1. 系統(tǒng)概述
1.1. 系統(tǒng)背景
21世紀(jì)的全球商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)已不僅是技術(shù)、成本和管理等領(lǐng)域的單項(xiàng)角逐，更是全球供應(yīng)鏈優(yōu)劣高下的綜合競(jìng)爭(zhēng)。提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)行成本，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)將至關(guān)重要，迅速認(rèn)知倉(cāng)儲(chǔ)管理中存在的問(wèn)題，并對(duì)這些問(wèn)題加以改善、設(shè)計(jì)及建立整套的倉(cāng)儲(chǔ)管理流程，從而提高倉(cāng)儲(chǔ)周轉(zhuǎn)率，減少運(yùn)營(yíng)資金的占用，使凍結(jié)的資產(chǎn)變成現(xiàn)金，減少由于倉(cāng)儲(chǔ)淘汰所造成的成本。各跨國(guó)商業(yè)零售巨鱷們對(duì)其供應(yīng)鏈戰(zhàn)略、規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)管理、分銷中心規(guī)劃、倉(cāng)庫(kù)規(guī)劃等等，不惜投入巨資，運(yùn)用當(dāng)今最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，建立快速、高效的運(yùn)營(yíng)體系。
采用RFID技術(shù)，在倉(cāng)儲(chǔ)物流中對(duì)貨物的出入庫(kù)進(jìn)行管理，對(duì)托盤進(jìn)行標(biāo)識(shí)，簡(jiǎn)化操作流程提高工作效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1.2. 現(xiàn)狀及分析
現(xiàn)有的倉(cāng)儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)通常使用條碼標(biāo)簽或是人工書寫倉(cāng)儲(chǔ)物流管理單據(jù)等方式支持現(xiàn)有的倉(cāng)儲(chǔ)管理。但是條碼的易復(fù)制、不防潮等缺點(diǎn)，還有人工書寫單據(jù)的煩瑣性，容易造成人為損失等無(wú)法避免的事情。以人工作業(yè)為主的倉(cāng)庫(kù)管理效率非常低下，在貨物分類、貨物查找和倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存盤點(diǎn)等耗時(shí)耗力，使得現(xiàn)在的倉(cāng)儲(chǔ)管理始終存在著缺陷。
采用RFID技術(shù)進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)物流智能化管理，首先在每個(gè)貨物貼有電子標(biāo)簽，通道倉(cāng)庫(kù)各通道讀寫器識(shí)別標(biāo)簽的信息來(lái)判斷貨物入庫(kù)、出庫(kù)、調(diào)撥、移庫(kù)移位、庫(kù)存盤點(diǎn)等流程，通過(guò)RFID讀寫器據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集，保證倉(cāng)庫(kù)管理各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，確保企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫(kù)存的真實(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效率的貨物查找和實(shí)時(shí)的庫(kù)存盤點(diǎn)，有利于提高倉(cāng)庫(kù)管理的工作效率，擺脫費(fèi)時(shí)費(fèi)力的傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理，合理保持和控制企業(yè)庫(kù)存，使企業(yè)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)科學(xué)的編碼，還可方便地對(duì)物品的批次、保質(zhì)期等進(jìn)行管理。利用系統(tǒng)的庫(kù)位管理功能，更可以查詢所有庫(kù)存物資當(dāng)前所在位置。
2. 系統(tǒng)介紹
2.1. 系統(tǒng)原理
倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用如下三層構(gòu)架：
信息采集層
通過(guò)發(fā)卡貼標(biāo)，使新置貨物配備RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽的唯一ID號(hào)或用戶編寫的編碼可對(duì)貨物進(jìn)行標(biāo)識(shí)。讀寫器可自動(dòng)化采集標(biāo)簽信息，從而實(shí)現(xiàn)貨物的信息采集功能。
數(shù)據(jù)傳輸層
