倉庫管理案例分析

1、基于 RFID 技術的倉儲管理隨著經(jīng)濟一體化和全球化進程的加快,現(xiàn)代物流的概念已經(jīng)逐步擴大到流通領域、生產(chǎn) 領域以及其他的社會經(jīng)濟活動中 ,物流在企業(yè)競爭中扮演著越來越重要的角色。自動化立體倉庫(AS瓜S)作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的一個重要組成部分，越來越受到關注。目前，我國一些企業(yè)的立體倉庫雖然實現(xiàn)了部分信息集成,但有些環(huán)節(jié)還不能實現(xiàn)無紙作業(yè),數(shù)據(jù)的準確性和,提高倉庫管理與運實時性得不到保證。這就迫切需要一種更新更完善的信息識別解決方案 作的效率 ,實時全面地掌握倉庫信息。同時 ,射頻識別技術作為一種快速、實時、準確采集與 信息處理的自動識別新技術 ,被列為本世紀十大重要技術之一。本文開發(fā)了一個基

2、于射頻識別 (RFID) 的自動化立體倉庫信息管理系統(tǒng) ,以射頻識別技術作為自動化立體倉庫管理的技術紐帶,實現(xiàn)物品出入庫管理、盤存管理、信息查詢過程的自,提高自動化立體倉庫管理的自動動化 ,方便管理人員進行統(tǒng)計、查詢和掌握物資流動情況 化、智能化。首先，分析了自動化立體倉庫技術和盯ID技術在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，提出將盯ID技術引入到自動化立體倉庫中 ,取代傳統(tǒng)的條形碼技術 ,實現(xiàn)自動化立體倉庫信息管理與控制調(diào)度的自動化、智能化、信息化。根據(jù)系統(tǒng)的特點和要求,在詳細分析了分布式控制方式下的基于盯 ID 的自動化立體倉庫系統(tǒng)的總體框架結構的基礎上，闡述了本課題的研究重點自動 化立體倉庫管理系統(tǒng)層的設

3、計與開發(fā) ;構建了基于 RFID 的自動化立體倉庫信息管理系統(tǒng)的框架結構 ;提出了 RFID 在自動化立體倉庫中應用的具體方案,提高了系統(tǒng)的可擴展性。其次,研究了 RFID 讀寫器與計算機的通信協(xié)議。 根據(jù)系統(tǒng)的需要 ,設計了一個簡單易用、功能齊全的自定義串口通信類,實現(xiàn)計算機與讀寫器之間的數(shù)據(jù)通信,完成自動識別與采集 模塊的開發(fā)。最后 ,選擇圖書電子商務系統(tǒng)中的重要組成部分依托自動化立體倉庫的圖書倉儲管理 系統(tǒng) ，作為一個實際案例 ，將 RFID 技術引入到這北京郵電大學碩士論文基于 RFID 的自動化 立體倉庫信息管理系統(tǒng)的研究個模型中 ,進行基于盯 ID 技術的自動化立體倉庫信息管理系

4、統(tǒng)的分析與設計。 明確系統(tǒng)的需求 ,構建系統(tǒng)整體結構圖 ,詳細描述了各個功能模塊 ,并根據(jù)設 計方案進行自動識別與采集模塊和信息管理系統(tǒng)應用程序模塊的開發(fā)。倉庫管理技術目前已有不少企業(yè)與學者研究了基于RFID 技術的倉庫管理。例如,國外學者 Chow等人 利用 RFID 技術提升庫房管 理的效 率，該研究于搬運車 (推高機 )上安裝被動式RFIDRFIDReader，當管理人員把貼附電子標簽的物品由儲存架取出放置搬運車時，搬運車上Reader實時讀取貼附在物品上被動式電子標簽(Tag)資料，并把商品清單通過網(wǎng)絡上傳到后 端資 料庫,庫房管 理人員可以實時掌控庫房庫存 狀況。另外在搬運車上也安裝

