RFID技術(shù)在倉儲管理中的應用
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1.1 條形碼簡(jiǎn)介
條形碼(bar code)是由一組規則排列的寬度不同的條、空及其對應字符組成的標記, 用以表示一定的字符、數字以及符號信息, 因此存儲的信息很少。到目前為止, 常見(jiàn)的條形碼的碼制大概有二十多種, 其中廣泛使用的碼制包括EAN碼、Code39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、Code93碼等, 不同的碼制具有不同的特點(diǎn)。條形碼系統是由條形碼符號設計、條形碼制作以及掃描閱讀組成的自動(dòng)識別系統, 使用時(shí)將掃描器對準條形碼來(lái)獲取相關(guān)信息。
1.2 條形碼的識別原理
條碼數據的自動(dòng)采集和光電信號的轉換都是由光電掃描器完成?，F在的光電掃描器種類(lèi)很多, 但其工作原理基本一致, 都是由光學(xué)系統讀取條碼數據, 并通過(guò)光電轉換器將光信號轉換成電信號, 再通過(guò)電信號的放大整形, 然后通過(guò)譯碼器轉換成計算機可識別的二進(jìn)制信息代碼。
RFID 最早出現于20 世紀80 年代, 當初被用于無(wú)法使用條形碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場(chǎng)合, 許多行業(yè)和公司利用它來(lái)定位、確認及跟蹤庫存產(chǎn)品或其他目標。
在具體的應用過(guò)程中, 根據不同的目的和環(huán)境,RFID 系統的組成會(huì )有所不同, 但從其工作原理來(lái)看,系統一般都由信號發(fā)射機、信號接收機、發(fā)射接收天線(xiàn)三部分組成。①信號發(fā)射機: 在RFID 系統中, 信號發(fā)射機為了不同的應用目的, 會(huì )以不同的形式存在,典型的形式是標簽。標簽相當于條形碼技術(shù)中的條形碼符號, 用來(lái)存儲需要識別傳輸的信息。另外, 與條形碼不同的是, 標簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下,把存儲的信息主動(dòng)發(fā)射出去。標簽一般是帶有線(xiàn)圈、天線(xiàn)、存儲器與控制系統的低電集成電路。②信號接收機: RFID 系統中, 信號接收機一般叫做閱讀器。閱讀器的基本功能就是提供與標簽進(jìn)行數據傳輸的途徑。
另外, 閱讀器還提供相當復雜的信號狀態(tài)控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。③發(fā)射接收天線(xiàn): 天線(xiàn)是標簽與閱讀器之間傳輸數據的發(fā)射、接收裝置。RFID 技術(shù)用于需要跟蹤眾多貨物資源、而人手又有限的倉庫管理中是非?，F實(shí)的。
RFID 是一種標簽形式, 將特殊的信息編碼進(jìn)電子標簽, 標簽被粘貼在需要識別的物體上。它利用無(wú)線(xiàn)射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信, 以達到識別目的并交換數據, 使其最大化滿(mǎn)足有效產(chǎn)出和精確性的要求。
（1）庫存的出入庫、移動(dòng)管理
對稻谷采購入庫、大米的日常生產(chǎn)量、銷(xiāo)售提貨、生產(chǎn)入庫和大米庫位移動(dòng)等工作進(jìn)行管理, 產(chǎn)生出、入和移動(dòng)單據, 改變倉庫、貨位的庫存數量, 登記總量。
（2）庫存定期盤(pán)點(diǎn), 調整庫存量做到帳物相符
根據稻谷和大米品種的盤(pán)點(diǎn)周期對每種庫存做盤(pán)點(diǎn), 并按照實(shí)盤(pán)數最調整各類(lèi)稻谷及大米庫存數最。
（3）庫存管理信息分析
從各種角度對庫存信息做分析。如稻谷或大米庫存數量分析（是否超出或者短缺）、庫存占用資金分析、大米來(lái)源和去向分析等。
因此, 庫存管理子系統的主要設計功能為：
①對倉庫的日常庫存操作, 如入庫、出庫、移動(dòng)等業(yè)務(wù)處理進(jìn)行管理, 并編制有關(guān)出、人入單據, 同時(shí)憑單記錄庫存賬目。