RFID讀寫器采集到的貨物標(biāo)簽信息，可通過(guò)相關(guān)通信接口傳輸至后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行分析，其傳輸?shù)耐ㄐ沤涌诳筛鶕?jù)用戶需求進(jìn)行選擇，如可選擇RS-485、RS-232、以太網(wǎng)、WIFI或GPRS等。
貨物管理層
PC終端或者后臺(tái)數(shù)據(jù)中心收到讀寫器的數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而判斷貨物出庫(kù)、入庫(kù)、移庫(kù)、盤點(diǎn)等流程，同時(shí)生成相應(yīng)的報(bào)表明細(xì)單，并在系統(tǒng)中做相應(yīng)的處理。
2.2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖1：系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
RFID倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)硬件主要由RFID標(biāo)簽、固定式讀寫器、手持式讀寫器、服務(wù)器、個(gè)人電腦等組成，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互連接和數(shù)據(jù)交換。
RFID倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)軟件由供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)和RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)組成，這幾個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成物品管理的各個(gè)流程。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，RFID識(shí)別采集是實(shí)現(xiàn)管理功能的基礎(chǔ)和手段。
2.2.1. 供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)
供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和管理終端組成，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)與讀寫器的數(shù)據(jù)通訊，將讀寫器上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并插入到供應(yīng)鏈倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)標(biāo)簽管理信息、發(fā)行標(biāo)簽和采集標(biāo)簽信息集中進(jìn)行儲(chǔ)存和處理。
2.2.2. RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)
RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)由發(fā)卡機(jī)和標(biāo)簽信息管理軟件組成，負(fù)責(zé)完成庫(kù)位標(biāo)簽、物品標(biāo)簽、包裝箱標(biāo)簽的信息寫入和標(biāo)簽ID號(hào)的更改、授權(quán)和加密等。標(biāo)簽信息管理軟件嵌入在后臺(tái)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的一一對(duì)應(yīng)。
2.2.3. RFID標(biāo)簽采集系統(tǒng)
RFID標(biāo)簽采集系統(tǒng)由讀寫器、手持機(jī)和標(biāo)簽等組成，讀寫器和手持機(jī)自動(dòng)識(shí)別物品上的標(biāo)簽信息，并將信息發(fā)送后后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行分析和整理，從而判斷物品入庫(kù)、出庫(kù)、調(diào)撥和維修流程等。
2.3. 系統(tǒng)功能模塊
圖3：系統(tǒng)功能模塊
RFID倉(cāng)儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)由發(fā)卡貼標(biāo)、出庫(kù)管理、入庫(kù)管理、調(diào)撥移位、庫(kù)存盤點(diǎn)和附加功能組成。出庫(kù)管理系統(tǒng)包含出庫(kù)貨物申領(lǐng)、出庫(kù)貨物識(shí)別、出庫(kù)記錄下傳。入庫(kù)管理系統(tǒng)包含庫(kù)位分配設(shè)置、卸貨物品識(shí)別、入庫(kù)記錄管理。
2.4. 工作流程
2.4.1. 發(fā)卡貼標(biāo)
