陳瑞順 博士

第六章 RFID 在製造業應用

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內容大綱與學習目標.壹 RFID 在ＩＣ封測業之個案

瞭解 RFID 改善在進出貨、機台資訊與生產線的管理 認識 RFID 提昇半導體供應鏈的資訊整合

.貳 RFID 在汽車製造業之個案 瞭解 RFID 支援汽車製造的裝配、保修作業 認識 RFID 強化汽車零配件的庫存管理、售後服務

.參 RFID 在食品加工業之個案 瞭解 RFID 電子認證標章與食品認證制度的結合 認識 RFID 產品履歷追蹤的自動化

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一、 RFID 在ＩＣ測試業之個案

圖片來源：矽品精密3

( 一 ) 背景動態管理的需求

半導體測試業必須透過大量接單來形成經濟規模機台及物料類型增多，造成空間及動線配置不易倉儲與製造現場的管理模式，都將影響生產效率

生產作業的瓶頸晶圓測試生產線，仍由人員手動操作機台參數設定的疏失，將導致產品重測或賠償損失造成公司營運成本上升，獲利下降

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目標透過 RFID 系統將達成

建立一套零時差、零延遲、零待機與零庫存目標進行製程自動化，以提高產品的良率及服務品質藉由製程即時的監控與分析，提高客戶回應能力整合後端資料庫，使上下游供應鏈資訊更為透明

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( 二 ) 基本架構電子標籤 (Tag) ：

遵循 EPC Global 的國際標準

讀寫器 (Reader)感應距離：移速、穩定性處理速度：處理效能及傳輸速率

中介軟體以訊息為導向 (Message-Oriented)將資訊以訊息方式做傳遞非同步傳送，不必等待回應

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中介軟體系統架構

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扮演 RFID 標籤和應用程式之間中介的角色主要功能

使 Read/Write 更加可靠把資料通過 Reader 推

或拉到正確位置監測和控制 Reader降低射頻干擾處理 Tag 和 Reader事件應用系統通知 提供使用者異常警告

( 三 ) 流程分析晶圓測試

以測試機台與探針卡來測試晶圓上的晶粒確保晶粒的電氣特性與效能符合設計規格若晶粒未通過測試，該晶粒將做不良標記有些晶粒 (如 Memory IC) 可經由雷射修補進行重工不良品將被篩選，功能正常者才能進入封裝製程

客戶 待測品入庫

運送上線備料

晶圓針測(CP1) H

雷射修補

電性抽測(CP2)

烘烤

PASS

Hold

出貨前抽驗

產品入庫出貨 運送客戶

PASS客戶 待測品

入庫運送

上線備料

晶圓針測(CP1) H

雷射修補

電性抽測(CP2)

烘烤

PASS

Hold

出貨前抽驗

產品入庫出貨 運送客戶

PASS

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IC 封裝 晶圓製造完成後，用塑膠等材料將晶片封包起來 以保護晶片並做為晶片與系統間訊號傳遞之介面

封裝方式：1. 導線架封裝：適用於低階或一般 IC

將晶片置於導線中心，以打線接合連接至外引腳上 以環氧樹脂材料模封保護後完成 後續將導線架以引腳插入連接方式與主機板接合

2. BGA封裝： 利用載板作為中間零件，做為 IC 訊號與母板間的訊號連接

3. 裸晶封裝：直接將晶片置放在母板上，中間不經過導線架或載板的中介。封裝難度高。

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問題分析 前段製程晶圓供料經常不穩定

無法事先得知晶圓延遲出貨訊息 導致後端生產排程無法即時正確回應

客戶需求經常變動 客戶常有插單或急單發生無法快速回覆達交狀況

作業大部份為手動，未結合資訊系統提昇效率無法快速控制在製量 (Work In Process)無法快速連結在製品的變化以回應訂單的達交

進出貨作業耗時收貨時必須仰賴倉管人員逐一清點 輸入繁瑣的庫存資訊，造成時間與人力的浪費

生產線資訊無法即時呈現與分析 測試完成一個批號後，才能將結果輸入系統10

( 四 ) 個案分析半導體測試公司簡介

成立於民國 86 年主要提供 IC 封裝與測試服務，包括：

高集積度、高精密度記憶產品混合訊號與模組平面顯視器驅動 IC 與驅動模組

提供客戶全段加工及配貨服務，以節省顧客時間

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導入 RFID 系統整體架構整合系統資訊，提供即時的監控功能，包括：

