基于RFID智能標簽的物流行業(yè)應用
加入技術(shù)交流群
本文通過(guò)對RFID技術(shù)原理、特點(diǎn)以及RFID在物流行業(yè)中各個(gè)環(huán)節應用的綜述介紹,探討中國物流行業(yè)RFID應用模式,并就一個(gè)實(shí)際的現代物流倉儲管理RFID系統詳細說(shuō)明了RFID如何有效地應用在物流行業(yè)中。
一、RFID技術(shù)原理和優(yōu)點(diǎn)
RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù),以其可識別移動(dòng)的物體、同時(shí)識別多個(gè)對象、非接觸方式以及不需干預等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化和物流信息自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。
(一)RFID的基本組成
RFID的基本原理是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性,實(shí)現對靜止的或移動(dòng)中的待識別物品的自動(dòng)識別。一個(gè)基本的RFID系統是由RFID智能標簽、RFID讀寫(xiě)器和中間件等三部分組成。如(圖1)所示。
圖一 RFID系統原理圖
(二)工作原理
當附有電子標簽的物體進(jìn)入讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)區域時(shí),讀寫(xiě)器發(fā)出的信號會(huì )激活標簽;同時(shí)讀寫(xiě)器接收到標簽反射回來(lái)的微波信號后,將電子標簽內的識別代碼信息識別出來(lái)。這些識別信息作為物體的特征數據被傳送到特定計算機作進(jìn)一步處理,從而完成與物體相關(guān)的信息查詢(xún)和管理等應用。
(三)RFID的技術(shù)特點(diǎn)
和傳統的條形碼相比,RFID智能標簽具有很多優(yōu)點(diǎn):
(1)從識別能力上來(lái)說(shuō),RFID標簽的應用層次可以具體到每一個(gè)需要識別的單品;
(2)從識讀距離上來(lái)說(shuō),RFID標簽識別技術(shù)并不需要可視傳輸技術(shù),只要在解讀器的讀取范圍內就行了;
(3)從可儲存容量上來(lái)說(shuō),RFID標簽信息容量大,可反復讀寫(xiě);
(4) 從適應環(huán)境性來(lái)說(shuō),它克服了條形碼容易被撕掉和污染的缺點(diǎn),RFID標簽可以耐高溫,使用壽命長(cháng),防水,防磁耐磨損,可適應不同天氣的影響全天候工作;
(5)從防干擾性方面來(lái)說(shuō),RFID標簽可以穿過(guò)玻璃、塑料等非金屬物體進(jìn)行識別。
二、基于RFID技術(shù)的物流應用
(一)物流信息系統
現代物流企業(yè)要為客戶(hù)提供準確、快捷、安全、優(yōu)質(zhì)的服務(wù),必須對倉儲、運輸、配送、裝卸搬運、流通加工等物流業(yè)務(wù)全過(guò)程利用現代計算機信息技術(shù)
進(jìn)行信息的采集、儲存、傳輸、加工分析和管理,對業(yè)務(wù)流程進(jìn)行管理、跟蹤和控制。信息系統是現代物流企業(yè)得以成功運營(yíng)的必要條件。
一個(gè)完整的物流信息系統包括配送、倉儲、運輸、結算和行政管理等相互獨立而又相互關(guān)聯(lián)的子系統,這些子系統分別實(shí)現物流配送、智能化倉庫管理、運輸調度管理、自動(dòng)化結算、物流企業(yè)資源管理等系統功能。RFID技術(shù)的引進(jìn)充分發(fā)揮了快速、實(shí)時(shí)、準確采集與處理信息的良好功能特性,使得企業(yè)能夠實(shí)時(shí)、精確地掌握整個(gè)供應鏈上的商流、物流、信息流和資金流的流向和變化,同時(shí)使得供應鏈上各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節和流程更加協(xié)調一致,提高整個(gè)供應鏈上的經(jīng)濟效益。
(二)RFID物流行業(yè)應用現狀
RFID作為換代性標識技術(shù),在歐美發(fā)達國家已經(jīng)表現出了高度的專(zhuān)業(yè)性與普及趨勢,具有在物流、物料管理、工業(yè)自動(dòng)化和服務(wù)業(yè)領(lǐng)域廣泛應用的前景。隨著(zhù)企業(yè)信息化的提高,RFID技術(shù)也有了長(cháng)足進(jìn)步。除了第三方物流企業(yè)之外,更多的制造企業(yè)將RFID應用在供應鏈管理、庫存管理、配送等涉及產(chǎn)品流轉的各個(gè)環(huán)節,大大提高了物流信息化水平,加快了商品流通的速度,增強了整個(gè)物流行業(yè)的競爭力。
