基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)解決方案(共17頁)

1、一、項目(xingm)概述倉儲在物流系統(tǒng)中一直扮演著最主要(zhyo)的角色 。隨著現代制造業(yè)的快速發(fā)展以及對信息化的迫切需求，對于倉儲作業(yè)的出庫、入庫、庫房內部管理等提出了更高的要求?，F代化的倉庫儲備，不僅僅是完成對貨物進出的簡單(jindn)批次處理，還要對庫內貨品的種類、數量、生產屬性、垛位等信息作出清晰的數據庫記錄。以便在物流環(huán)節(jié)的各個階段得到準確的貨品數據和供應鏈信息。1.1 現代倉儲管理需要解決的問題倉儲管理在物流管理中占據著核心地位，傳統(tǒng)的倉儲業(yè)中存在諸多問題，如：進出庫人員操作混亂、庫存報告不及時、倉庫貨品屬性不清晰、堆放混亂、盤點不準確等，都需要一個基于信息化管理的技術進行徹

2、底的改造。在倉儲管理方面，一維條碼、二維條碼標識技術在物品分類貼標管理方面得到了廣泛的應用。但是其條碼技術依賴于可見光掃描反射、識別率低、容易折損玷污、對水和油污等介質敏感，而且存儲信息量很有限，從而影響了其在大規(guī)模物流管理中的應用。RFID射頻識別技術是射頻自動識別技術的典型代表。其識別準確度高、性能可靠、存儲信息量大、耐油污水洗等，特別適用于極端工作環(huán)境下的自動識別需求。采用 RFID 標簽替換條碼等標識貨品，可有效的完成對倉儲的自動化管理，實現貨品信息的自動采集、自動處理和信息報告。1.2 倉儲管理系統(tǒng)的建設目標現代化的倉儲管理系統(tǒng)主要針對傳統(tǒng)的倉儲管理中所面臨的諸多問題，采用RFID射

3、頻識別技術、計算機技術、互聯(lián)網應用技術等信息化技術，對倉庫物資的管理實現自動化識別、庫存準確定位、倉儲物資調撥管理、自動化/ 半自動化盤點、實時報表輸出等一系列自動化操作。采用RFID射頻識別技術管理倉儲物資的主要目標是實現： 非接觸自動識別倉儲物資屬性 管理倉儲物資的準確屬性及數量 實現倉儲物資(wz)在調撥過程中的全方位實時管理 采用(ciyng)自動化/半自動化的識別方式(fngsh)，提高盤點的準確性和操作效率 實現倉儲物資數據的網絡實時共享和管理，根據需要完成報表輸出 準確定位倉儲物資的存放情況 建立一個統(tǒng)一的資產數據庫，為資產的整個監(jiān)管提供可靠的依據1.3 倉儲管理系統(tǒng)的設計依據倉

4、儲管理系統(tǒng)的主要設計依據如下：安全防范工程程序與要求（GA/T75-94）民用建筑電氣設計規(guī)范（JGJ/T16-92）計算機軟件開發(fā)規(guī)范（GBJ566-88）電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范（GB50168-92）電業(yè)安全工作規(guī)程（DL408-91）電力通信網監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范數字工程管理專題規(guī)劃數字工程管理需求分析電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范 工業(yè)企業(yè)通信接地設計規(guī)范（GBJ7985）二、基于RFID（射頻芯片）的倉儲管理給企業(yè)帶來的經濟效益2.1 傳統(tǒng)倉儲管理中心存在的問題消費者要求高水平的服務和具有競爭力的價格，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，控制物

5、流費用；集中存儲物資，保持合理的庫存；提高服務質量，擴大銷售；防止出現不合理運輸。為了完成這些目標，傳統(tǒng)的倉儲管理面臨以下幾個方面的問題：（1）存貨統(tǒng)計缺乏準確性：由于某些條碼不可讀或者存在一些認為錯誤，存貨統(tǒng)計常常不是十分精確(jngqu)，從而影響配送中心做出正確決定。（2）訂單填寫(tinxi)不規(guī)范：很多訂單沒有正確填寫，因此很難保證配送中心每次都可以將正確數量的所需貨物發(fā)送到正確的地點。（3）貨物損耗：運輸過程中的貨物損耗始終是困擾配送中心的問題，損耗是由于貨物存放錯了位置引起的，也有貨物被偷盜而損失的，還有因為包裝或者發(fā)貨時出錯誤的。根據一項美國(mi u)的調查表明。零售業(yè)的貨物