晶圓收貨管理安全庫位控管製程自動化成品入庫管理

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半導體測試公司導入 RFID 流程設計實務管理作業流程

上游代工廠將晶圓裝入晶圓盒，貼上 RFID 標籤出貨時自動傳送電子出貨通知與產品資訊晶圓測試公司收貨時則讀取 RFID 資訊完成收貨則立即回傳收貨通知

RFID 系統流程步驟①晶圓盒經過裝有 RFID 的閘門， RFID 中介軟體將對

應的批號、數量等相關資訊傳至測試廠的 ERP 系統②晶圓盒經過測試廠出貨區，

將批號等資訊傳至封裝廠

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步驟 5: RFID 中介軟體會將資訊送至 ERP 系統進行資料比對。步驟 6: ERP 系統將比對資料結果傳送到 RFID 中介軟體。 步驟 7: RFID 中介軟體依結果啟動訊號燈 ;綠燈為資料無誤、紅燈則否 步驟 8: 將收貨的檢測結果送至半導體測試工廠的 B2B伺服器。步驟 9: 測試廠的 B2B伺服器會將結果回傳 IC代工廠的 B2B伺服器。

(1) 入出庫分析設計

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步驟 1: 將出貨資訊送至測試廠步驟 2: 運輸業者將晶圓送至半導體測試工廠步驟 3: 裝有 RFID 標籤的晶圓盒經過有 RFID 讀取器的閘門 , 同時標籤資訊透 過無線網路上傳至 RFID 中介軟體步驟 4: RFID 中介軟體會將標籤資訊自動寫入 RFID 資料庫。

實務管理作業流程自上游晶圓廠所送達的晶圓盒經過測試廠收貨區閘門RFID 標籤透過中介軟體與晶圓批號比對若與晶圓代工廠所傳電子資訊相同，則寫入 ERP 系統並通知檢驗

若收貨的監測程序出現異常則發出警訊

晶圓盒入庫的管理出貨閘門 (RFID Reader 的使用對象 )

接收從上游晶圓廠所送來的晶圓盒自動比對入出貨資訊

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(2) 製程自動化實務管理作業流程

當晶圓被放置於機臺準備測試時， RFID 系統讀取標籤資訊將所讀取的資訊傳送到 RFID 中介軟體，處理後儲存於資料庫作業員利用電腦系統查詢生產資訊，如 : 流程卡及機台設定參

數達到工程資訊電子化、測試記錄系統化及節省紙張列印等目的

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步驟 1,2: RFID 中介軟體讀取位在晶圓盒上的標籤，處理後存放於資料庫。步驟 3: RFID 中介軟體將標籤寫入電子流程卡系統資料庫。步驟 4: 依據這一批的批號形式自動連接到測試機台程式伺服器比對正確的 測試程式。步驟 5: 自動測試機台程式伺服器執行下載測試條件的 shell script。步驟 6,7 : 線上人員查詢測試資訊如 LotID 與其他相關的資訊。

(3) 庫位管理：手推車位置管理 RFID 作業流程

① 手推車上的 RFID 標籤經過高架底板時，其位置資訊將上傳。② RFID 讀取器將標籤資訊寫到 RFID 資料庫。③ 同時藉由標準傳輸協定將標籤資訊寫到庫位管理資料庫④ 線上人員可依據需求查詢手推車位置

