RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、網(wǎng)絡(luò)與信息化物流技術(shù)2009年第28卷第4期(總第199期基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)王建維,謝勇,吳計生(華中科技大學(xué)系統(tǒng)工程研究所,湖北武漢430074f摘要】針對傳統(tǒng)倉庫管理中存在的數(shù)據(jù)信息采集不夠準確、自動化程度不高的問題,以RFID技術(shù)為核心,結(jié)合貨物一維條碼,設(shè)計了一種基于RFID的倉庫管理系統(tǒng).實現(xiàn)了自動化的入庫管理、實時庫存管理、出庫管理。【關(guān)鍵詞】R FlD;倉庫管理;電子標(biāo)簽;一維【中圖分類號】TP391.44;F715.6【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1005152X(200904-0130-03 Design&Implementation of D

2、iStal Warehouse Management System Based on RFIDWANG Jian-wei,XIE Yong,WU Ji-shengThe Researeh Institute of Systems Engineering,HUST,Wuhau430074,ChinaAbstract:Aiming at the problems existing in data information acquisition and automation level of traditional warehouse management and combining with I

3、D barcode technology.the paper designs a waI節(jié)house management system based on RFID technology84鼬to realizing the automated warehousinginput/output managementand n湖一time inventory exmtr01.Keywords:Rf'ID;warehouse management;electronic label;I D(one dimension1引言目前,國內(nèi)物流中心大多采用條碼掃描技術(shù)作為倉庫管理中貨物流和信息流同步的

4、載體:但是隨著企業(yè)對信息化要求的不斷提高,條碼技術(shù)由于存在信息無法更改、存儲容量小、瀆取信息不方便等缺點已無法滿足要求。RFID(Radio Frequency Identification射頻識別技術(shù)以其非接觸、可重復(fù)使用、快速掃描、湊取方便快捷、數(shù)據(jù)容量大、使用壽命長等優(yōu)點在物流倉儲行業(yè)獲得越來越多的重視川。本文研究在倉庫管理信息系統(tǒng)中引入RFID技術(shù).實現(xiàn)貨物的先進先出,電子貨位管理,作業(yè)流程監(jiān)控管理,以期解決條形碼帶來的不足,從而在數(shù)字化和信息化的基礎(chǔ)上最大限度提升倉庫管理信息系統(tǒng)效益。2系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)設(shè)計基于RFID的數(shù)字化倉庫是在現(xiàn)有倉庫管理中引入RFID 技術(shù),對信息的準確性和流

5、程的自動化要求非常高,需要實現(xiàn)對倉庫各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行自動化的數(shù)據(jù)采集和保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準確性,確保及時準確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù),合理保持和控制倉庫庫存。2.1系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)由硬件設(shè)備及軟件功能模塊兩方面組成,主要思想即在倉庫管理信息系統(tǒng)中實現(xiàn)一維條碼和RFID相結(jié)合。托盤貼R兀D電子標(biāo)簽,利用RFID電子標(biāo)簽町重復(fù)使用、數(shù)據(jù)容量大、無需人工介人等優(yōu)點,以提高倉庫自動化水平和實現(xiàn)基于托盤的整存整取;貨物貼一維條碼,利用一維條碼成本明顯低于RFID電子標(biāo)簽的優(yōu)點以降低成本,實現(xiàn)基于貨物的零存零取和貨物追蹤。一維條碼和RFID相結(jié)合。不僅可以取得對倉庫數(shù)據(jù)信息的精確掌控也可以

6、降低系統(tǒng)實現(xiàn)的成本。2.1.1系統(tǒng)硬件構(gòu)成?；赗FID的數(shù)寧化倉庫管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)應(yīng)至少具有以下硬件設(shè)備:主控系統(tǒng)。包括主控計算機、出,入庫口的RFID識讀器、組盤區(qū)RFID讀寫器等。主控計算機通過數(shù)據(jù)線或無線網(wǎng)絡(luò)與出/入庫口的RFID識讀器、組盤區(qū)RFID瀆寫器以及服務(wù)器進行連接。服務(wù)器。服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接器與主控機以及叉車進行連接。義車及車載平板電腦:車載平板電腦卜安裝叉車導(dǎo)航子系統(tǒng)用于貨位導(dǎo)航。車載導(dǎo)航系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進行連接。手持單元。包括一維條碼掃描槍和移動RFID識讀器。一維條碼掃描槍用于貨物一維條碼的讀取操作,通過有線(或無線網(wǎng)絡(luò)與主控計算機連接。移動RF

7、ID識讀器用于讀取托盤RFID標(biāo)簽信息,用于庫存盤點。倉庫設(shè)施。自動化立體倉庫,包含貼有RFID電子標(biāo)簽的托盤、環(huán)形分揀線、堆垛機以及WinCC監(jiān)控系統(tǒng),可實現(xiàn)自動化的貨物托盤卜/下架。倉庫硬件設(shè)備布置圖如圖l所示,圖中顯示了主要硬件設(shè)備的布置位置和硬件之間的通信鏈路。2.1.2系統(tǒng)軟件功能模塊構(gòu)成?；赗FID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)功能的是對傳統(tǒng)倉庫管理系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和擴展,包括以下功能:入庫管理、電子貨位管理、出庫管理、貨物組盤等14l。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。入庫管理。實現(xiàn)貨物入庫操作,可完成人庫單據(jù)的錄入、【收稿日1#1120081204【作者簡介】手建維(1985一,男湖北孝感人,華中

