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RFID物流倉儲管理系統配置方案

 一、項目背景

   RFID技術在企業內物流的應用越來越受到重視，企業負責人逐漸意識到，通過RFID技術可以提高供應鏈物流管理的透明度和庫存周轉率，有效減少缺貨損失，提高企業內的物流效率。RFID應用于企業內物流管理的功效體現在2點：1快，物流效率快，貨品交接點數快，提高物流作業效率；2準，數據準，在物流管理的各個環節對貨品的流通數據采集準確。

二、RFID技術簡介

   射頻識別（Radio Frequency Identification，縮寫RFID）俗稱電子標簽，廣泛用于資產、人員、供應鏈及工器具管理等領域。射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。超高頻RFID技術可遠距離識別高速運動物體，且可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

  基本的RFID應用系統由三部分組成：標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；讀寫器（Reader）：讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；中間件（MiddleWare）：扮演RFID標簽和應用系統之間的中介角色，是應用系統和讀寫器間數據流入和數據流出的軟件。基本的RFID應用系統組成，如圖：

 

 

圖1：基本RFID應用系統組成

 

將射頻識別技術與條碼（Barcode）技術相互比較，射頻識別擁有許多優點，如識別距離遠、識別時不需要標簽視覺可見、能夠在惡劣環境中使用、內容可以更新、能夠批量讀取多個標簽、可識別高速運動物品、信息量大、不容易仿制等。

 

射頻識別技術被認為是21世紀最有發展前途的信息技術之一，就目前的技術發展來看，RFID領域處于物聯網發展的最前端，也是實現物聯網的基礎技術之一。RFID技術應用領域廣泛、自動化程度高，并逐漸國際化和普及化，如在人員出入管理、車輛管理、資產管理、生產過程管理、物流管理、貨物追蹤管理等等。其技術核心就是通過人為標識的方式——附加RFID標簽，使無論是人員、車輛、涉密介質還是貨物等成為可被系統識別的目標，通過對目標和與其相關的信息進行管理，達到高效、科學管理的目的。

三、方案架構

 

根據涵湛軟件WMS的RFID管理需求，目標系統將由智能RFID手持機系統、智能RFID車載終端系統、智能RFID識別通道終端系統、中間件/接口系統三個子系統，和WiFi/LAN 網絡共同構成RFID倉儲終端管理系統。即智能RFID手持機系統、智能RFID車載終端系統、智能RFID識別通道終端系統、中間件/接口系統，通過WiFi /LAN 網絡訪問并操作WMS系統數據庫，實現倉儲管理所需數據的互通與共享。網絡拓撲圖如下所示：

 

 

圖2：硬件網絡拓撲圖

四、解決方案

 

涵湛軟件采用RFID技術應用在倉儲管理中，著重需要解決了2個問題：倉儲管理流程的規范化，提高出入庫效率。具體而言要實現以下管理目標：

 

v 倉儲管理以RFID標簽標識的托盤、叉車和集裝箱；

 

v 貨物收貨后進行碼盤時，將托盤RFID標簽與所裝載貨物的物流信息進行關聯； 

 

v 通過智能RFID手持機，實現碼盤、收貨和發貨確認、庫存盤點；

 

v 智能RFID車載終端系統，實現入庫、出庫、裝車等環節的高效識別與檢驗；

 

v 通過智能RFID識別通道終端系統，實現出入庫計數、校驗及庫存自動更新。

 

為實現上述WMS管理目標，本方案從標簽選型和設備選型兩方面，著重闡述了在物流管理中如何使用RFID設備，以更好地發揮RFID的技術優勢。

五、管理流程及設備選型

1、標簽及貼標

 

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

 

 托盤標簽

 

物流托盤的種類多樣，形狀不一，材質多以木質和塑料為主，可采用紙質不干膠RFID物流標簽。

 

標簽打印方式有2種：一是通過電子標簽打印機打印條碼同時寫入標簽基本信息，此種方式實現簡便但設備成本較高；二是利用現有的條碼打印機先打印條碼等信息后，使用條碼掃描槍＋桌面式讀寫設備或智能手持機、讀取條碼后將信息寫入電子標簽的EPC存儲區內。

 

紙質不干膠RFID物流標簽的一般形式可見下圖：

 

 

 

貼標方式可根據貼標物的特性來選擇。托盤類可選擇粘貼方式，對于周轉的托盤須在收貨前，將預先打印好的標簽在托盤的2端各粘貼同一信息的標簽；無托盤等不規則形狀的貨物可選擇掛標或粘貼等方式，在收貨時將預先打印好的標簽粘貼在貨物特定位置。

 

集裝箱標簽

 

  集裝箱標簽是根據涵湛軟件的裝箱流程的需要而特制的，有背板、RFID標簽、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側，RFID標簽用于標識待裝貨的集裝箱，光電反光板用于給叉車上的光電傳感器提供光電觸發信號，是叉車讀寫器在進入集裝箱時能夠觸發的讀標簽功能讀取集裝箱標簽，以判斷裝箱是否正確。標簽打印方式與托盤標簽打印方式一致。