②對稻谷和大米品種以及庫存量周期進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)以及清查工作, 編制盤(pán)點(diǎn)表。由于稻谷和大米是分袋包裝, 且其種類(lèi)不同, 必須分類(lèi)管理, 為了方便盤(pán)點(diǎn)以及出入庫管理, 將電子標簽封裝在包裝袋內部以標識唯一的一袋, 并保證從大米包裝入袋到銷(xiāo)售出庫最后到包裝袋回收期間的所有必要信息的獲取。所有的電子標簽應盡可能采用識別距離遠的無(wú)源標簽。
3.2 系統硬件構成
（1）主控系統。包括主控計算機、網(wǎng)絡(luò )控制器、出/入庫門(mén)的識讀器及相應的識別天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接器、貨位導航指示器等。主控計算機連接網(wǎng)絡(luò )控制器，通過(guò)數據線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接器、出/入庫門(mén)的識讀器及識別天線(xiàn)和貨位導航指示器進(jìn)行連接。
（2）車(chē)載單元。包括車(chē)載控制計算機、顯示器、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接器、識讀器及識別天線(xiàn)、加裝電子標簽的標準托盤(pán)、寫(xiě)有貨車(chē)識別電子碼的車(chē)載電子標簽等。車(chē)載單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接器與主控系統進(jìn)行連接。
（3）手持單元。包括集成移動(dòng)手持設備、寫(xiě)有手持設備識別電子碼的手持電子標簽。手持單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)主控計算機。
（4）倉庫設施。倉庫內將被劃分為具有相應識別電子碼的不同貨位，其中包括所處倉庫、貨區、貨架及每個(gè)獨立貨品存放區。管理人員將貨位電子碼寫(xiě)入貨位識別電子標簽，并將貨位識別電子標簽封裝在相對應的貨位的導航指示器中。整個(gè)倉庫內及各庫門(mén)附近都將由無(wú)限局域網(wǎng)覆蓋，以實(shí)現信息共享。
3.3 系統流程分析
3.3.1 系統的主業(yè)務(wù)流程
根據貨物的流向，系統的主業(yè)務(wù)流程如圖1所示。
圖1 系統主業(yè)務(wù)流程
3.3.2 入庫作業(yè)流程
入庫作業(yè)流程如圖2所示。
圖2 入庫作業(yè)流程
（1）入庫準備。主控系統將根據貨品屬性信息自動(dòng)派生出對應每個(gè)單件貨品的電子碼（或是使用每個(gè)貨品的EPC 編碼），將其寫(xiě)入電子標簽的芯片內并為每個(gè)將要入庫的貨品指定相應的貨位。
（2）入庫單下達。入庫單以電子版送達到主控計算機中，主控計算機根據貨車(chē)使用情況，為入庫單指定服務(wù)貨車(chē)，并將貨車(chē)的識別電子碼注明在入庫單中，同時(shí)將入庫單下達給倉庫管理員。
（3）入庫進(jìn)入。倉庫管理員接到入庫單后，將全部入庫貨品放置在指定的貨車(chē)上;駛至裝有識讀器的入庫門(mén)時(shí)，主控系統通過(guò)獲取貨車(chē)識別電子碼核查入庫單的權限，核查無(wú)誤后，自動(dòng)獲取到貨車(chē)所載的全部貨品的電子碼;核對車(chē)載貨物是否與入庫單相符合，核對無(wú)誤后根據在系統中預先設定好的貨品存儲位置，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將入庫核準指令和入庫貨品碼放貨位明細表傳送給車(chē)載單元的控制計算機，并同時(shí)開(kāi)啟在各個(gè)指定貨位上的導航指示燈。
（4）入庫上架。倉庫管理員通過(guò)分散在各獨立貨位的導航指示燈，并結合車(chē)載顯示器中的入庫貨品碼放貨位明細表，確定貨品上架線(xiàn)路;在此過(guò)程中，車(chē)載識別天線(xiàn)不停地識別各個(gè)貨架的貨位導航指示器，到達指定貨位時(shí)提示倉庫管理員停車(chē)，并準備貨品上架，顯示屏將顯示此貨位將上架的貨品詳細清單;倉庫管理員根據顯示的貨品上架詳細信息執行上架后，主控系統自動(dòng)更新庫存貨品記錄，并關(guān)閉對應的貨位導航指示燈。
（5）入庫結束。全部入庫貨品上架后，倉庫管理員將空載貨車(chē)駛至出庫門(mén);主控系統通過(guò)獲取貨車(chē)識別電子碼檢測貨品是否全部上架，并檢查貨車(chē)是否空載，核查無(wú)誤后授權出庫，并完成相應的記錄。
3.3.3 出庫作業(yè)流程
出庫作業(yè)流程如圖3所示。
圖3 出庫作業(yè)流程
