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RFID物流倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)配置方案

一、項(xiàng)目背景

RFID技術(shù)在企業(yè)內(nèi)物流的應(yīng)用越來(lái)越受到重視，企業(yè)負(fù)責(zé)人逐漸意識(shí)到，通過(guò)RFID技術(shù)可以提高供應(yīng)鏈物流管理的透明度和庫(kù)存周轉(zhuǎn)率，有效減少缺貨損失，提高企業(yè)內(nèi)的物流效率。RFID應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)物流管理的功效體現(xiàn)在2點(diǎn)：1快，物流效率快，貨品交接點(diǎn)數(shù)快，提高物流作業(yè)效率；2準(zhǔn)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)，在物流管理的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)貨品的流通數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確。

二、RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，縮寫RFID）俗稱電子標(biāo)簽，廣泛用于資產(chǎn)、人員、供應(yīng)鏈及工器具管理等領(lǐng)域。射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。超高頻RFID技術(shù)可遠(yuǎn)距離識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體，且可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。

基本的RFID應(yīng)用系統(tǒng)由三部分組成：標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；讀寫器（Reader）：讀取（有時(shí)還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；中間件（MiddleWare）：扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用系統(tǒng)之間的中介角色，是應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫器間數(shù)據(jù)流入和數(shù)據(jù)流出的軟件。基本的RFID應(yīng)用系統(tǒng)組成，如圖：

圖1：基本RFID應(yīng)用系統(tǒng)組成

將射頻識(shí)別技術(shù)與條碼（Barcode）技術(shù)相互比較，射頻識(shí)別擁有許多優(yōu)點(diǎn)，如識(shí)別距離遠(yuǎn)、識(shí)別時(shí)不需要標(biāo)簽視覺可見、能夠在惡劣環(huán)境中使用、內(nèi)容可以更新、能夠批量讀取多個(gè)標(biāo)簽、可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物品、信息量大、不容易仿制等。

射頻識(shí)別技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)發(fā)展前途的信息技術(shù)之一，就目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，RFID領(lǐng)域處于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最前端，也是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。RFID技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、自動(dòng)化程度高，并逐漸化和普及化，如在人員出入管理、車輛管理、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、物流管理、貨物追蹤管理等等。其技術(shù)核心就是通過(guò)人為標(biāo)識(shí)的方式——附加RFID標(biāo)簽，使無(wú)論是人員、車輛、涉密介質(zhì)還是貨物等成為可被系統(tǒng)識(shí)別的目標(biāo)，通過(guò)對(duì)目標(biāo)和與其相關(guān)的信息進(jìn)行管理，達(dá)到高效、科學(xué)管理的目的。

三、方案架構(gòu)

根據(jù)涵湛軟件WMS的RFID管理需求，目標(biāo)系統(tǒng)將由智能RFID手持機(jī)系統(tǒng)、智能RFID車載終端系統(tǒng)、智能RFID識(shí)別通道終端系統(tǒng)、中間件/接口系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)，和WiFi/LAN 網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成RFID倉(cāng)儲(chǔ)終端管理系統(tǒng)。即智能RFID手持機(jī)系統(tǒng)、智能RFID車載終端系統(tǒng)、智能RFID識(shí)別通道終端系統(tǒng)、中間件/接口系統(tǒng)，通過(guò)WiFi /LAN 網(wǎng)絡(luò)訪問并操作WMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理所需數(shù)據(jù)的互通與共享。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下所示：

圖2：硬件網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

四、解決方案

涵湛軟件采用RFID技術(shù)應(yīng)用在倉(cāng)儲(chǔ)管理中，著重需要解決了2個(gè)問題：倉(cāng)儲(chǔ)管理流程的規(guī)范化，提高出入庫(kù)效率。具體而言要實(shí)現(xiàn)以下管理目標(biāo)：

v 倉(cāng)儲(chǔ)管理以RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)的托盤、叉車和集裝箱；

v 貨物收貨后進(jìn)行碼盤時(shí)，將托盤RFID標(biāo)簽與所裝載貨物的物流信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)；

v 通過(guò)智能RFID手持機(jī)，實(shí)現(xiàn)碼盤、收貨和發(fā)貨確認(rèn)、庫(kù)存盤點(diǎn)；

v 智能RFID車載終端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)入庫(kù)、出庫(kù)、裝車等環(huán)節(jié)的高效識(shí)別與檢驗(yàn)；

v 通過(guò)智能RFID識(shí)別通道終端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)出入庫(kù)計(jì)數(shù)、校驗(yàn)及庫(kù)存自動(dòng)更新。

為實(shí)現(xiàn)上述WMS管理目標(biāo)，本方案從標(biāo)簽選型和設(shè)備選型兩方面，著重闡述了在物流管理中如何使用RFID設(shè)備，以更好地發(fā)揮RFID的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

五、管理流程及設(shè)備選型

1、標(biāo)簽及貼標(biāo)