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晶圓盒在手推車的管理庫位管理 (RFID 的使用對象 )

降低作業員尋找適當推車的時間隨時掌握客戶晶圓盒、探針卡在手推車的行蹤

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(3) 庫位管理：氮氣櫃管理

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RFID 作業流程① RFID 讀取器重複將每一位置存放的晶圓盒資訊傳至中介軟體② RFID 讀取器將標籤資訊寫到 RFID 資料庫。③ 同時藉由標準傳輸協定將標籤資訊寫到庫位管理資料庫④ 線上人員可依據需求查詢手推車位置

晶圓盒在氮氣櫃的管理氮氣櫃 (RFID Reader 的使用對象 )

安全管理，記錄作業人員何時放入或取出料品定位，迅速掌握物品動向，以利盤點、取放與排

程規劃

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(4) 中介軟體的設計 中介軟體之目的

將標籤資訊轉換為企業有用的觸發事件將訊息傳送到對應的後端企業資訊系統

中介軟體之功能操縱控制 RFID 讀寫設備，確保不同設備的協同運作按照一定規則過濾數據，將真正有效資訊傳至後台

RFID 中介軟體與讀取器的串接步驟① 確認 RFID 讀取器的環境② 建立一個設備群組③ 定義輸出格式④ 進行測試⑤ 設定標籤資訊拋轉規則 (步驟 4,5細節於次頁說明 )

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(4) 中介軟體的設計 < 續 >

步驟 4 ：進行測試當先前動作完成後，可將標籤放置於

讀取器的讀取範圍當讀取器偵測並讀取標籤資訊，可透

過使用者介面確認資訊。 ( 如右圖 )

步驟 5 ：設定標籤資訊拋轉的規則依據實際現況，所有標籤資訊將以後

端系統架構採用不同資訊拋轉規則如 HTTP Post 或 Web Service 。 (如右圖 )

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實務面的執行障礙與改善方案使用者的觀念教育

專案起始前，必須清楚傳達 RFID 建置是追蹤製造現場的設備狀態與料品動向，而非掌握人員行蹤

技術層面的瓶頸克服RFID 建置過程因需求與環境不同，需要使用不同用途

的 RFID 讀取器與標籤，又須在同一標準 RFID平台運作

除硬體設備整合外，也須資訊轉換以連結後端系統花費額外時間來為晶圓盒感應設計客製化天線規劃物體動線路徑，以消除電磁波的涵蓋死角統一標籤張貼方式，以提高讀寫器讀取率

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( 五 ) 效益分析1. 評估模式

評估的依據基礎 專案團隊成員 現場員工經驗 使用者所提出的問題，以及生產線上的實地考察

評估的對象與指標 對象：對企業本身體系，以及相關的產業鏈 可量化之效益指標 非量化之效益指標

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( 五 ) 效益分析 < 續 >

2. 量化的效益指標1) 縮短進貨出貨的時間 (60%)

庫房對於所有料品的進出都必須詳加記載 原一筆資料作業時間為 5 分鐘； RFID 自動入庫時間為 2 分鐘 故 RFID 導入後可縮短進出貨作業時間約六成

2) 縮短料品查詢的時間 (93%) 現場人員須透過系統查詢，以得知接續生產的貨批及儲位 原現場作業查詢時間為 15 分鐘； RFID 系統主動資訊為 1 分鐘 故 RFID 導入後可縮短查詢作業時間逾九成

3) 減少製程記錄的時間 (100%) 現場人員對於生產過程及異常原因都必須加以記錄 原一筆貨批處理時間為 3 分鐘； RFID 自動掃瞄不須人工記錄 故 RFID 導入後可完全減少製程記錄時間

