基于RFID技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)解決方案
一、項(xiàng)目概述
倉(cāng)儲(chǔ)在物流系統(tǒng)中一直扮演著最主要的角色 。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展以及對(duì)信息化的迫切需求,對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的出庫(kù)、入庫(kù)、庫(kù)房?jī)?nèi)部管理等提出了更高的要求?,F(xiàn)代化的倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備,不僅僅是完成對(duì)貨物進(jìn)出的簡(jiǎn)單批次處理,還要對(duì)庫(kù)內(nèi)貨品的種類、數(shù)量、生產(chǎn)屬性、垛位等信息作出清晰的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄。以便在物流環(huán)節(jié)的各個(gè)階段得到準(zhǔn)確的貨品數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈信息。
1.1 現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理需要解決的問(wèn)題
倉(cāng)儲(chǔ)管理在物流管理中占據(jù)著核心地位,傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)中存在諸多問(wèn)題,如:進(jìn)出庫(kù)人員操作混亂、庫(kù)存報(bào)告不及時(shí)、倉(cāng)庫(kù)貨品屬性不清晰、堆放混亂、盤點(diǎn)不準(zhǔn)確等,都需要一個(gè)基于信息化管理的技術(shù)進(jìn)行徹底的改造。
在倉(cāng)儲(chǔ)管理方面,一維條碼、二維條碼標(biāo)識(shí)技術(shù)在物品分類貼標(biāo)管理方面得到了廣泛的應(yīng)用。但是其條碼技術(shù)依賴于可見(jiàn)光掃描反射、識(shí)別率低、容易折損玷污、對(duì)水和油污等介質(zhì)敏感,而且存儲(chǔ)信息量很有限,從而影響了其在大規(guī)模物流管理中的應(yīng)用。
RFID射頻識(shí)別技術(shù)是射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的典型代表。其識(shí)別準(zhǔn)確度高、性能可靠、存儲(chǔ)信息量大、耐油污水洗等,特別適用于極端工作環(huán)境下的自動(dòng)識(shí)別需求。采用 RFID 標(biāo)簽替換條碼等標(biāo)識(shí)貨品,可有效的完成對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)的自動(dòng)化管理,實(shí)現(xiàn)貨品信息的自動(dòng)采集、自動(dòng)處理和信息報(bào)告。
1.2 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)
現(xiàn)代化的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)主要針對(duì)傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理中所面臨的諸多問(wèn)題,采用RFID射頻識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等信息化技術(shù),對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資的管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別、庫(kù)存準(zhǔn)確定位、倉(cāng)儲(chǔ)物資調(diào)撥管理、自動(dòng)化/ 半自動(dòng)化盤點(diǎn)、實(shí)時(shí)報(bào)表輸出等一系列自動(dòng)化操作。
采用RFID射頻識(shí)別技術(shù)管理倉(cāng)儲(chǔ)物資的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn):
● 非接觸自動(dòng)識(shí)別倉(cāng)儲(chǔ)物資屬性
● 管理倉(cāng)儲(chǔ)物資的準(zhǔn)確屬性及數(shù)量
● 實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)物資在調(diào)撥過(guò)程中的全方位實(shí)時(shí)管理
● 采用自動(dòng)化/半自動(dòng)化的識(shí)別方式,提高盤點(diǎn)的準(zhǔn)確性和操作效率
● 實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)物資數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)共享和管理,根據(jù)需要完成報(bào)表輸出
● 準(zhǔn)確定位倉(cāng)儲(chǔ)物資的存放情況
● 建立一個(gè)統(tǒng)一的資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),為資產(chǎn)的整個(gè)監(jiān)管提供可靠的依據(jù)
1.3 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)
倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)依據(jù)如下:
?、佟栋踩婪豆こ坛绦蚺c要求》(GA/T75-94)
