造環節。”李春陽說。



