原石一顆十幾噸、露天堆在一起,石板則一片片並排側立。用紙本或條碼盤點,常常要靠人一顆一顆爬上去、一片一片翻出來看。這篇整理我們 2023 年與財團法人石材暨資源產業研究發展中心(石資中心)合作開發「石材數位庫存先導系統」時,實際把 RFID 用在石材廠的做法。

為什麼石材盤點特別難

花東地區約有 193 家石材業者,年產值接近 90 億元,是台灣最重要的石材產業聚落。但石材的庫存管理有幾個其他產業少見的難題:

為什麼選 UHF RFID

原石和石板的盤點,都需要在至少 4 公尺外就能讀到標籤,人不必走到每一顆石頭旁邊。所以我們選用感應距離較長的 UHF RFID 標籤,搭配手持式讀取器:一支智慧型手機,加上透過藍牙連線的標籤讀寫控制器和機座,手機上的 App 透過 Wi-Fi 或行動網路連回系統。

標籤怎麼貼:原石和石板做法不同

原石:塑鋼土 + 塑膠吸盤

原石無法鑽孔,表面又凹凸不平。我們用塑鋼土(一種硬化後堅硬、耐高溫、耐酸鹼、耐水壓的膏狀修補材料)搭配塑膠吸盤固定在石頭上,標籤再用細束帶連在吸盤上。這個做法經過三項實用性檢驗:貼得夠緊、放得夠久、現場人員能快速完成。

原石用的標籤由 RFID 設計廠商協助開發:外層塑膠封裝,耐風吹、日曬和雨淋;背面加一片薄金屬(例如鋁箔)來增加感應距離;正面貼上原石的條碼。每顆原石貼兩個相同條碼的標籤,萬一一個脫落或損壞,另一個可以備援。

石板:兩片塑膠片 + 白膠

石板側面的寬度必須小於 2 公分,表面同樣有石粉和細微孔洞。做法是先在側面塗白膠,把石粉和細孔黏合,再把夾在兩片塑膠片之間的標籤貼上去。塑膠片能保護標籤、加強防水,撕下來時也不會傷到標籤。每片石板貼一個 RFID 標籤和一個條碼,互為備援。

關鍵設計:標籤可以回收重複使用

原石加工成石板、石板再加工成成品,物件一直在變。如果標籤用一次就丟,成本會很高。所以我們刻意不用標籤晶片本身的 ID(TID)當識別碼,而是以條碼編號為主,條碼資料同時寫進 RFID 標籤和印在貼紙上。

石資中心協調出了石材業通用的條碼格式:

要進入下一階段加工時,先卸下標籤,用讀取器讀出條碼、連線核對庫存資料,確認相符後清除標籤裡的條碼資料,再移除或塗掉條碼貼紙,標籤就能回收待用。因為識別碼跟著條碼走,同一個標籤重複使用,也不會造成庫存或交易紀錄重複。

盤點和找料怎麼做

庫位盤點

  1. 先把庫位的石材庫存資料下載到讀取器,包含識別碼、條碼、TID 和建檔時間。
  2. 選擇要盤點的庫位,開始讀取。
  3. 讀取器收集石板標籤的回應,App 比對庫存資料,列出盤點清單。
  4. 點選清單中的石板,就能看到它的數位資料,包含石板的紋路照片。

找特定一片

找料時先選要找的石材,讀取器接收標籤回應後,App 用訊號強弱(訊雜比)估計距離,並用聲音大小提示方向:越接近,聲音越大。找到後一樣可以點開看數位資料和紋路照片。

實際驗證顯示,這套先導系統可以快速且準確地對原石和石板進行盤點與找尋。

系統架構

系統分成兩部分:網頁資料管理(機構、會員、原石、石板管理),以及手持式 RFID 現場作業(原石與石板的盤點、找尋、入庫)。網頁端以 .NET Core 開發、搭配 MySQL 資料庫與 IIS,現場端是 Android App,透過廠內 Wi-Fi 連線。系統也能把廠商既有 NAS 裡的石紋照片匯入資料庫。

後來的發展

先導系統之後,我們把 RFID 結合進 ERP 的庫位管理:用 2D/3D 廠區圖搭配 ERP 庫位資訊,做到「ERP 庫位 + 手持感測」雙重定位,盤點時同步更新最新庫位,並用 RFID 自動判斷石板出入庫。這些功能後來成為我們石材產業 ERP 的一部分,詳見產業 ERP 服務頁。

如果你的工廠也想導入 RFID

從這個專案學到的幾件事:

  • 先訂好識別碼格式,再談標籤。用條碼編號當主識別、而不是標籤晶片 ID,標籤才能回收重用。
  • 依存放環境分開設計。戶外原石和室內側立石板的貼附方式、標籤規格完全不同,不要一種標籤用到底。
  • 先小範圍驗證貼附和讀取。貼得牢不牢、讀不讀得到、人員好不好操作,都要在現場實際測過。

如果你的工廠也有庫存難盤、料難找的問題,不論是不是石材業,都歡迎跟我們聊聊現場狀況。

跟我們聊聊