?、凇睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)
?、邸队?jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范》(GBJ566-88)
④《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50168-92)
?、荨峨姌I(yè)安全工作規(guī)程》(DL408-91)
⑥《電力通信網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》
?、摺稊?shù)字工程管理專題規(guī)劃》
?、唷稊?shù)字工程管理需求分析》
⑨《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范 》
?、狻豆I(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ79-85)
二、基于RFID(射頻芯片)的倉(cāng)儲(chǔ)管理給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益
2.1 傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理中心存在的問(wèn)題
消費(fèi)者要求高水平的服務(wù)和具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格,因此需要配送中心集中配送,這樣可以更有效的組織物流活動(dòng),控制物流費(fèi)用;集中存儲(chǔ)物資,保持合理的庫(kù)存;提高服務(wù)質(zhì)量,擴(kuò)大銷售;防止出現(xiàn)不合理運(yùn)輸。為了完成這些目標(biāo),傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理面臨以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)存貨統(tǒng)計(jì)缺乏準(zhǔn)確性:由于某些條碼不可讀或者存在一些認(rèn)為錯(cuò)誤,存貨統(tǒng)計(jì)常常不是十分精確,從而影響配送中心做出正確決定。
?。?)訂單填寫不規(guī)范:很多訂單沒(méi)有正確填寫,因此很難保證配送中心每次都可以將正確數(shù)量的所需貨物發(fā)送到正確的地點(diǎn)。
(3)貨物損耗:運(yùn)輸過(guò)程中的貨物損耗始終是困擾配送中心的問(wèn)題,損耗是由于貨物存放錯(cuò)了位置引起的,也有貨物被偷盜而損失的,還有因?yàn)榘b或者發(fā)貨時(shí)出錯(cuò)誤的。根據(jù)一項(xiàng)美國(guó)的調(diào)查表明。零售業(yè)的貨物損耗可以達(dá)銷售量的1.71%。
?。?)清點(diǎn)貨物:傳統(tǒng)方法在清點(diǎn)貨物時(shí)效率很低,而為了及時(shí)了解貨物的庫(kù)存狀況又需要隨時(shí)清點(diǎn),為此需花費(fèi)大量的人力、物力。
(5)勞動(dòng)力成本:勞動(dòng)力成本已經(jīng)成為一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)表明,在整個(gè)供應(yīng)鏈條成本中,勞動(dòng)力成本所占比重已經(jīng)上升到30%左右。
現(xiàn)代化的倉(cāng)儲(chǔ)管理需要配備自動(dòng)化和省力化的物流裝備與技術(shù),還應(yīng)具備現(xiàn)代化的物流管理信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化的管理手段,射頻芯片技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用將會(huì)帶來(lái)革命性的變化。
圖1 傳統(tǒng)庫(kù)房的面貌
2.2倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)采用RFID射頻芯片(技術(shù))帶來(lái)的效益
傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理,一般依賴于一個(gè)非自動(dòng)化的、以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來(lái)記錄、追蹤進(jìn)出的貨物,完全由人工實(shí)施倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的管理,因此倉(cāng)庫(kù)管理的效率極其低下,所能管理的倉(cāng)庫(kù)規(guī)模也很小。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及,目前大多屬企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)管理數(shù)據(jù)資料已開始采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理,但數(shù)據(jù)還是采用先紙張記錄,再手工輸入計(jì)算機(jī)的方式進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)整理。這不僅造成大量的人力資源浪費(fèi),而且由于認(rèn)為的因素,數(shù)據(jù)錄入速度慢、準(zhǔn)確率低。
隨著企業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展,倉(cāng)庫(kù)管理的物資種類和數(shù)量在不斷增加、出入庫(kù)頻率劇增,倉(cāng)庫(kù)管理作業(yè)也已十分復(fù)雜和多樣化,傳統(tǒng)的人工倉(cāng)庫(kù)作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足倉(cāng)庫(kù)管理的快速、準(zhǔn)確要求,嚴(yán)重影響了企業(yè)的運(yùn)行工作效率,成為制約企業(yè)發(fā)展的一大障礙。