5、主動式 RFIDTag,并在庫房四周安裝主動式RFID Reader，通過這來控制搬運車位置及規(guī)劃最佳取貨路 徑。該研究結合主動式及被動式 RFID 協(xié)助庫房管 理者提升作業(yè)效 率，有效達成節(jié) 省作業(yè)時間及 降 低作業(yè)成本目標。有學者認為在供應鏈以提高顧客服務、縮短前置時間和降低作業(yè)費用為目標的環(huán)節(jié)中倉庫作業(yè)扮演關鍵角色，但是管 理者經(jīng)常苦于無法取得實時綜合資源信息。因此，提出一個結合 RFID 技術的倉庫管 理系統(tǒng)，測試結果顯示可以取得實時的商品搬運車位置、 操作處 理信息及商品項目信息, 并且可以 降低工作相關的錯誤和運作費用。 Song等人針對在供應鏈應用面， 提出建置原商品進出的 RF

6、ID 讀取閘門的概 念，利用倉庫內(nèi) RFID天線的設置,讀取原商品的存放位置及數(shù) 量,并將其信息與倉庫管 理系統(tǒng)相聯(lián)系,自動化管理原商品之相關信息，實時 更新其商品盤存信息，適時對管 理者發(fā)出存貨 不足的警告，對其安全庫存做最 精確的控制。還有其他學者， 利 用 RFID 技術結合 PDA 提供離線數(shù)據(jù)搜集解決方案。該研究利用Intermec 提供的 IP3 和 700 系列手持式 RFID 讀取機對電子標簽數(shù)據(jù)信息的讀取和寫入。IP3與PDA結合使用，IP3識別的信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇DA上，再利用Microsoft ActiveSync應用軟件,將 IP3 所采集的信息傳送到計算機上。所開發(fā)的

7、軟件能在PDA 的 Win CE 平臺上對電子標簽執(zhí) 行數(shù)據(jù)的讀寫。此系統(tǒng) 利用手持式 PDA 可以離線方式進 行數(shù)據(jù)的搜集，對于網(wǎng)絡無法連線的環(huán)境，提供數(shù)據(jù)搜集解決方案。Bolotnyy 等人在其研究中指出，通過在標的物上貼附多個電子標簽方式可以有效提升RFID 讀取率,該研究表示當電子標簽直接緊貼、 貼附于 金屬或液體之物品時, RFID Reader讀取率可能無法達成100%。若增加RFID Reader的數(shù)量對讀取率提升幅度有限，但是如果在物品 不同面向多貼電子標簽時， RFID Reader 讀取率明顯上升。雖然目前 RFID 技術應用廣泛，但是目前使用 RFID 技術應用倉庫管 理

8、系統(tǒng) 還是有許多技術需要克服， 例如不同設備與應用系統(tǒng)之間的接口問題、 RFID 數(shù)據(jù)的前期處理問題、 RFID 數(shù)據(jù)的安全問題、大量而復雜的 RFID 數(shù)據(jù)如何處理和利用、如何將 RFID 系 統(tǒng)與現(xiàn)有倉庫管理信息系統(tǒng)之間無縫集成等問題，減少應用系統(tǒng)對低級設備的依賴性，減 少應用系統(tǒng)的復雜性等等。本文主要研究內(nèi)容作為連接生產(chǎn)者和消費者的紐帶，倉庫管理在整個供應鏈管理系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。發(fā)展自動化的倉庫管理系統(tǒng)，將RFID 電子標簽技術與傳統(tǒng)供應鏈管理行業(yè)相結合，研究、設計并實現(xiàn)有效的 RFID 電子標簽系統(tǒng)并應用于倉庫管理應用系統(tǒng)，提高 現(xiàn)有基于 RFID 的倉庫管理系統(tǒng)的應用效果，是本