近期瑞士德迅集團(KN)與德國西門(mén)子集團聯(lián)合在歐美之間的供應鏈管理運作上率先采用無(wú)線(xiàn)射頻識別(RFID)系統。TNT也于去年完成了涵蓋從進(jìn)口物流和倉儲到跨國分銷(xiāo)的供應商鏈流程的RFID計劃第一階段的工作,轉入全面推廣階段。美國聯(lián)合包裹服務(wù)公司正在試驗把RFID貨運標簽放在可重復使用的集裝箱和運輸車(chē)輛上,監控車(chē)輛和貨物進(jìn)出工廠(chǎng)。波音公司和空中客車(chē)公司正在合作,要求其2000多家供應商在2005年年中開(kāi)始給飛機和發(fā)動(dòng)機零件安裝標簽。沃爾瑪、Tesco、Metro三家零售企業(yè)也大力推動(dòng)RFID管理貨流。
各個(gè)行業(yè)RFID技術(shù)的積極應用充分說(shuō)明了RFID技術(shù)無(wú)論是對第三方物流企業(yè)還是大型制造企業(yè)物流供應鏈的構建都發(fā)揮著(zhù)巨大的作用,它將物流供應鏈中的各個(gè)環(huán)節有效地結合在一起,實(shí)現了數據的高度管理,提高了整體運作效率。
(三)RFID在物流行業(yè)的典型應用
以RFID為基礎的軟硬件技術(shù)構建的RFID信息系統,將使產(chǎn)品、倉儲、采購、運輸、銷(xiāo)售及消費的全過(guò)程發(fā)生根本性的變化。目前,RFID技術(shù)已經(jīng)在物流的諸多環(huán)節中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。
1.生產(chǎn)環(huán)節
RFID技術(shù)應用于生產(chǎn)環(huán)節中的生產(chǎn)線(xiàn)上,能夠實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化和原料、產(chǎn)品的識別定位,這將大大減少人工識讀成本和出錯率,同時(shí)也大大提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。RFID技術(shù)還能夠對產(chǎn)品進(jìn)行信息的收集、處理,幫助生產(chǎn)人員輕松的掌握整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的運作情況和產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度。
2.配送/分銷(xiāo)環(huán)節
在配送環(huán)節,采用射頻技術(shù)能大大加快配送的速度和提高揀選與分發(fā)過(guò)程的效率與準確率,并能減少人工、降低配送成本。如果到達中央配送中心的所有商品都貼有RFID標簽,在進(jìn)入中央配送中心時(shí),托盤(pán)通過(guò)一個(gè)閱讀器,讀取托盤(pán)上所有貨箱上的標簽內容。系統將這些信息與發(fā)貨記錄進(jìn)行核對,以檢測出可能的錯誤,然后將RFID標簽更新為最新的商品存放地點(diǎn)和狀態(tài)。
3.運輸環(huán)節
在運輸環(huán)節中通過(guò)RFID技術(shù),在運輸的貨物和車(chē)輛貼上RFID標簽,運輸線(xiàn)的檢查點(diǎn)上安裝上RFID接收裝置,接收裝置檢測到RFID標簽信息后,將標簽信息、地理位置等經(jīng)由Internet發(fā)送給運輸調度中心,這樣供應商和經(jīng)銷(xiāo)商就能夠比較方便地查閱貨物現在所處的狀態(tài)。
4.倉儲環(huán)節
在倉庫里,射頻技術(shù)廣泛應用于存取貨物與庫存盤(pán)點(diǎn),當貼有RFID標簽的貨物進(jìn)入倉儲中心是,入口的RFID識讀器將自動(dòng)識別標簽并完成庫存盤(pán)點(diǎn)。在整個(gè)倉庫管理中,將系統制定的收貨、取貨、裝運等實(shí)際功能與RFID技術(shù)相結合,能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作,如指定堆放區域、上架取貨與補貨等。
5.銷(xiāo)售環(huán)節
在銷(xiāo)售環(huán)節中,RFID可以改進(jìn)零售商的庫存管理。當貨物被顧客取走時(shí),裝有RFID識讀器的貨架能夠實(shí)時(shí)地報告貨架上的貨物情況,并通知系統在適當的時(shí)候補貨。同時(shí)對裝有RFID標簽的貨物能夠監控其移動(dòng)、位置等。所有的這些都大大節約的人工成本、減少出錯、提高效率。
三、典型行業(yè)應用模式
目前RFID物流行業(yè)典型應用大概有快運業(yè)務(wù)、第三方綜合物流業(yè)務(wù)和防偽產(chǎn)品物流業(yè)務(wù)等三種模式。
(一)快運業(yè)務(wù)模式
與傳統快運業(yè)不同的是,RFID技術(shù)可以主動(dòng)向主人匯報快遞的運送情況,在很大程度上增加了快遞業(yè)務(wù)的透明度。在快運業(yè)務(wù)模式中RFID電子標簽會(huì )加貼在單件貨物、包裝箱、托盤(pán)、集裝箱、運輸車(chē)輛等不同包裝層次上,所以對于無(wú)論是批量還是單個(gè)的管理物流產(chǎn)品在運送過(guò)程中的路線(xiàn)等信息都是非常方便的。在快運業(yè)務(wù)模式中應該充分發(fā)揮RFID技術(shù)的非可視傳輸、批量讀寫(xiě)、信息儲存容量大等技術(shù)優(yōu)勢。