基于射頻識(shí)別(RFID)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是在現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)管理中引入RFID技術(shù),對(duì)倉(cāng)庫(kù)到貨檢驗(yàn)、入庫(kù)、出庫(kù)、移庫(kù)移位、庫(kù)存盤點(diǎn)等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)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),合理保持和控制企業(yè)庫(kù)存。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,更可以及時(shí)掌握所有庫(kù)存物資當(dāng)前所在位置,有利于提高倉(cāng)庫(kù)管理的工作效率。
人工登錄、條碼識(shí)別與RFID識(shí)別所耗費(fèi)的時(shí)間對(duì)比表
采用RFID技術(shù)后,將為企業(yè)帶來(lái)以下效益:
?。?) 節(jié)省人工采集數(shù)據(jù)成本;
(2) 自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)管理作業(yè),提高工作效率;
?。?) 減少管理成本和人為差錯(cuò);
(4) 更精確的進(jìn)、銷、存控制;
?。?) 增進(jìn)合作伙伴關(guān)系;
?。?) 快速響應(yīng)顧客需求,擴(kuò)大產(chǎn)品銷售量。
據(jù)自動(dòng)識(shí)別中心會(huì)員Accenture咨詢公司分析,采用射頻芯片技術(shù)可以:
減少庫(kù)存10~30%;
庫(kù)存空間利用率提高20%;
降低勞動(dòng)成本10~40%;
加快揀貨、送貨速度10%;
減少因偷盜、保管不善造成的損失50%;
增加銷售額2~10%;
運(yùn)輸成本降低2~13%;
發(fā)貨準(zhǔn)確率達(dá)到95%(托盤運(yùn)輸?shù)墓究梢猿^(guò)99.9%的準(zhǔn)確度);
計(jì)費(fèi)性退貨減少80%;
圖2 采用RFID技術(shù)后的庫(kù)房面貌
三、基于RFID的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)
3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一軟件、統(tǒng)一硬件,采用成熟、可靠技術(shù),以整體性、實(shí)用性為主,兼顧先進(jìn)性和可擴(kuò)充性等等
圖3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
(1)繼承性:保證系統(tǒng)與現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)、設(shè)備和結(jié)構(gòu)的兼容性,最大限度利用現(xiàn)有系統(tǒng)。
?。?)先進(jìn)性:系統(tǒng)采用 RFID 技術(shù)與資產(chǎn)管理系統(tǒng)相結(jié)合,能有效的提高資產(chǎn)查驗(yàn)人員的效率,而且能實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的實(shí)時(shí)、精確、有效的集中管理。
?。?)實(shí)用性:根據(jù)系統(tǒng)需求出發(fā),最大限度滿足業(yè)務(wù)上的各項(xiàng)功能要求,確保實(shí)用性。軟件應(yīng)操作簡(jiǎn)便、易于掌握。管理、維護(hù)和維修具有簡(jiǎn)易性。對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)及物資調(diào)運(yùn)過(guò)程中的不同的環(huán)境和業(yè)務(wù)需求,能方便有效的完成對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物資的管理,不同的產(chǎn)品要有較強(qiáng)的針對(duì)性設(shè)計(jì)。
(4)安全性:對(duì)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件方面必須注意系統(tǒng)安全保密工作,設(shè)計(jì)安全網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)方式。RFID標(biāo)簽及其相關(guān)軟件要對(duì)安全性做全面的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,電子標(biāo)簽要防止惡意變更和作弊。
(5)開放性:系統(tǒng)要求在數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件開發(fā)方面應(yīng)支持符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范的相關(guān)接口標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用開發(fā)中,要使用相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。開放系統(tǒng)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn) ,提供接口類型說(shuō)明。 RFID 超高頻讀寫器、電子標(biāo)簽應(yīng)符合 ISO / EPC 等相關(guān)國(guó)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),并提供開放的二次開發(fā)接口,支持主流 RFID 中間件產(chǎn)品的開發(fā)。