叉車標簽

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

2、入庫

 

在入庫環節使用RFID設備完成的業務操作有：收貨碼盤并完成貨物與托盤的信息關聯，叉車和托盤入庫校驗及入庫確認。

 

2.1收貨碼盤

 

托盤與貨物的關聯，是在碼盤操作時完成的。收貨碼盤時，收貨人員隨機取一個托盤后在托盤上放置貨物，同時對托盤上的每個貨物用RFID手持機（推薦型號：SR-6700）錄入或掃描貨物的物流編號，然后用手持機讀取托盤的RFID標簽實現托盤與所裝貨物的關聯，并上傳到管理系統。散件及不規則貨物等無法裝托盤時，操作方式類似。

 

2.2入庫確認

 

入庫時，叉車通過智能RFID車載終端（說明：智能RFID車載終端，由RFID叉車讀寫設備與車載電腦終端構成，兩者通過串口進行數據通訊與交互）讀取被叉起的托盤RFID標簽后，車載終端通過WiFi無線網絡從WMS系統中獲取應放置的庫位信息并顯示在車載終端屏幕上；叉車通過倉庫大門入口處的智能RFID識別通道（按需定制，采用龍門架形式，加光電傳感器，叉車通過時觸發讀標簽，以防止現場周圍標簽的誤讀）時，入庫監控終端將自動讀取的叉車和托盤標簽信息，結合當前入庫任務單的明細，實時顯示其入庫任務單的入庫情況；同時，對比校驗入庫任務單和讀取的托盤標簽信息，異常時告警。入庫正常時，上傳叉車和托盤標簽信息及經過通道的時間至WMS系統，并更新庫存信息。

 

叉車將托盤移動到指定貨位時，通過車載讀寫終端確認貨位正確后完成入庫。

3、出庫

 

3.1揀貨

 

出庫時，叉車智能RFID車載終端通過WiFi無線網絡從WMS系統中獲取出庫任務單，叉起托盤后讀取托盤RFID標簽，確認其是否是將出庫的托盤。

 

3.2出庫確認

 

叉車通過倉庫大門出口處的智能RFID識別通道（按需定制，采用龍門架形式，加光電傳感器，叉車通過時觸發讀標簽，以防止現場周圍標簽的誤讀）時，出庫監控終端將自動讀取的叉車和托盤標簽信息，結合當前出庫任務單的明細，實時顯示其出庫任務單的入庫情況；同時，對比校驗出庫任務單和讀取的托盤標簽信息，異常時告警。出庫正常時，上傳叉車和托盤標簽信息及經過通道的時間至WMS系統，并更新庫存信息。

 

3.3裝箱

 

叉車進入集裝箱前，叉車智能RFID車載終端讀取集裝箱門內兩側的集裝箱標簽，確認是否是待裝入的集裝箱。異常時告警，正確時，上傳叉車和托盤標簽信息及經過裝箱的時間至WMS系統，完成裝箱。

 

由于存在由裝卸工將貨物搬進集裝箱，而不是叉車直接進入集裝箱的工況，此時需要由倉庫理貨員使用RFID手持機進行裝箱前及裝箱后操作環節的確認工作。

4、移庫

 

庫內移動時，叉車智能RFID車載終端通過WiFi無線網絡從WMS系統中獲取移庫任務單，叉起托盤后讀取托盤RFID標簽，確認其是否是將移庫的托盤，異常時告警。正確時，將托盤移至正確位置后，上傳叉車和托盤標簽信息及移庫完成的時間至WMS系統，并完成移庫確認。

六、系統特點及實施效益

 

系統特點：

 

v 采用RFID標簽標識托盤、集裝箱、叉車作為物流過程管理的基本單位，實現數據自動采集；

 

v 多種數據采集方式集成應用，通過有線/無線的通信方式，實現智能RFID識別通道、智能RFID手持機、智能RFID叉車讀寫設備、條碼標簽打印機等讀寫設備進行數據采集并上傳；

 

v 完整的倉儲管理流程，涵蓋入庫、出庫、盤庫、庫存管理等；

 

v 精確的庫存管理，出入庫自動校正庫存，非法出入庫及時告警。

 

實施效益：

 

v 完整的貨物物流過程管理功能，出入庫差錯及時報警，對貨物的實時動態管理的能力得到極大提高；

 

v 管理實時，操作快捷，記錄詳盡，實現完整的管理鏈路。

 

v 提高出入庫準確率，使得庫存盤點更高效；

 

v 全過程數據的實時采集并記錄，通過信息集中管理，達到信息共享，減少勞動環節，節約時間；通過對數據進行統計、分析處理，提供管理所需的各種數據，為決策者提供可靠依據。

 

v 靈活易用的RFID中間件技術，可在現有管理系統中方便地擴展RFID數據采集方式，充分保護企業的現有投資。

 

 

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