對(duì)新購(gòu)置的貨物進(jìn)行貼標(biāo)的操作，使其配備電子標(biāo)簽。標(biāo)簽的唯一ID號(hào)或用戶寫入數(shù)據(jù)可作為貨物的標(biāo)識(shí)碼，其數(shù)據(jù)用于記錄貨物名稱、購(gòu)入時(shí)間、所屬倉(cāng)庫(kù)、貨物屬性等信息。當(dāng)安裝在各個(gè)通道的讀寫器識(shí)別到標(biāo)簽時(shí)便可自動(dòng)獲取貨物的所有信息。
2.4.2. 入庫(kù)
首先對(duì)需要入庫(kù)貨物在系統(tǒng)上先安排庫(kù)位，如貨物屬于哪類，需要放置在哪個(gè)倉(cāng)庫(kù)，哪個(gè)貨架；其次將所有已貼有標(biāo)簽的物品放到待入庫(kù)區(qū)，從入通道運(yùn)入倉(cāng)庫(kù)內(nèi)；當(dāng)經(jīng)過(guò)通道時(shí)，RFID讀寫器會(huì)自動(dòng)識(shí)別標(biāo)簽信息，若讀寫器識(shí)別的標(biāo)簽信息及數(shù)量正確則入庫(kù)，若讀寫器識(shí)別的標(biāo)簽信息錯(cuò)誤或數(shù)量少時(shí)，系統(tǒng)則進(jìn)行提示；在入庫(kù)時(shí)操作人員根據(jù)標(biāo)簽信息和系統(tǒng)提示準(zhǔn)確可將貨物存放到相應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)區(qū)域，同時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)跟心物品信息（日期、材料、類別、數(shù)量等），并形成入庫(kù)單明細(xì)。
圖4：入庫(kù)示意圖
2.4.3. 出庫(kù)
1）出庫(kù)貨物申請(qǐng)，在個(gè)人電腦上填寫需要出庫(kù)物品申請(qǐng)單。
2）倉(cāng)庫(kù)管理人員接到出庫(kù)單后通過(guò)手持機(jī)或者查詢服務(wù)器找出相應(yīng)物品，并將貨物放置待出庫(kù)區(qū)域。
3）將貼有電子標(biāo)簽的待出庫(kù)貨物通過(guò)進(jìn)出通道被讀寫器識(shí)別后再進(jìn)行裝車。
4）出通道讀寫器將識(shí)別到的電子標(biāo)簽信息與出庫(kù)申請(qǐng)單核對(duì)，確認(rèn)裝車貨物是否符合一致，若不一致時(shí)則重復(fù)識(shí)別或補(bǔ)充缺貨。
5）系統(tǒng)自動(dòng)更新物品信息（日期、材料、類別、數(shù)量等），并形成出庫(kù)單明細(xì)。
圖5：出庫(kù)流程圖
2.4.4. 調(diào)撥和移庫(kù)
要進(jìn)行調(diào)撥移庫(kù)的貨物，通過(guò)進(jìn)出通道時(shí)，會(huì)被安裝在通道旁的讀寫器所識(shí)別，讀寫器記錄當(dāng)前標(biāo)簽信息，并發(fā)送至后臺(tái)中心。后臺(tái)中心根據(jù)進(jìn)出通道識(shí)別標(biāo)簽的先后順序等判斷其為入庫(kù)、出庫(kù)還是調(diào)撥等。
還可以通過(guò)手持機(jī)進(jìn)行貨物移位的操作，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)管理員發(fā)現(xiàn)某個(gè)貨物被放錯(cuò)位置時(shí)，可手動(dòng)安放好貨物，同時(shí)通過(guò)手持機(jī)更改標(biāo)簽信息并發(fā)送給服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)快捷便利的移位功能。
圖6：貨物調(diào)撥移庫(kù)示意圖
2.4.5. 庫(kù)存盤點(diǎn)
賬賬核對(duì)
通過(guò)手持機(jī)獲取貨位RFID標(biāo)簽中的信息，將該信息與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中的信息進(jìn)行核對(duì)，管理人員只需要拿著手持機(jī)在貨位間走一遍即可完成盤點(diǎn)。
賬實(shí)核對(duì)
通過(guò)核對(duì)具體貨物的標(biāo)簽信息與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中儲(chǔ)存信息點(diǎn)，具體操作如下：
主機(jī)形成盤點(diǎn)作業(yè)指令，操作員根據(jù)指令持激活狀態(tài)的手持機(jī)進(jìn)行待盤點(diǎn)區(qū)域，以每個(gè)貨位為單位進(jìn)行盤點(diǎn)。用手持機(jī)逐個(gè)掃描該貨位上所有貨物包裝上的電子標(biāo)簽，掃描完該貨架上所有貨物后，進(jìn)行確認(rèn)，得到標(biāo)簽盤點(diǎn)信息，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)將包含該信息的操作日志傳回主機(jī)，主機(jī)將得到該盤點(diǎn)信息與貨架標(biāo)簽中信息、原始庫(kù)存信息進(jìn)行比照，對(duì)產(chǎn)生的差額信息作進(jìn)一步處理。
圖7：盤點(diǎn)流程圖
2.4.6. 附加功能
庫(kù)存量預(yù)警
當(dāng)庫(kù)房的存量少于正常存量時(shí)，系統(tǒng)將提示補(bǔ)充存量，避免庫(kù)存不足的現(xiàn)象。