9、文的研究目標。本文主要研究的著眼點是 RFID 應用于倉庫管 理的進貨、出貨、盤點及商品 流向追蹤 作業(yè)上可能遇到的問題， 將通過基于 RFID 電子標簽技術來取代傳統(tǒng)的條形碼于商品管理、 貨物管理 流程，將要面對的課題及其需要解決的方案。還將研究基于 RFID 倉庫管理系統(tǒng)的組成以及應用框架，將要分析介于讀寫器硬件模RFID 技術的倉塊和數(shù)據(jù)庫之間對應的軟件模塊。在研究的基礎上，努力設計和實現(xiàn)基于庫管理系統(tǒng)。同時，還將對倉庫管理應用RFID 在事件處理機制方面的特點、流程和方法RFID 的倉庫管理系統(tǒng)加以論述。最后，根據(jù)對倉庫管理智能管理的預期，在設計與實現(xiàn)的基于基礎上，如何解決倉庫物品的自

10、動編號采集、位置安排、盤點庫存、以及物品分檢等業(yè)務處理等問題。還將考慮將所設計的倉庫管理應用RFID 平臺系統(tǒng)的實際應用效果，它應該能夠有效的解決倉庫物品的自動編號采集、位置安排、盤點庫存、以及物品分檢等業(yè)務處 理。并且能夠實現(xiàn)物品從原 料 、半成品、成品、運輸、倉庫、配送、上架、最終銷售等，甚至退貨處理等所有環(huán)節(jié)進 行 適時監(jiān)控，不但要能夠極大地提高自動化程度，而且還要大 幅降低差錯率，顯著提高供補系統(tǒng)的透明 度和管 理效率。倉庫管理的基本知識倉庫管理，指的是對儲存于倉庫的物貨所進行的管理活動。倉庫管理是對生 產(chǎn)或維修作業(yè)之一項服務，其服務必須具備以下四項功能：(1) 物貨(含半成品、成品、

11、可修件)的進倉、出倉等管理；(2) 物貨(含半成品、成品、可修件)的分類、整理、保管；(3)供應生產(chǎn)、維修所需的商品；(4)商品與帳務必須一致。通常認為：一個完善的倉庫管 理 應具備以下主要功能：降低。(1)商品保存原商品、半成品及成品的分類整理、儲存、商品、搬運與保管，使倉庫管理成本(2)確保質量商品儲存期間所造成質量變化，會造成缺 料 進而影響生產(chǎn)、銷售與出貨進 度，嚴重時 將同時損害企業(yè)商譽。(3)賬目處理針對原商品、半成品、成本的出庫入庫資 料 作一詳細的記錄，以確庫存記錄的正確性， 達成 料 帳一致性的要求。量。(4)安全維護確保倉庫儲存空間工作場所及商品搬運過程中，人員與商品的安全

12、性考 在倉庫管理上，利用條形碼技術可以達到收集信息、掌控貨品動態(tài)的目的。庫存的物品都可以使用貼上的條形碼來通過設備識別、讀取信息，從而達到錄入物品信息 的功能。只不過，條形碼所記錄的產(chǎn)品信息內(nèi)容十分的簡單。基于 RFID 的倉庫的管理RFID 倉庫管理系統(tǒng)開發(fā)的目標是：分析 RFID 應用于倉庫管 理 的進貨、出貨、盤點及商品 流 向追蹤作業(yè)上可能遇到的問題，引入RFID 技術以取代傳統(tǒng)條形碼于商品管 理 作 業(yè)流 程，設計并實現(xiàn)基于 RFID 技術的倉庫管理應用系統(tǒng)， 解決倉庫物品的自動編號采集、 位置安排、盤點庫存、以及物品分檢等業(yè)務處理。由于倉庫的貨物、環(huán)境與規(guī)模不一，甚至有很多細節(jié)是千

13、差萬別的。根據(jù)倉 庫管理系統(tǒng)的特點，倉庫管理系統(tǒng)是針對本企業(yè)倉庫物料的收料、入庫、移庫、 出庫和盤點查詢等方面工作而開發(fā)的管理軟件，根據(jù)企業(yè)的要求，實現(xiàn)倉庫的收料管理、 入庫管理、移庫管理和盤點管理及用戶管理等功能。用戶通過相應的模塊，對倉庫里物料的基本情況進行更新、刪除和查詢，對物料的收 料、入庫、移庫、出庫和盤點進行管理，對各功能模塊明細進行查詢，對使用該系統(tǒng)的用 戶進行更新、刪除和查詢，對庫存數(shù)量進行查詢，用戶通過簡單的作即可輕松的管理倉庫。倉庫管理信息系統(tǒng)總的要求如下：(1)用戶管理對有權使用該系統(tǒng)的用戶的基本情況數(shù)據(jù)進行更新、查詢等作，實現(xiàn)用戶管理功能。用戶分級管理，分別具有不同的權