8、科技大學(xué)碩士研究生,研究方向:物流與供應(yīng)鏈管理、物流信息系統(tǒng);謝勇(1974一,男湖北武漢人。華中科技大學(xué)控制科學(xué)與工程系副教授,博f:,研究方向:RFID物流與供應(yīng)鏈管理、物流信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和電子市場;吳計生(1982一,男,安微桐城人,研究員,碩上。研究方向:物流自動化。-130-萬方數(shù)據(jù)王建維,等:基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與信息化 圖1倉庫硬件設(shè)備布置圖RFID數(shù)字化倉庫管琿系統(tǒng)入庫管理l I出辨理I l電省圈J I貨物組盤l l勘撤衰I I基鐾排圳;粥孤騅釧霪音查由¨匈圖2系統(tǒng)主功能模塊修改、刪除,入庫貨位自動分配、手動分配,已分配貨位單據(jù)指令

9、發(fā)送等作業(yè)。出庫管理。和入庫管理類似。實現(xiàn)貨物出庫操作,可完成出庫單據(jù)的錄入、修改、刪除,出庫貨位自動分配、手動分配,已分配貨位單據(jù)指令發(fā)送等作業(yè)。電子貨位圖管理。主要用來奩詢和顯示倉庫貨位存儲狀況及進行可視化的貨位調(diào)整操作,包括庫區(qū)適時庫存貨位信息顯示、貨物(托盤的庫存地址查詢、調(diào)整等操作。貨物組盤。實現(xiàn)貨位入/出庫托盤組盤操作。本倉庫管理信息系統(tǒng)支持非整托盤入,出庫,所以入/出庫作業(yè)需要組盤功能模塊以實現(xiàn)入庫組盤、出庫拆盤的操作。組盤功能模塊主要實現(xiàn)了讀寫托盤RFID標(biāo)簽信息(主要是一維條碼信息、托盤貨物調(diào)增/減、組盤撤銷等功能。 查詢及報表。倉庫管理員通過查詢及報表對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中庫存盤存

10、狀態(tài)、單據(jù)以及貨物、貨位狀態(tài)進行管理。其中包括:貨位調(diào)整單查詢、出庫單查詢、入庫單查詢等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)維護。對本系統(tǒng)中貨物、人員、叉車等信息進行查看、添加、刪除和修改等操作,方便其他功能中對數(shù)據(jù)使用。2.2系統(tǒng)工作流程設(shè)計系統(tǒng)T作流程主要包括入庫作業(yè)流程、出庫作業(yè)流程及庫存管理作業(yè)流程。2.2.1入庫作業(yè)流程。入庫作業(yè)主要步驟如下:貨物入庫時,倉庫管理人員人工錄入入庫單據(jù)生成電子單據(jù)。庫管人員在主控機上選擇當(dāng)前入庫單據(jù)明細執(zhí)行入庫操作,完成入庫貨位分配并生成入庫作業(yè)指令。通過無線網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器上。義車收到服務(wù)器廣播的入庫作業(yè)指令,到組盤處進行貨物組盤。組盤完成,叉車執(zhí)行托盤入庫操作f將托盤放到入庫

11、分揀口,根據(jù)車載平板電腦I二的貨位導(dǎo)航地圖確定貨位地址。wince管理人員運行WINCC系統(tǒng)將入庫分揀口上的托盤放入指定貨位(堆垛機自動運行。叉車裝載托盤入庫時通過固定式RFID閱讀器提取標(biāo)簽信息,進行入庫監(jiān)控。叉車司機完成入庫操作確認后,更新叉車指令列表。庫管系統(tǒng)自動更新庫存、貨位狀態(tài)以及庫區(qū)顯示系統(tǒng)(入庫時間、品牌規(guī)格、入庫數(shù)量和已完成數(shù)量。入庫流程如圖3所示。2.2.2出庫作業(yè)流程。出庫作業(yè)主要步驟如下:庫管人員人一錄入出庫單據(jù)生成電子單據(jù)。庫管人員在主控機上選擇當(dāng)前出庫單據(jù)明細執(zhí)行出庫操作,完成出庫貨位分配并生成出庫作業(yè)指令,通過無線網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器上。義車收到服務(wù)器廣播的入庫作業(yè)指令,