（1）出庫單下達。出庫單將以電子版送達到主控計算機中；主控計算機將根據貨車(chē)使
用情況記錄，為此出庫單指定服務(wù)貨車(chē)，并將貨車(chē)的識別電子碼注明在出庫單中，同時(shí)將
出庫單下達給倉庫管理員。
（2）出庫進(jìn)入。倉庫管理員在接到出庫單后，將空載貨車(chē)駛至裝有識讀器的入庫門(mén)時(shí)，主控系統通過(guò)獲取貨車(chē)識別電子碼核查出庫單的權限，核查無(wú)誤后將出庫核準指令和出庫貨品碼放貨位明細表傳給車(chē)載控制計算機，并在車(chē)載顯示器中顯示給倉庫管理員;同時(shí)根據出庫貨品碼放貨位明細表中的各項貨品所在倉庫中的貨位，開(kāi)啟相應的貨位導航指示燈。
（3）出庫下架。在庫區內，倉庫管理員通過(guò)分散在各獨立貨位的導航指示燈，并結合車(chē)載顯示器中的出庫貨品碼放貨位明細表，確定貨品下架線(xiàn)路;在此過(guò)程中，車(chē)載識別天線(xiàn)不停地識別各個(gè)貨架的貨位導航指示器，到達指定貨位時(shí)提示倉庫管理員停車(chē)，并準備貨品下架，顯示器將顯示此貨位將下架的貨品詳細清單;倉庫管理員將根據顯示的貨品下架詳細信息將貨品下架，并執行上載貨車(chē)的指令;主控計算機將庫存貨品狀態(tài)記錄更新后，關(guān)閉對應貨位的導航指示燈。
（4）出庫結束。全部出庫貨品下架后，倉庫管理員將滿(mǎn)載貨車(chē)駛至出庫門(mén)，主控系統通過(guò)獲取貨車(chē)識別電子碼檢測貨品是否全部下架;核對此貨車(chē)所載全部貨物是否與出庫單內容一致，核查無(wú)誤后授權出庫，完成相應的記錄。
3.3.4 倉庫管理作業(yè)流程
（1）庫內盤(pán)點(diǎn)。倉庫管理員接到盤(pán)點(diǎn)指令后攜帶手持單元進(jìn)入庫區時(shí)，主控系統將記錄執行此次盤(pán)點(diǎn)任務(wù)的手持設備已經(jīng)進(jìn)入庫區;依次遍歷全部貨位并將所收集到的全部貨品信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)地傳送給主控計算機;遍歷完全部貨位并攜帶手持設備出庫時(shí)，主控系統將記錄執行此次盤(pán)點(diǎn)任務(wù)的手持設備已經(jīng)離開(kāi)庫區，并將發(fā)送過(guò)來(lái)的全部貨品信息與主控計算機中的盤(pán)點(diǎn)單中的全部貨品內容互相比對，并將盤(pán)點(diǎn)結果告知倉庫管理員。
（2）庫內移位、調撥。此作業(yè)不對庫存貨品進(jìn)行增減。在主控計算機的數據庫中，僅處理轉移貨位的貨品所處的貨位信息，這樣做可以避免貨品出入庫的不便。主控系統將通過(guò)下達貨品轉移指令，并結合車(chē)載單元與貨位導航指示器，控制并協(xié)調完成貨品轉移的全過(guò)程，
使其匹配主控計算機數據庫中的內容。
3.4 系統功能
系統的功能模塊如下：
（1）系統維護。包括用戶(hù)權限管理、密碼設置、操作日志、數據備份、打印設置。
（2）基礎信息管理。主要實(shí)現對系統的基本信息資料的管理和初期數據的設置。包括倉庫定義、地區信息、貨品信息、供應商信息、客戶(hù)信息、員工信息、出入庫信息及類(lèi)別信息。
（3）倉庫管理。主要實(shí)現對倉儲基本業(yè)務(wù)的管理，是整個(gè)倉儲管理的核心。包括貨品入庫、貨品出庫、貨位管理、盤(pán)點(diǎn)管理、移位管理、調撥管理、預警管理、包裝管理、質(zhì)檢管理。
（4）查詢(xún)統計、報表。包括入庫單、出庫、組裝、拆卸、報損、移位、盤(pán)點(diǎn)等的查詢(xún)統計，出庫計劃、調撥單、調撥申請、客戶(hù)指令、合同等的查詢(xún)及各種報表輸出。
（5）財務(wù)管理。主要用于簡(jiǎn)單記賬，可以管理倉儲物流中的收支。包括科目設置、記賬錄入、記賬管理、記賬查詢(xún)、統計匯總表以及憑證打印等。
（6）其他。其他輔助項目和終端程序接口等。
4 小結
本文作者創(chuàng )新點(diǎn)是在倉儲管理系統中應用 RFID 技術(shù)除了要投資硬件設備，還要升級現有的管理信息系統。因為只有升級和改進(jìn)現有的管理信息系統才能適應RFID 技術(shù)的特點(diǎn)，以發(fā)揮更大的優(yōu)勢。倉儲管理系統應用RFID 技術(shù)后一些業(yè)務(wù)流程發(fā)生了變化，企業(yè)內部人員可能需要一段時(shí)間去適應。
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