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( 五 ) 效益分析 < 續 >

3. 非量化的效益指標

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項目 導入 RFID前 導入 RFID後

供應鏈的流程 上中下游晶圓資訊無法及時流通

所有晶圓資訊可透過網路即時查詢

機台測試流程 需人工記錄可能會有錯誤的情況發生 ,並且費時

自動下載測試結果 ,無須人工填寫

客戶滿意度 客戶無法及時得查詢到貨批的資訊

提供晶圓的即時測試資訊

( 六 ) 結論RFID 監控資訊系統，將有效改善生產流程電子工單資訊直接轉入，不再需要人工作業，

倉管進出貨時間可減少 60%生產線上的料品處理時間可減少約 93% ，有

效進行產能的配置現場作業人員不需再耗費時間記錄製程資訊，避免人為疏失，同時縮短製造交期

上下游供應鏈合作更加緊密，藉由 RFID 將各製程資訊呈現在網路系統中，提高客戶的滿意度

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二、 RFID 在汽車製造業之個案

28 圖片來源：裕隆汽車

( 一 ) 背景汽車產業涵蓋車輛製造商以及零件供應商

RFID被應用於汽車製造程序 ，用途包括：車輛廠對零組件的追蹤、及庫存的掌控關鍵組件生產之回溯及責任釐清品牌汽車或零件的防偽

預估 2008 年 RFID 應用產值達 8.72 億美元知名汽車製造商已積極部署 RFID

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( 一 ) 背景 < 續 >

車輛識別系統之應用，新型的高級車款將配備RFID 的識別系統

汽車零件應用領域，例如： RFID內嵌於輪胎輪胎識別碼製造日期、生產地點及出廠日期胎壓記錄

經濟部於 2007年規劃 RFID 在車輛產業的應用車輛產業 RFID 應用 SIG裕隆等國內車廠

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( 二 ) 基本架構RFID 在汽車生產之識別與品質監控

起因：汽車客製化增高汽車業努力追求即時生產與供貨模式基於以上需求，每一零件都要有精確識別確保原物料、半成品及零組件的儲放位置及組裝程序

運用 RFID 系統管控生產流程管理模治具及機器設備管理輸入輸出裝置若出現無效讀取，系統將警示確保模具使用及產品裝配的正確性

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( 二 ) 基本架構 < 續 >

運用 RFID 監測機器設備移動式 RFID 監測儀器，分析設備運作狀況檢測未校準、軸承燒損等異常避免機器的非計畫性停工連結後端資料庫

RFID 在生產線環境的應用確保符合設計規格及檢驗標準控制活塞安裝位置、螺絲栓緊力矩是否適宜安排品管控制標準程序

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( 二 ) 基本架構 < 續 >

RFID 在製程支援的應用 (以豐田汽車為例 )原有生產流程卡 (Run Card) 缺乏即時性RFID 快速掌握製造狀態、產品位置、品質異常自動化追蹤機制，提供有效的生產排程豐田汽車在移動掛架上安裝 RFID 以記錄生產數據 ( 如

圖 )

RFID 在管理零配件管理之應用透過專門料箱輸送安裝 RFID 以掌握生產狀態：

內容識別、庫存掌控出貨追蹤、出入管制即時監控、自動補貨33

( 三 ) 現況流程分析

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問題分析過去以條碼 (Barcode) 瓶頸汽車在塗裝過程會使條碼受到污損汽車零組件超過 5000項零組件要在倉庫內準確歸類與定位出廠後，很難進行追蹤

RFID 的應用將增進產品識別提高組裝效率精確掌控庫存提昇保修服務

( 三 ) 現況流程分析 < 續 >

35資料來源： DigiTimes

RFID 在汽車製造的使用現況倉儲管理、車身組裝、經銷管理、保養維修等頻段均採 UHF ，傳輸距離約 10MRFID 標籤建置在物料輸送載具上讀取器則置於載具轉運處成車運送可利用 RFID 來管理車輛的配送