14、限；具有分組管理用戶的功能。可以針對用戶分配軟件 模塊使用權限。(2)物料管理對倉庫里所有物料的種類(包括名稱、廠家等信息)進行更新、刪除和查詢等操作, 實現(xiàn)物料管理功能。物料可以動態(tài)添加種類，支持批次管理，支持多計量單位變換。(3)倉庫管理對倉庫里物料貨物實現(xiàn)收料、入庫、移庫、出庫和盤點管理，要求能導出每種功能模 塊的單據(jù)，方便用戶進行物料管理，并能提供收料、入庫、移庫、出庫和盤點的明細，方 便用戶查詢。(4)庫存分析對物料庫存情況和存留時間長短分析，為業(yè)務人員制定采購計劃提供依據(jù), 提供其他分析報表，提高倉庫管理水平?；赗FID的倉庫管理信息管理框圖本課題研究的重點是盯ID技術在倉庫管理

15、中的應用，所以作者選取了關鍵部分進行開發(fā)。上述的系統(tǒng)功能結構圖中，虛線框內(nèi)的部分是本文的重點之處，亦即重點是基于 RFID的 倉庫管理層的設計與開發(fā)，監(jiān)控系統(tǒng)層和執(zhí)行系統(tǒng)層只做簡單介紹。通過上述分析，并根據(jù)基于即ID的倉庫管理信息的特點和要求，系統(tǒng)由三部分構成：自動識別與采集系統(tǒng)、通信中間件、立體庫管理應用程序基于RFID的倉庫管理信息管理的結構4-2-3ft存管理電子拆靈卑人«務<31L一標簽口動識別母采ft毎戰(zhàn)圖4-3-3基于盯ID的倉庫管理信息管理框圖倉庫管理的組成RFID技術融入到日立現(xiàn)有的倉庫管理系統(tǒng)中，將能達到提高倉庫管理的精度，加強庫存控制同時減少對人員的依賴性，

16、同時RFID技術實現(xiàn)的可追蹤性，規(guī)范的保證和供應鏈4-4。效率的提高來降低生產(chǎn)成本?；赗FID的倉庫管理系統(tǒng)組成結構如圖暫存、111?iilim機at手融運、確垛丄仝T! IMiWJ.ii i '113 tI N > III II 1 II IIIk入庫-JkI1 T1條碼潔息錄入., JBGY自勁耘諼I關聯(lián)托專信息卡i囂霽Eii聿ill!irniiVaffH圖4-4倉庫管理系統(tǒng)組成結構根據(jù)圖4-4的倉庫管理系統(tǒng)組成結構可以分析得出:(1)根據(jù)進貨計劃，到貨驗收管理員根據(jù)計劃、驗收貨物后，需要進行產(chǎn)品品種、數(shù)量 的核對，將所有本次進貨的單據(jù)、產(chǎn)品信息下載到手持終端中，手持終端將

17、提示材料管理RFID系統(tǒng)。員輸入購貨單的號碼。管理員掃描物料規(guī)格信息、批次條碼和標識號的電子標簽等。同時 需要將驗收后的相關信息如批次、數(shù)量、生產(chǎn)日期等傳送給(2)貨物標簽、庫存管理 根據(jù)計算共需多少標簽生成標簽入庫指示清單，將根據(jù)入庫預報單中的供應 商代碼、貨物代碼、訂單號、批次、數(shù)量(驗收后的實際數(shù)量)等按照最小庫存包裝單位 寫入電子貨物標簽。上架工查找倉位，找到后將入庫貨物上架，掃描上架貨物電子標簽, 上架確認完畢后在手持機中該標簽序號的紀錄打上入庫標記。用手持機更新倉位標簽中當前記載的該貨物編碼、數(shù)量更新倉位標簽。（3）出庫計劃、檢驗出庫 工作人員進行出庫檢驗，掃描配送箱或容器上的電子