(6)高效性:能保證系統(tǒng)的收集、傳輸和使用具有快速、有效的運(yùn)作效率,整個(gè)業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)潔易用。
?。?)可擴(kuò)充性:在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,具有良好的可擴(kuò)充能力,可以根據(jù)信息需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整 、擴(kuò)充,包括存儲(chǔ)器容量和系統(tǒng)功能等方面的擴(kuò)充。在系統(tǒng)軟件全面升級(jí)的情況下,能最大的保證現(xiàn)有投資設(shè)備的可用性。在業(yè)務(wù)需求方面,基本數(shù)據(jù)項(xiàng)目可以擴(kuò)展,可以有使用單位根據(jù)需要 ,自行添加相關(guān)內(nèi)容。設(shè)備可根據(jù)業(yè)務(wù)的需要擴(kuò)展數(shù)量,而整體的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)無(wú)需交大的更改變 。
?。?)可靠性和容錯(cuò)性:在設(shè)計(jì)中要整體考慮系統(tǒng)的可靠性,根據(jù)設(shè)備的功能、重要性分別采用冗余、糾錯(cuò)等技術(shù),以確保局部的錯(cuò)誤不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行。 RFID讀寫器及電子標(biāo)簽等設(shè)備要充分考慮使用環(huán)境、干擾因素、鄰近干擾、介質(zhì)因素、錯(cuò)卡/壞卡等不確定性因素,提供各種針對(duì)性的方案。
?。?)緊急應(yīng)變性:中心監(jiān)管系統(tǒng)和定期設(shè)備檢測(cè)監(jiān)督系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮到潛在的應(yīng)急 故障失敗情況,必須設(shè)計(jì)有效、快速和可靠的應(yīng)急管理系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的服務(wù)保障系統(tǒng)。對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中出現(xiàn)的緊急故障能及時(shí)有效的處理 ,能提出一套有效的解決方案。
圖4 系統(tǒng)的主要功能
① 自動(dòng)地、精確地更新各種信息:
當(dāng)貨物出入庫(kù)時(shí),只需要通過(guò)手持機(jī)讀取標(biāo)簽得到相應(yīng)數(shù)據(jù)即可完成貨倉(cāng)的更新。
?、?查詢和追蹤貨物信息:
登錄系統(tǒng)軟件終端,搜索將要查詢貨物的具體信息,將搜索到的信息傳輸數(shù)據(jù)到PDA,從而可以輕易找到標(biāo)識(shí)牌,進(jìn)行貨物的追蹤。
?、?貨位查詢,動(dòng)態(tài)分配貨位,實(shí)現(xiàn)隨機(jī)存儲(chǔ),從而最大限度地利用倉(cāng)儲(chǔ)空間:
登錄系統(tǒng)軟件終端,查詢貨位信息,根據(jù)貨位倉(cāng)儲(chǔ)空間信息,實(shí)現(xiàn)貨物的動(dòng)態(tài)分配,從而最大限度地利用倉(cāng)儲(chǔ)空間。
?、?實(shí)現(xiàn)人力、物力資源的動(dòng)態(tài)綜合分配:
倉(cāng)儲(chǔ)管理流程中,不僅需要系統(tǒng)終端數(shù)據(jù)庫(kù)的支持,需要人工手持PDA進(jìn)行操作,從而實(shí)現(xiàn)了人力、物力資源的動(dòng)態(tài)綜合分配。
⑤ 倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)綜合盤點(diǎn)功能:
當(dāng)進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)盤點(diǎn)時(shí),可通過(guò)手持PDA讀取標(biāo)識(shí)牌上的無(wú)源標(biāo)簽,進(jìn)行貨物的統(tǒng)計(jì),將數(shù)據(jù)返回系統(tǒng)終端進(jìn)行處理和盤點(diǎn)。
⑥ 倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部隨機(jī)抽查盤點(diǎn):
登陸系統(tǒng)終端,隨即搜索某一種類的貨物,獲取此貨物的相關(guān)信息,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞殖諴DA上,工作人員可根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)找到相應(yīng)貨位,完成倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部隨即抽查盤點(diǎn)工作。
⑦ 實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)報(bào)表,匯總各類信息:
通過(guò)手持PDA對(duì)倉(cāng)庫(kù)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行讀取,獲取信息,傳輸?shù)较到y(tǒng)終端,可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)匯總,做出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
3.3倉(cāng)庫(kù)管理
3.3.1倉(cāng)庫(kù)管理對(duì)象
倉(cāng)庫(kù)管理的主體是倉(cāng)庫(kù)管理員,其管理對(duì)象包括:
?。?)庫(kù)存品:放在倉(cāng)庫(kù)中保管的物品,它是倉(cāng)庫(kù)管理的根本對(duì)象;限于目前本系統(tǒng)還不適合管理到每一個(gè)細(xì)小的單件物品(單品級(jí)管理),因此使用RFID管理物品的單位是整件物品(箱級(jí)管理)。
?。?)庫(kù)位:倉(cāng)庫(kù)中用來(lái)擺放庫(kù)存物品的、在空間上互不重疊的區(qū)域,一般一個(gè)庫(kù)位可以擺放多個(gè)庫(kù)存品;也可以一個(gè)較大的庫(kù)存品占用幾個(gè)庫(kù)位。
?。?)庫(kù)管設(shè)備:用于倉(cāng)庫(kù)管理的設(shè)備,如叉車、手推車等;在大型、繁忙倉(cāng)庫(kù)中需要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)度、實(shí)時(shí)定位,以提高設(shè)備的利用率。
3.3.2倉(cāng)庫(kù)管理的作業(yè)任務(wù)
倉(cāng)庫(kù)管理的主要作業(yè)任務(wù)如下:
?。?) 入庫(kù)(進(jìn)貨檢驗(yàn))
(2) 出庫(kù)(揀選)
(3) 移庫(kù)(補(bǔ)貨)
?。?) 盤庫(kù)
(5) 根據(jù)需要,產(chǎn)生各種庫(kù)存報(bào)表
圖5 倉(cāng)庫(kù)管理的作業(yè)任務(wù)
3.4系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.4.1基本思路
倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖 6所示。
在倉(cāng)儲(chǔ)管理中,主要采用可移動(dòng)的 RFID 手持機(jī)和固定式讀寫器來(lái)完成實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資(貼有電子標(biāo)簽)進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)管理。在實(shí)際應(yīng)用中,除了倉(cāng)儲(chǔ)的倉(cāng)庫(kù)管理外,還會(huì)涉及貨物調(diào)撥及實(shí)時(shí)貨物的信息查詢情況,以便對(duì)物資進(jìn)行跟蹤。
如果采用手持機(jī)對(duì)物資進(jìn)行盤點(diǎn)效驗(yàn)等,其基本的操作是:用手持機(jī)掃描貼放在物資上的電子標(biāo)簽,手持機(jī)通過(guò)無(wú)線方式(wifi 無(wú)線通信或 GPRS 數(shù)據(jù)通信)與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,并完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求。 如果采用固定式讀寫器對(duì)物資進(jìn)庫(kù) 、出庫(kù)等進(jìn)行管理,其基本的操作是:物資搬運(yùn)時(shí),通過(guò)裝有固定式讀寫器射頻覆蓋區(qū)域,讀寫器讀取到貼放在物資上的電子標(biāo)簽信息。固定式讀寫器通過(guò) COM 口/以太網(wǎng)口等通信,將數(shù)據(jù)上傳到倉(cāng)庫(kù)工作站的 PC 機(jī)上,終端 PC 機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)完成數(shù)據(jù)的交互,終端PC 可同時(shí)完成各種的服務(wù)請(qǐng)求 。
圖 6 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)總體架構(gòu)圖
在物品入庫(kù)時(shí),首先粘貼RFID電子標(biāo)簽,通過(guò)標(biāo)簽發(fā)放管理軟件將標(biāo)簽的 ID 信息與物資的屬性信息(名稱、數(shù)量、質(zhì)量、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期限 、倉(cāng)庫(kù)堆放位置等)進(jìn)行關(guān)聯(lián),上傳到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便日后進(jìn)行管理。
需要貨物移庫(kù)時(shí),登錄系統(tǒng)軟件終端,系統(tǒng)發(fā)移庫(kù)指令到PDA,移庫(kù)人員找到指定的貨位,從庫(kù)位上取出指定數(shù)量的貨物,并把貨物運(yùn)到目的庫(kù)位,貨物送入庫(kù)位,修改貨架標(biāo)簽內(nèi)容;向現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)發(fā)回移庫(kù)作業(yè)信息。
作業(yè)員手中的PDA對(duì)庫(kù)存標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行掃描,并且將掃描數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到終端計(jì)算機(jī)中,監(jiān)控人員進(jìn)行盤點(diǎn)統(tǒng)計(jì),做出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