國內 RFID 汽車應用的市場商機汽車零件供應商汽車保養維修廠

( 三 ) 現況流程分析 < 續 >

36資料來源： DigiTimes

( 三 ) 現況流程分析 < 續 >

願景：供應鏈全面整合零組件均貼上 RFID 標籤提昇汽車供應商的車體裝配效率增進維修保養廠的快速檢修流程

RFID 應用在汽車業的瓶頸價格干擾耐久安全

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( 四 ) 個案分析裕隆公司簡介

成立於 1953 年 6 月，為臺灣第一家汽車製造公司目前董事長為嚴凱泰先生資本額為 NT$147.73億元員工人數 1,350 位，工廠地址在苗栗三義目前主要業務為汽車製造與銷售

裕隆導入 RFID 的歷程2000年，開始導入 RFID於製造系統2006年，擴展 RFID 到汽車保修應用未來，希望將 RFID 應用到上下游供應鏈體系之整合

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( 四 ) 個案分析 < 續 >

裕隆生產線導入 RFID 的過程2000年開始導入 RFID 系統，合作廠商為美國奇異 (GE)當時 RFID技術未成熟，標籤成本約 1萬元台幣。第一階段將 RFID 應用在油漆槽，以控制烤漆作業時間第二階段做庫存管理，以妥善控管汽車零組件

因電波受金屬干擾，故 RFID 標籤是貼在紙箱上作識別在生產線上則將 RFID 標籤貼在半成品的運送載具上當載具到達裝配地點，讀取器接受訊息便控制自動化設備組裝車體

同時結合製程管制系統，提高生產作業效率 (30%)成車完成後送往管理中心，再經 RFID 系統派送車輛

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( 四 ) 個案分析 < 續 >

40資料來源： DigiTimes

( 四 ) 個案分析 < 續 >

裕隆保修廠導入 RFID 的過程藉由「移動價值鏈」提供顧客主動式的高品質服務以 RFID 整合內部的經銷商管理系統，提高附加價值2003年與工研院系統中心合作，採用 IBM 的 RFID

方案2005 年 6 月開始運作，其 RFID 保修流程為：

① 對首次進場保修車輛，廠方將徵詢車主意願貼上 RFID 標籤② 將其資料寫入 RFID ，並鎖定於車輛水箱下方③ 該 RFID 為被動式規格，無需電池故標籤壽命長④ 下次車輛再進廠，經過入口處的 RFID 讀取器，入口處上方

的跑馬燈會出現專屬的歡迎詞，並提供客戶資訊給服務員⑤ 休息室的監控系統，會顯示車輛所在位置及維修進度

41資料來源： DigiTimes

( 四 ) 個案分析 < 續 >

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( 三 ) 流程分析

資料來源： DigiTimes

( 四 ) 個案分析 < 續 >

RFID 結合胎壓檢測系統 (TPMS) 以確保行車安全緣起： 2000年，福特汽車配備的 Firestone輪胎有瑕疵， Firestone被強制收回 650萬同型輪胎

美國國會立法：客車均須安裝 TPMS ，用以偵測胎壓利用 RFID 作為 TPMS 與行車電腦的資訊傳遞

RFID 以其識別能力，可進行汽車生命週期管理汽車製造銷售：汽車零件資料、車主資料與信用記錄車輛保養維修：事故或罰款記錄、里程及維修資料監理單位管理：車籍資料、檢驗、違規或繳費…記錄