18、標簽（單 號條碼、貨物條碼、數(shù)量條碼、客戶條碼等）或電子標簽，確認與配送單（出庫單一致）， 完成出庫的確認工作。RFID系統(tǒng)中，完成庫（4）管理員將手持終端（叉車終端）中的揀選確認單數(shù)據(jù)上傳至 存更新及出庫流水賬記錄。成品庫可以根據(jù)揀選確認結果打印出庫裝箱單（配送單）及外 包裝電子標簽。倉庫管理功能結構基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)的結構如圖4-5所示，它可以完成倉庫物品的自動編號采集、產(chǎn)品的入庫、出庫、貨位和報表管理，以及信息查詢等功能。圖4-5倉庫管理系統(tǒng)功能結構倉庫管理系統(tǒng)主要功能模塊設計根據(jù)倉庫的實際需求和規(guī)范，基于RFID的倉庫貨物管理系統(tǒng)分為以下幾個功能模塊的劃分。（1）出入庫管理貨物

19、進出倉庫要進行登記記錄，這是倉庫管理的主要內(nèi)容。每當貨物進到倉庫的時候, 都要執(zhí)行向貨物入庫的倉庫保管員提交入庫申請開始。當貨物從倉庫出庫的時候，需要出庫人員向執(zhí)行出庫保管員做的庫管提出 庫申請開始。如果有此貨物，并且其庫存數(shù)量滿足出庫申請單的數(shù)量，則庫管保存出庫申請單并進 行出庫登記。在出庫登記中，執(zhí)行庫管要記錄出庫貨物的名稱、出庫數(shù)量、出庫時間、執(zhí) 行庫管名稱等信息。進行出庫登記后，將貨物出庫。出庫結束后，執(zhí)行庫管給提出出庫申 請的人員開具出庫單，出庫流程結束。(2)出入庫記錄的查詢貨物存儲管理就是對貨物的種類、數(shù)量等信息的管理，是為了確保倉庫貨物存儲的數(shù) 量符合要求和無差錯管理而進行的貨

20、物庫存盤點等操作。倉庫管理員通過 RFID對庫存貨物進行盤點后，將信息反饋給系統(tǒng)，通過對比能發(fā)現(xiàn) 貨物與賬面記錄的是否一致，實時把握庫存信息，查找差錯原因。倉庫貨物可以進行查詢操作，通過對貨物的查詢，了解貨物實時情況，為倉庫制定貨物相關策略提供依據(jù)。入庫流程圖如圖圖4-6所示。庫存貨物的信息管理當倉庫已經(jīng)存放了某些貨物，比如有些貨物需要防潮，有些貨物易碎需要輕搬輕放等, 這些關于貨物本身的信息，對于貨物的平安保存是非常重要的。所以對貨物本身的信息的登記、管理是倉庫管理的重要內(nèi)容。圖4-6入庫流程圖(4) 基礎信息管理基礎信息管理包括貨物的基礎信息維護，供應商信息，客戶信息，用戶信息管理和導 入

21、標簽。其中部分信息只能由超級管理員來查看并修改。但相對于一般倉庫而言，軍隊倉庫一般保持著穩(wěn)定的供貨商和客戶，貨物類型也較平常倉庫不會輕易變動。用戶信息的創(chuàng)為每個用戶設置了權限,建和修改只有超級管理員才能進行。也為了倉庫貨物的特殊性,圖4-7貨物出庫流程在接到出貨命令后，車載或手持終端上調(diào)出今日的出貨單,選擇相應的出貨單。此時系統(tǒng)會提示該出貨單所需托盤的信息，包括：貨位、托盤電子標簽號列表。操作人員僅需按系統(tǒng)提示貨位讀取托盤電子標簽。如果讀錯托盤，報系統(tǒng)提示錯誤信息，司機重新選擇托盤。當所有托盤出庫與更新操作完成后此次出貨完成。圖4-8給出了貨物移倉的程。認物出確 確貨移正正確書:倉jC畢.PF