貨物未經(jīng)允許被挪動(dòng)或帶出庫(kù)房實(shí)行報(bào)警等
當(dāng)貨物被異常挪動(dòng)或未經(jīng)允許帶出時(shí)，讀寫器識(shí)別的同時(shí)即向系統(tǒng)報(bào)警，避免貨物遺失或被盜。
3. 讀寫器安裝示意圖
圖8：讀寫器安裝示意圖
在進(jìn)出口的大門安裝RFID讀寫器，便于出庫(kù)和入庫(kù)的貨物識(shí)別。在室內(nèi)各倉(cāng)庫(kù)門口安裝分體式讀寫器和顯示屏，檢測(cè)出入庫(kù)產(chǎn)品的明細(xì)。
4. 系統(tǒng)特點(diǎn)
4.1. 實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出管理
RFID倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)利用先進(jìn)的RFID技術(shù)，無(wú)線局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)技術(shù)，將整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，改進(jìn)倉(cāng)儲(chǔ)管理，提升效率及價(jià)值。對(duì)于每一批入庫(kù)的貨物，其入庫(kù)時(shí)間，存放貨位等信息均由系統(tǒng)自動(dòng)記錄，當(dāng)貨物出庫(kù)時(shí)，就可在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出管理。
4.2. 倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存實(shí)時(shí)化管理
原始倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存管理依靠的是手工報(bào)表，人工統(tǒng)計(jì)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致各個(gè)部門間無(wú)法及時(shí)確切了解庫(kù)存信息。此外，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，日進(jìn)出貨物數(shù)量、品種逐步擴(kuò)大，客戶需求也日趨復(fù)雜。能否實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存的實(shí)時(shí)化管理已經(jīng)成為了影響建立快速、高效的運(yùn)營(yíng)體系的重要因素。RFID倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存情況，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門優(yōu)化庫(kù)存、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策提供了科學(xué)的依據(jù)。
4.3. 物料跟蹤及圖形化管理
在實(shí)現(xiàn)貨物托盤貨位管理的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)物料跟蹤及圖形化管理的功能。這一功能使得庫(kù)存物料可以非常直觀、迅速地以圖形化的方式反映出來(lái)。極大地提高了物品管理的倉(cāng)儲(chǔ)效率和精細(xì)度。提高物品出入庫(kù)過(guò)程中的識(shí)別率，可不開箱檢查，并同時(shí)識(shí)別多個(gè)物品，提高出入庫(kù)效率。
4.4. 縮減盤點(diǎn)周期、降低配送成本
傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)盤點(diǎn)時(shí)間費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情，RFID倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，縮減倉(cāng)庫(kù)盤點(diǎn)周期，提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握庫(kù)存情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)存物品的可視化管理。提高揀選與分發(fā)過(guò)程的效率與準(zhǔn)確率，并加快配送的速度，解放工人勞動(dòng)力。
5. 其他應(yīng)用領(lǐng)域
1）軍隊(duì)軍用物資管理
2）煙草物流倉(cāng)儲(chǔ)管理
3）醫(yī)療藥物庫(kù)存盤點(diǎn)管理
4）零售業(yè)庫(kù)存配送管理
5）大型企業(yè)物料成品倉(cāng)庫(kù)管理
6）機(jī)場(chǎng)托運(yùn)貨物分類和配送管理
7）港口、碼頭集裝箱貨物管理等相關(guān)類型應(yīng)用
6. 硬件設(shè)備選型
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