在進(jìn)行庫(kù)房管理作業(yè)時(shí),讀取該標(biāo)簽編號(hào),就可判定當(dāng)前作業(yè)的位置是否正確。此外,只要輸入某一貨架的ID號(hào)即可從網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)取該ID的相關(guān)信息,從而實(shí)現(xiàn)物資保管功能,并能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上瀏覽查詢。
3.4.2系統(tǒng)組成
倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)由三部分組成:
?。?)倉(cāng)庫(kù)管理中心子系統(tǒng):負(fù)責(zé)倉(cāng)庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)的集中管理與維護(hù),負(fù)責(zé)進(jìn)貨計(jì)劃、出庫(kù)計(jì)劃的制定和指令下達(dá);打印生成各種管理報(bào)表。
?。?)倉(cāng)庫(kù)管理現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng):發(fā)行入庫(kù)標(biāo)簽、進(jìn)行實(shí)時(shí)庫(kù)存管理(庫(kù)位管理)、通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)布倉(cāng)庫(kù)管理作業(yè)指令。
?。?)倉(cāng)庫(kù)管理執(zhí)行子系統(tǒng):完成入庫(kù)、出庫(kù)、移庫(kù)、盤庫(kù)等作業(yè)具體操作,并返回執(zhí)行實(shí)況。
3.5系統(tǒng)軟件組成
基于 RFID 技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的軟件系統(tǒng),主要是針對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)管理的實(shí)際需求,按照日常的業(yè)務(wù)流程規(guī)范,開發(fā)出的具有穩(wěn)定的、具有可操作性的、容易集成和擴(kuò)展的軟件系統(tǒng) 。
基于 RFID 技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的軟件系統(tǒng),主要是針對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)管理的實(shí)際需求,按照日常的業(yè)務(wù)流程規(guī)范,開發(fā)出的具有穩(wěn)定的、具有可操作性的、容易集成和擴(kuò)展的軟件系統(tǒng) 。
3.5.1軟件總體架構(gòu)
3.5.2系統(tǒng)軟件主要功能
基于 RFID 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)軟件的功能框架圖如圖所示,包括電子標(biāo)簽發(fā)放管理模塊、物資入庫(kù)管理模塊、物資出庫(kù)管理模塊、物資巡檢和盤點(diǎn)模塊、防盜報(bào)警功能模塊、物資查詢及定位模塊、用戶權(quán)限管理模塊7 個(gè)功能模塊,如圖 8 所示。下面對(duì)各功能模塊進(jìn)行的具體功能進(jìn)行描述。
3 .5.3 軟件主要模塊設(shè)計(jì)
(1) 標(biāo)簽發(fā)放管理
電子標(biāo)簽作為倉(cāng)儲(chǔ)物資(如托盤垛位、紙箱物資、單獨(dú)設(shè)備等)的身份標(biāo)識(shí),在標(biāo)簽貼放到物資前,完成對(duì)電子標(biāo)簽的編碼、物資屬性信息的錄入等操作。將標(biāo)簽的 ID 信息與物資的屬性信息(名稱、數(shù)量、質(zhì)量、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期限 、倉(cāng)庫(kù)堆放位置等),通過(guò)標(biāo)簽發(fā)放管理軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)后, 上傳到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便日后進(jìn)行管理 。
標(biāo)簽貼標(biāo)模塊的操作包括 :
•統(tǒng)計(jì)貼標(biāo)物資的全部屬性,并錄入標(biāo)簽發(fā)放管理系統(tǒng)內(nèi);
•讀寫器讀取標(biāo)簽的 ID 信息,上傳到系統(tǒng)后,系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)聯(lián)兩者信息;
•讀寫器將關(guān)鍵信息寫入電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)器中;
•按照規(guī)定,將標(biāo)簽貼放到物資制定的位置;
通過(guò)標(biāo)簽發(fā)放軟件操作后 ,標(biāo)簽里記錄了物資的關(guān)鍵基本屬性信息,也即完成了標(biāo)簽 ID 與物資屬性的綁定,在隨后的操作中,這一信息將唯一存在。
(2) 物資入庫(kù)管理
這里的物資入庫(kù),指貼有電子標(biāo)簽的物資進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)。 當(dāng)物資進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)大門時(shí),貼放在物資的電子標(biāo)簽被固定式讀寫器讀取到標(biāo)簽信息,物資的信息顯示在倉(cāng)庫(kù)工作站(PC)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)上,由倉(cāng)管人員確認(rèn)入庫(kù)信息后上傳到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中,并完成物資入庫(kù)信息錄入操作。