22、存庾用車載戢手持改*讀tt入眸位標S信息圖4-8貨物移倉流程工作人員要定期進行貨物數(shù)量的盤點，以保證實際的貨物與系統(tǒng)記錄中的一致。進入貨物盤點界面，掃描托盤標簽獲取托盤ID，然后點擊獲取庫存量，系統(tǒng)會顯示出此托盤中所有貨物的箱數(shù)；之后工作人員依次掃描次托盤的每個箱標簽，每掃描一次數(shù)量加一，最后與系統(tǒng)給出的數(shù)量進行比對，完成盤點。圖4-9給出了貨物盤點的流程。r以示亟魅型4反CP乍TT理 鐵世它扌寺 圖 i as出爐I抽Utt*歡位-"班變!(氏轉航iA鮭、匹I /ijte wraJtK/ jv w 牛*»真笛.岫口 人ht卜一中圖4-9貨物盤點流程倉庫管理和數(shù)據(jù)處理通過對倉

23、庫管理的內(nèi)容和數(shù)據(jù)流程分析，設計的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構包括：貨物代碼信 息。包括的數(shù)據(jù)項有貨物號、貨架名稱；現(xiàn)有庫存信息。包括的數(shù)據(jù)項有現(xiàn)有數(shù)目、總數(shù)目、最大庫存、最小庫存等；貨架使用信息。包括的數(shù)據(jù)項有使用的設備、使用數(shù)目、使4-10用時間、出庫時狀態(tài)等。在仔細調(diào)查倉庫貨物設備管理過程的基礎上，得到本系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)流程如圖示班q如入丿處圖4-10所處理的數(shù)據(jù)流程本實例根規(guī)劃出的實體有庫存實體、入庫實體、出庫實體、還庫實體。各個實體的E-R圖及其關系描述如圖 4-11到圖4-14所示。圖4-11為庫存實體 E-R圖:入庫圖4-12入庫實體E-R圖4-13為 出 庫 實 體E-R圖 4-13出庫實

24、體E-R圖4-14 為體與實E-R 圖圖4-14 實體與實體之間的關系E-R圖RFID標簽數(shù)據(jù)采集在本系統(tǒng)中，庫存數(shù)據(jù)的采集通過使用自動導引叉車和手持終端作為平臺, 在上面安裝RFID識讀器、控制設備、無線通信設備實現(xiàn)。安裝識讀器的終端設備，每天在 設定時間自動對庫房進行盤點，并把盤點結果傳輸給系統(tǒng)管理中心。在倉庫出入口安裝讀寫器，并在每個托盤安裝射頻標簽卡，通過讀寫器來采集 RFID標 簽在入口與出口的數(shù)據(jù),然后將接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理。閱讀器或者閱讀器的代理負責狀態(tài)查詢、控制閱讀器 驅動、接收標簽數(shù)據(jù)列表等工作，然后再把設備傳進來的數(shù)據(jù)轉換成標準化格式。本系統(tǒng)中的移動設備主要包括手持RFID終端與車載RFID終端，主要要完成以下功能:在貨物入庫前對貨物的批次、數(shù)量和種類進行檢驗;(2)貨物入庫時將貨位與托盤綁定并且更新貨物記錄;(3)定期進行貨物盤點;在貨物出庫時進行檢驗;(5) 在貨物出庫后將托盤與貨位解綁定，并且更新貨物記錄。倉庫的RFID標簽數(shù)據(jù)采集終端設備包括手持終端和車載終端，如圖4-15倉|4管理祭統(tǒng)RHD標探竝擱采集終端設牡41持終端供塊L JL J車載終端模塊貨入庫塊庫Kt散hd步塊4-15數(shù)據(jù)采集終端設備模塊倉庫的RFID標簽數(shù)據(jù)采集終端設備的模塊大致分為手持終端模塊與車載終端模塊具