涵湛軟件需要使用的RFID標(biāo)簽主要有3種：托盤/貨物標(biāo)簽、集裝箱特制標(biāo)簽、叉車標(biāo)簽。

托盤標(biāo)簽

物流托盤的種類多樣，形狀不一，材質(zhì)多以木質(zhì)和塑料為主，可采用紙質(zhì)不干膠RFID物流標(biāo)簽。

標(biāo)簽打印方式有2種：一是通過(guò)電子標(biāo)簽打印機(jī)打印條碼同時(shí)寫入標(biāo)簽基本信息，此種方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便但設(shè)備成本較高；二是利用現(xiàn)有的條碼打印機(jī)先打印條碼等信息后，使用條碼掃描槍＋桌面式讀寫設(shè)備或智能手持機(jī)、讀取條碼后將信息寫入電子標(biāo)簽的EPC存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。

紙質(zhì)不干膠RFID物流標(biāo)簽的一般形式可見下圖：

貼標(biāo)方式可根據(jù)貼標(biāo)物的特性來(lái)選擇。托盤類可選擇粘貼方式，對(duì)于周轉(zhuǎn)的托盤須在收貨前，將預(yù)先打印好的標(biāo)簽在托盤的2端各粘貼同一信息的標(biāo)簽；無(wú)托盤等不規(guī)則形狀的貨物可選擇掛標(biāo)或粘貼等方式，在收貨時(shí)將預(yù)先打印好的標(biāo)簽粘貼在貨物特定位置。

集裝箱標(biāo)簽

集裝箱標(biāo)簽是根據(jù)涵湛軟件的裝箱流程的需要而特制的，有背板、RFID標(biāo)簽、光電反光板組成。背板可采用磁吸或掛鉤等方式附著在集裝箱門的內(nèi)側(cè)，RFID標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)待裝貨的集裝箱，光電反光板用于給叉車上的光電傳感器提供光電觸發(fā)信號(hào)，是叉車讀寫器在進(jìn)入集裝箱時(shí)能夠觸發(fā)的讀標(biāo)簽功能讀取集裝箱標(biāo)簽，以判斷裝箱是否正確。標(biāo)簽打印方式與托盤標(biāo)簽打印方式一致。

叉車標(biāo)簽

叉車標(biāo)簽安裝在叉車特定位置上，需采用抗金屬標(biāo)簽。采用固定式安裝方式，標(biāo)簽可螺絲直接固定安裝或3M背膠粘貼在叉車上。

2、入庫(kù)

在入庫(kù)環(huán)節(jié)使用RFID設(shè)備完成的業(yè)務(wù)操作有：收貨碼盤并完成貨物與托盤的信息關(guān)聯(lián)，叉車和托盤入庫(kù)校驗(yàn)及入庫(kù)確認(rèn)。

2.1收貨碼盤

托盤與貨物的關(guān)聯(lián)，是在碼盤操作時(shí)完成的。收貨碼盤時(shí)，收貨人員隨機(jī)取一個(gè)托盤后在托盤上放置貨物，同時(shí)對(duì)托盤上的每個(gè)貨物用RFID手持機(jī)（推薦型號(hào)：SR-6700）錄入或掃描貨物的物流編號(hào)，然后用手持機(jī)讀取托盤的RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)托盤與所裝貨物的關(guān)聯(lián)，并上傳到管理系統(tǒng)。散件及不規(guī)則貨物等無(wú)法裝托盤時(shí)，操作方式類似。

2.2入庫(kù)確認(rèn)

入庫(kù)時(shí)，叉車通過(guò)智能RFID車載終端（說(shuō)明：智能RFID車載終端，由RFID叉車讀寫設(shè)備與車載電腦終端構(gòu)成，兩者通過(guò)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊與交互）讀取被叉起的托盤RFID標(biāo)簽后，車載終端通過(guò)WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)從WMS系統(tǒng)中獲取應(yīng)放置的庫(kù)位信息并顯示在車載終端屏幕上；叉車通過(guò)倉(cāng)庫(kù)大門入口處的智能RFID識(shí)別通道（按需定制，采用龍門架形式，加光電傳感器，叉車通過(guò)時(shí)觸發(fā)讀標(biāo)簽，以防止現(xiàn)場(chǎng)周圍標(biāo)簽的誤讀）時(shí)，入庫(kù)監(jiān)控終端將自動(dòng)讀取的叉車和托盤標(biāo)簽信息，結(jié)合當(dāng)前入庫(kù)任務(wù)單的明細(xì)，實(shí)時(shí)顯示其入庫(kù)任務(wù)單的入庫(kù)情況；同時(shí)，對(duì)比校驗(yàn)入庫(kù)任務(wù)單和讀取的托盤標(biāo)簽信息，異常時(shí)告警。入庫(kù)正常時(shí)，上傳叉車和托盤標(biāo)簽信息及經(jīng)過(guò)通道的時(shí)間至WMS系統(tǒng)，并更新庫(kù)存信息。