如果采用手持機(jī)對(duì)入庫(kù)進(jìn)行管理,則類似于固定式式讀寫器的操作流程:倉(cāng)管員用手持機(jī)讀取物資上的電子標(biāo)簽,標(biāo)簽信息,倉(cāng)管員確認(rèn)物資與信息相符后,通過(guò)無(wú)線通信鏈路將數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)操作系統(tǒng) 。 倉(cāng)庫(kù)的進(jìn)/出動(dòng)作的判斷,可以使用紅外對(duì)射、地感觸發(fā)等技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)判別,也可以通過(guò)倉(cāng)管員的手動(dòng)操作確認(rèn)進(jìn)出來(lái)獲得。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境可以靈活的處理。軟件處理上對(duì)入庫(kù)動(dòng)作的設(shè)計(jì)也會(huì)由應(yīng)用情況的不同。
(3) 物資出庫(kù)管理
與物資入庫(kù)管理類似,出庫(kù)屬性與入庫(kù)信息會(huì)有不同,但基本的思路相同這里不再遨述。
(4) 物資巡檢和盤點(diǎn)
倉(cāng)儲(chǔ)物資的巡檢是指:工作人員佩戴 RFID 手持機(jī)逐一掃描倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的物資標(biāo)簽,當(dāng)掃描到貼放在設(shè)備上的電子標(biāo)簽時(shí),電子標(biāo)簽內(nèi)的設(shè)備信息顯示在RFID手持機(jī)顯示屏上。工作人
3.6系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.6.1硬件總體描述
倉(cāng)儲(chǔ)管理硬件系統(tǒng)的總體架構(gòu)圖如圖 9 所示。在一個(gè)成熟的 UHF RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中,主要的硬件設(shè)備包括:UHF 電子標(biāo)簽、UHF 固定式讀寫器、手持式讀寫器、電子標(biāo)簽打印機(jī)(可打印條碼)、應(yīng)用PC、WEB 服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。以單個(gè)倉(cāng)庫(kù)為單位,倉(cāng)庫(kù)出入管理可以采用固定式讀寫器來(lái)管理、倉(cāng)庫(kù)物資的盤點(diǎn)定位等可以采用手持式讀寫器來(lái)管理、電子標(biāo)簽的發(fā)放則采用電子標(biāo)簽打印機(jī)來(lái)完成。
3.6.2硬件布局
3.6.2.1標(biāo)簽的貼放方案
電子標(biāo)簽作為標(biāo)識(shí)倉(cāng)庫(kù)貨物的唯一標(biāo)志,在貼放時(shí)要特別注意。因?yàn)闃?biāo)簽的貼放直接關(guān)系到讀寫器天線的安裝方式和標(biāo)簽讀寫效果。為了獲得最佳的讀寫效果,讀寫器的極化方向要與標(biāo)簽的極化方向一致。
這里將標(biāo)簽主要分為抗金屬標(biāo)簽和非抗金屬標(biāo)簽,來(lái)標(biāo)識(shí)不同介質(zhì)的貨物。抗金屬標(biāo)簽是貼放在金屬貨物表面的,抗金屬標(biāo)簽(包括卡片、不干膠、Inlay等)主要貼放在非金屬貨物標(biāo)簽。像木箱、帆布包、塑料袋子、紙箱等貨物均可以通過(guò)非金屬標(biāo)簽來(lái)標(biāo)識(shí) 。
在倉(cāng)儲(chǔ)管理中,主要采用托盤級(jí)管理,即一個(gè)托盤上的貨物作為一個(gè)單位來(lái)完成入庫(kù)、出庫(kù)、盤點(diǎn)等操作。標(biāo)準(zhǔn)托盤的大小為 120cm*100cm*15cm。因此,一般在貼放標(biāo)簽時(shí),一個(gè)托盤貼放一張標(biāo)簽來(lái)標(biāo)識(shí),貼放的位置根據(jù)具體的托盤貨物堆放方式來(lái)確定。通常,貨物在托盤上的堆放高度不大于 80cm,也即托盤與貨物一起堆放的最大高度不大于1m。下面以托盤的倉(cāng)儲(chǔ)方式為例,來(lái)分析標(biāo)簽的貼放方式。
3.6.2.2倉(cāng)庫(kù)大門固定式讀寫器的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6.2.3倉(cāng)庫(kù)內(nèi)手持機(jī)巡查盤點(diǎn)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
如圖 16 所示,手持機(jī)通過(guò)wifi 網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成數(shù)據(jù)交互。操作人員通過(guò)手持機(jī)讀取到物資上的電子標(biāo)簽,電子標(biāo)簽的信息顯示在顯示屏上。手持機(jī)通過(guò)wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將標(biāo)簽信息上傳到無(wú)線 AP,無(wú)線 AP 通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái) PC,PC 通過(guò) VPN 網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。