(二)第三方綜合物流業(yè)務(wù)模式
第三方綜合物流是指商品交易雙方之外的第三方為商品交易雙方提供部分或全部物流服務(wù)的物流運作模式。第三方綜合物流模式將為物流客戶(hù)提供應用RFID技術(shù)的完整成熟解決方案,其中應用環(huán)節包括原材料、零配件的管理、產(chǎn)成品的分撥配送、回收物流、VMI服務(wù)等等。第三方綜合物流業(yè)務(wù)需要對企業(yè)自身的管理信息系統進(jìn)行改造,涉及系統包括運輸管理系統、倉庫管理系統、采購管理系統、配送管理系統等。
(三)防偽產(chǎn)品物流業(yè)模式
利用射頻識別技術(shù)防偽,與其他防偽技術(shù)如激光防偽、數字防偽等技術(shù)相比,有著(zhù)其它防偽技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),RFID的每個(gè)標簽都有一個(gè)全球唯一的ID號碼,這個(gè)號碼是在制作芯片時(shí)放在ROM中的,無(wú)法修改、無(wú)法仿造,而且具有防機械磨損,防污損的特點(diǎn),數據安全方面除標簽的密碼保護外,數據部分可用一些算法實(shí)現安全管理。
四、面向倉庫管理的RFID系統
倉庫運營(yíng)效率是物流以至供應鏈管理的重要環(huán)節。倉儲管理系統(WMS,WarehouseManagementSystem)不僅包括由應用軟件和相關(guān)硬件設備構的
技術(shù)支持系統,還包括倉庫運作流程設計系統、倉庫管理作業(yè)標準系統。
(一)技術(shù)應用方案
現代倉儲管理的功能包括:傳統的倉儲管理、交叉轉運/在途合并、增值服務(wù)流程、退貨、質(zhì)量保證和動(dòng)態(tài)客戶(hù)服務(wù)。WMS按照運作的業(yè)務(wù)規則和運算法則,對信息、資源、行為、存貨和分銷(xiāo)運作進(jìn)行管理,使其最大化滿(mǎn)足有效產(chǎn)出和精確性的要求。倉庫管理系統(WMS)系統通過(guò)數據交換集成電子商務(wù)平臺等電子媒介,與物流企業(yè)的計劃調度等主系統連接,由主系統下達收貨和定單的原始數據。同時(shí)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、手提終端、條碼系統和電子標簽數據通信(RFID)等信息技術(shù)與倉庫員工的操作連接。上下相互作用,傳達指令、反饋信息并更新數據庫,同時(shí),生成所需的電子標簽和單據文件。
(二)系統概述
基于RFID自動(dòng)識別技術(shù)的倉庫管理系統,以WMS系統和RFID中間件系統為支撐平臺,由收貨、入庫、揀貨、配裝、盤(pán)點(diǎn)、出庫、叉車(chē)定位/調度等多個(gè)流程包組成,其中各功能包既可獨立運行也可以平滑連接形成一個(gè)完整系統。
1.硬件系統
RFID標簽:根據不同的應用需求,采用高頻和超高頻的產(chǎn)品。分為托盤(pán)標簽、倉庫定位標簽、單品標簽等。
讀寫(xiě)器:分為固定式讀寫(xiě)器和手持移動(dòng)式讀寫(xiě)器兩類(lèi),均支持RS232、以太網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等多種通信方式。
固定式天線(xiàn):包括超高頻全向平板、垂直平板和水平平板天線(xiàn),能夠適應多路徑高散射的復雜環(huán)境,能夠增強接收信號。
車(chē)載/手持電腦終端:觸摸式液晶屏幕,支持多種操作系統,可以連接條碼和RFID等多種讀寫(xiě)設備,集成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信功能,能夠適應多種惡劣復雜的工作環(huán)境。
2.軟件系統
RFID中間件系統:是整個(gè)系統的運營(yíng)支撐平臺,具有數據采集、過(guò)濾、排序、封裝和轉發(fā)等功能。
應用程序包:包括收貨、入庫、揀貨、配裝、盤(pán)點(diǎn)、出庫、叉車(chē)定位/調度等多個(gè)流程包。各流程包間可以靈活組合,定制成為新的功能包。各流程包均支持貨品有標簽和無(wú)標簽兩種情況,WMS系統與各功能包無(wú)縫連接。
數據交換平臺:作為多個(gè)功能包同時(shí)運轉的支撐平臺,也是與仿真系統、管理信息系統和ERP系統等外界系統的連接和數據交換平臺。
五、結語(yǔ)
RFID技術(shù)已經(jīng)深入到物流供應鏈管理的各個(gè)環(huán)節中,由于它數據采集處理的優(yōu)點(diǎn),不僅提高了整個(gè)供應鏈的效率,而且增加了供應鏈的透明度,在現今激烈的競爭中,RFID技術(shù)必將對物流供應鏈產(chǎn)生積極的影響。
評論