叉車將托盤移動(dòng)到貨位時(shí)，通過(guò)車載讀寫終端確認(rèn)貨位正確后完成入庫(kù)。

3、出庫(kù)

3.1揀貨

出庫(kù)時(shí)，叉車智能RFID車載終端通過(guò)WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)從WMS系統(tǒng)中獲取出庫(kù)任務(wù)單，叉起托盤后讀取托盤RFID標(biāo)簽，確認(rèn)其是否是將出庫(kù)的托盤。

3.2出庫(kù)確認(rèn)

叉車通過(guò)倉(cāng)庫(kù)大門出口處的智能RFID識(shí)別通道（按需定制，采用龍門架形式，加光電傳感器，叉車通過(guò)時(shí)觸發(fā)讀標(biāo)簽，以防止現(xiàn)場(chǎng)周圍標(biāo)簽的誤讀）時(shí)，出庫(kù)監(jiān)控終端將自動(dòng)讀取的叉車和托盤標(biāo)簽信息，結(jié)合當(dāng)前出庫(kù)任務(wù)單的明細(xì)，實(shí)時(shí)顯示其出庫(kù)任務(wù)單的入庫(kù)情況；同時(shí)，對(duì)比校驗(yàn)出庫(kù)任務(wù)單和讀取的托盤標(biāo)簽信息，異常時(shí)告警。出庫(kù)正常時(shí)，上傳叉車和托盤標(biāo)簽信息及經(jīng)過(guò)通道的時(shí)間至WMS系統(tǒng)，并更新庫(kù)存信息。

3.3裝箱

叉車進(jìn)入集裝箱前，叉車智能RFID車載終端讀取集裝箱門內(nèi)兩側(cè)的集裝箱標(biāo)簽，確認(rèn)是否是待裝入的集裝箱。異常時(shí)告警，正確時(shí)，上傳叉車和托盤標(biāo)簽信息及經(jīng)過(guò)裝箱的時(shí)間至WMS系統(tǒng)，完成裝箱。

由于存在由裝卸工將貨物搬進(jìn)集裝箱，而不是叉車直接進(jìn)入集裝箱的工況，此時(shí)需要由倉(cāng)庫(kù)理貨員使用RFID手持機(jī)進(jìn)行裝箱前及裝箱后操作環(huán)節(jié)的確認(rèn)工作。

4、移庫(kù)

庫(kù)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，叉車智能RFID車載終端通過(guò)WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)從WMS系統(tǒng)中獲取移庫(kù)任務(wù)單，叉起托盤后讀取托盤RFID標(biāo)簽，確認(rèn)其是否是將移庫(kù)的托盤，異常時(shí)告警。正確時(shí)，將托盤移至正確位置后，上傳叉車和托盤標(biāo)簽信息及移庫(kù)完成的時(shí)間至WMS系統(tǒng)，并完成移庫(kù)確認(rèn)。

六、系統(tǒng)特點(diǎn)及實(shí)施效益

系統(tǒng)特點(diǎn)：

v 采用RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)托盤、集裝箱、叉車作為物流過(guò)程管理的基本單位，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集；

v 多種數(shù)據(jù)采集方式集成應(yīng)用，通過(guò)有線/無(wú)線的通信方式，實(shí)現(xiàn)智能RFID識(shí)別通道、智能RFID手持機(jī)、智能RFID叉車讀寫設(shè)備、條碼標(biāo)簽打印機(jī)等讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并上傳；

v 完整的倉(cāng)儲(chǔ)管理流程，涵蓋入庫(kù)、出庫(kù)、盤庫(kù)、庫(kù)存管理等；

v 精確的庫(kù)存管理，出入庫(kù)自動(dòng)校正庫(kù)存，非法出入庫(kù)及時(shí)告警。

實(shí)施效益：

v 完整的貨物物流過(guò)程管理功能，出入庫(kù)差錯(cuò)及時(shí)報(bào)警，對(duì)貨物的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理的能力得到極大提高；

v 管理實(shí)時(shí)，操作快捷，記錄詳盡，實(shí)現(xiàn)完整的管理鏈路。

v 提高出入庫(kù)準(zhǔn)確率，使得庫(kù)存盤點(diǎn)更高效；

v 全過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集并記錄，通過(guò)信息集中管理，達(dá)到信息共享，減少勞動(dòng)環(huán)節(jié)，節(jié)約時(shí)間；通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析處理，提供管理所需的各種數(shù)據(jù)，為決策者提供可靠依據(jù)。

v 靈活易用的RFID中間件技術(shù)，可在現(xiàn)有管理系統(tǒng)中方便地?cái)U(kuò)展RFID數(shù)據(jù)采集方式，充分保護(hù)企業(yè)的現(xiàn)有投資。

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