12、根據(jù)車載平板電腦上貨位導(dǎo)航地圖確定貨位地址。WINCC管理人員運行WINCC系統(tǒng)將托盤從庫管系統(tǒng)選定的貨位取出。送至指定的出庫分揀口。叉車從出庫分揀u取出托盤.托盤出庫時通過固定式RFID閱讀器提取標(biāo)簽信息。進行出庫監(jiān)控。如果是非整托盤庫,則叉車將托盤運載到組盤處進行出庫拆盤操作,出庫拆盤完成,叉車將仍有剩余貨物的托盤放回原貨位。叉車一J機完成出庫操作確認后,更新叉車指令列表。庫管系統(tǒng)自動更新庫存、貨位狀態(tài)以及庫區(qū)顯示系統(tǒng)(出庫時間、品牌規(guī)格、出庫數(shù)量和已完成數(shù)量。出庫流程如圖4所示。圖4出庫流程2.2.3庫存管理作業(yè)流程。庫內(nèi)盤點。倉庫管理員接到盤點指令后攜帶手持單元進入庫區(qū)時,依次遍歷全部

13、貨位并將所收集到的全部貨品信息與電子貨位圖中庫存信息進行比對。根據(jù)盤點結(jié)果進行庫內(nèi)移位、補貨、調(diào)撥等操作。庫內(nèi)貨佗調(diào)整。倉庫管理員選擇貨物地址調(diào)整單據(jù)進行庫內(nèi)貨位調(diào)整作業(yè),此作業(yè)不對庫存貨物進行增減。在主控計算機的數(shù)據(jù)庫中。僅處理調(diào)整貨物所處的貨位信息,這樣做可以避免貨物出入庫的不便。利用電了貨位網(wǎng)町進行可視化的貨位調(diào)整操作。在電子貨位圖界面完成貨位調(diào)整后生成貨位調(diào)整指令信息發(fā)送給服務(wù)器,服務(wù)器將貨位調(diào)整指令通過廣播的方式發(fā)送給義車,叉車選擇調(diào)整單據(jù)在導(dǎo)航系統(tǒng)支持下執(zhí)行貨位調(diào)整作業(yè)。-131-陽圳崮罔引川,剖岡型目萬方數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與信息化物流技術(shù)2009年第28卷第4期(總第199期3系統(tǒng)實現(xiàn) 本

14、系統(tǒng)基于eclipse平臺采用C/S模式開發(fā)阿,所有功能模塊都需與數(shù)據(jù)庫相火聯(lián)。主界面采用JAVA語言編程,數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2000。在與數(shù)據(jù)庫連接過程中,采用idbc技術(shù)。本文重點介紹入庫流程的實現(xiàn)。完整的入庫需要實現(xiàn)入庫單管理、入庫貨位分配、入庫指令監(jiān)控、組盤、叉車導(dǎo)航等功能。(1入庫單管理實現(xiàn)。實現(xiàn)紙質(zhì)單據(jù)到電子單據(jù)轉(zhuǎn)換。電子單據(jù)是整個系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。本模塊用于將紙質(zhì)單據(jù)生成電子單據(jù),完成入庫單據(jù)的錄入、修改、刪除等操作,每個入庫單至少包含如下信息:單據(jù)號、入庫時間。每個入庫單可包含多個明細.每一條明細至少包含如下信息:品牌規(guī)格、數(shù)量、單位等。生成了電子單據(jù),庫管人員就町選擇

15、單據(jù)執(zhí)行入庫操作。(2入庫貨物分配實現(xiàn)。實現(xiàn)貨物倉庫庫存地址的分配。在入庫貨位分配模塊選擇入庫單明細進行貨位分配,入庫貨位可進行自動分配或者手動分配,系統(tǒng)默認自動分配,分配根據(jù)設(shè)計的既定原則(先進先出、分類存放等進行。由后臺數(shù)據(jù)庫存儲過程完成貨位地址分配。本模塊將貨物位置最優(yōu)化,可以減少貨物搬運的成本,降低貨物在存儲過程及搬運過程中的損耗,從而提高效益。入庫貨位分配主界面如圖5所示。由于使用簡單的自動化市體貨架,貨位比較少,所以本系統(tǒng)采用簡單的頁面標(biāo)簽標(biāo)識貨位,在大型倉庫應(yīng)用中,可以應(yīng)用地理圖6組盤模塊主界面(5叉車貨位導(dǎo)航子系統(tǒng)實現(xiàn)。實現(xiàn)對入庫貨位地址的導(dǎo)航顯示。本系統(tǒng)安裝在義車車載平板電腦上,主要界面是電子貨位圖,用于叉車出入庫及貨位調(diào)整作業(yè)中貨位導(dǎo)航,導(dǎo)航系統(tǒng)接受服務(wù)器以廣播的方式發(fā)送的指令,根據(jù)指令查詢電子貨位以可視化的方式顯示入庫貨位地址、出庫貨位地址及貨位調(diào)整中的起始地址、目標(biāo)地址。本模塊的實現(xiàn)可方便叉車司機查找貨位,防止出現(xiàn)對錯誤貨位的操作并且節(jié)省貨位查找時間,提高了入庫作業(yè)效率。4結(jié)束語 鬟磬攀翼簍耄髦慧i 。譬Z .、人工手持條碼4&5掃描L I 槍掃描貨詈譽拿業(yè)粵警曼嚀竺737。