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( 五 ) 效益分析汽車製造：塗裝

以耐高溫、抗油污的 RFID 標籤來取代傳統條碼有效控制塗料的處理時間

汽車製造：裝配提昇車輛組裝效率有效降低庫存數量重要配件加強其安全規格

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控制器　

RFID 讀取器

裝配線

RFID 標籤

( 五 ) 效益分析汽車售後服務

直接讀取 RFID記錄，降低車輛檢修的作業成本記錄車輛與顧客資訊，提高親切與專屬的服務品質

汽車銷售汽車進出的時間管理，確保車輛安全大範圍的車輛定位，掌握成車的運載狀況

其它汽車租賃公司能藉由 RFID 精確監控燃料狀況中古車輛公司能記錄中古車資訊，保障買賣雙方權益監理機關單位能有效進行車輛管理，確保公共安全

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( 六 ) 結論 透過 RFID 支援車輛製造自動化

搭配現場料箱及製程設備，進行自動化作業使料件能做好歸類與定位，並確保生產品質

藉由 RFID 提高庫存管控能力利用 RFID 大範圍掃瞄能力，強化庫存盤點機能零件製造商能藉由 RFID記錄，達到產品召回的安全控管

利用 RFID 增進客戶服務品質保修廠透過 RFID 資訊，快速掌握車輛使用狀態或異常原因

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三、 RFID 在食品加工業之個案

47 圖片來源：統一企業

( 一 ) 背景社會及政府對食品管理的重視商業司已推動加工食品的履歷追蹤

為建立完整安全且安心的加工食品供應鏈包括食品加工業、物流業、流通業，將整合食品加工履歷先期導入計劃：以高單價加工食品為對象，如：保健食品、酒

計劃重點：應用 RFID技術於加工食品履歷追蹤推動 RFID 認證標章與品級認證透過國際合作與 RFID 產業應用聯盟，擴展 RFID 系統衍生產品

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( 二 ) 基本架構：加工食品追蹤RFID 自食品包裝與加工階段嵌入 RFID 標籤 結合檢測流程、生產紀錄與資訊系統以追溯產品來源

49 資料來源：經濟部商業司

EPCIS 運作架構

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製造商 物流商 零售商

1 1 1 2

EPC 資訊2

EPC 資訊

EPC資訊服務

ONS

3

EPC 資訊

向 RFID 標籤查詢

EPC 資訊

EPC 資訊

EPC 資訊

實際產品物流 實際產品物流

( 三 ) 流程分析：加工食品履歷追蹤

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加工食品供應鏈 電子認證：產品分級認證

讓消費者辨識產品等級與安全

電子履歷：產品履歷追蹤整合通路商品資訊系統結合上游原物料業者、食品包裝與加工廠商明確責任劃分，遇有問題可追蹤產品流向

52資料來源： rfid.org

( 四 ) 個案分析： EPCIS 應用品項

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EPCIS 應用執行品項 ( 臺灣綠藻 )

54EPC

RFID

資料來源：臺灣綠藻公司

EPCIS 加工食品履歷追蹤系統 (1) EPCIS 應用軟體元件化

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初始設定資料連線模式

EPCIS 加工食品履歷追蹤系統 (2)商品資料新增模式

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品項資料登錄模式

( 五 ) 效益分析 建立食品履歷追蹤及品質分級認證制度

確保消費者對食品安全信心增進消費者辨識品質的能力

透過食品的電子履歷及品質認證，創造附加價值促進高利潤的品牌發展增進外銷市場的產值

透過國際合作與 RFID 產業應用聯盟帶動產品發展，擴大經濟效益

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( 六 ) 結論1.RFID 認證標章

正確查知食品的出處與批次識別精確執行缺陷品回收與補救措施防止食品仿冒與詐欺事件

2. 產品履歷追蹤自動化提供安全且安心的食品給消費者提高商家處理時效資訊自動更新與載入

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資料來源 葉君平，陳瑞順，『 RFID 在半導體測試產業之研究』，國立交通

大學管理學院資管學程碩士論文， 2007/06 經濟部技術處，『先進辨識技術 RFID 在製造業之應用機會分析─

汽車產業』，經濟部 ITIS 計劃， 2005/12 經濟部商業司，『行政院 2005年產業科技策略會議』， 2005/12 經濟部 RFID 公領域應用推動辦公室，『 RFID 應用先導計

劃』， 2005 矽品精密公司 裕隆汽車公司 電子時報網站 臺灣綠藻公司 統一企業集團 財團法人工業技術研究院

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