6、損耗可以達銷售量的1.71%。（4）清點貨物：傳統(tǒng)方法在清點貨物時效率很低，而為了及時了解貨物的庫存狀況又需要隨時清點，為此需花費大量的人力、物力。（5）勞動力成本：勞動力成本已經成為一個比較嚴重的問題，統(tǒng)計表明，在整個供應鏈條成本中，勞動力成本所占比重已經上升到30%左右?，F代化的倉儲管理需要配備自動化和省力化的物流裝備與技術，還應具備現代化的物流管理信息系統(tǒng)和現代化的管理手段，射頻芯片技術在倉儲管理中的應用將會帶來革命性的變化。圖1 傳統(tǒng)(chuntng)庫房的面貌2.2倉儲(cngch)管理系統(tǒng)采用RFID射頻(sh pn)芯片（技術）帶來的效益?zhèn)鹘y(tǒng)的倉庫管理，一般依賴于一個非自動化的、

7、以紙張文件為基礎的系統(tǒng)來記錄、追蹤進出的貨物，完全由人工實施倉庫內部的管理，因此倉庫管理的效率極其低下，所能管理的倉庫規(guī)模也很小。隨著計算機的應用普及，目前大多屬企業(yè)的倉庫管理數據資料已開始采用計算機數據系統(tǒng)管理，但數據還是采用先紙張記錄，再手工輸入計算機的方式進行采集和統(tǒng)計整理。這不僅造成大量的人力資源浪費，而且由于認為的因素，數據錄入速度慢、準確率低。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，倉庫管理的物資種類和數量在不斷增加、出入庫頻率劇增，倉庫管理作業(yè)也已十分復雜和多樣化，傳統(tǒng)的人工倉庫作業(yè)模式和數據采集方式已難以滿足倉庫管理的快速、準確要求，嚴重影響了企業(yè)的運行工作效率，成為制約企業(yè)發(fā)展的一大障礙。基

8、于射頻識別（RFID）的倉庫管理系統(tǒng)是在現有倉庫管理中引入RFID技術，對倉庫到貨檢驗、入庫、出庫、移庫移位、庫存盤點等各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數據進行自動化的數據采集，保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數據輸入的速度和準確性，確保企業(yè)及時準確地掌握庫存的真實數據，合理保持和控制企業(yè)庫存。通過科學的編碼，還可方便地對物品的批次、保質期等進行管理。利用(lyng)系統(tǒng)的庫位管理功能，更可以及時掌握所有庫存物資當前所在位置，有利于提高倉庫管理的工作效率。人工登錄(dn l)、條碼識別與RFID識別(shbi)所耗費的時間對比表采用RFID技術后，將為企業(yè)帶來以下效益：（1） 節(jié)省人工采集數據成本；（2） 自動化的倉庫管理

9、作業(yè)，提高工作效率；（3） 減少管理成本和人為差錯；（4） 更精確的進、銷、存控制；（5） 增進合作伙伴關系；（6） 快速響應顧客需求，擴大產品銷售量。據自動識別中心會員Accenture咨詢公司分析，采用射頻芯片技術可以：減少庫存1030%；庫存空間利用率提高20%；降低勞動成本1040%；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(zngji)銷售額210%；運輸成本降低(jingd)213%；發(fā)貨(f hu)準確率達到95%（托盤運輸的公司可以超過99.9%的準確度）；計費性退貨減少80%；圖2 采用RFID技術后的庫房面貌三、基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)3.1系

10、統(tǒng)設計原則倉儲管理系統(tǒng)建設應統(tǒng)一數據標準、統(tǒng)一軟件、統(tǒng)一硬件，采用成熟、可靠技術，以整體性、實用性為主，兼顧先進性和可擴充性等等圖3 系統(tǒng)(xtng)的設計原則（1）繼承性：保證系統(tǒng)與現有測試系統(tǒng)、設備(shbi)和結構的兼容性，最大限度利用現有系統(tǒng)。（2）先進性：系統(tǒng)(xtng)采用 RFID 技術與資產管理系統(tǒng)相結合，能有效的提高資產查驗人員的效率，而且能實現資產的實時、精確、有效的集中管理。（3）實用性：根據系統(tǒng)需求出發(fā)，最大限度滿足業(yè)務上的各項功能要求，確保實用性。軟件應操作簡便、易于掌握。管理、維護和維修具有簡易性。對于倉儲及物資調運過程中的不同的環(huán)境和業(yè)務需求，能方便有效的完成對倉

11、儲物資的管理，不同的產品要有較強的針對性設計。（4）安全性：對系統(tǒng)軟件和應用軟件方面必須注意系統(tǒng)安全保密工作，設計安全網絡結 構方式。RFID標簽及其相關軟件要對安全性做全面的設計和規(guī)劃，電子標簽要防止惡意變更和作弊。（5）開放性：系統(tǒng)要求在數據庫和軟件開發(fā)方面應支持符合國際標準和行業(yè)規(guī)范的相關接口標準。在應用開發(fā)中，要使用相應國家標準和業(yè)務標準。開放系統(tǒng)內部標準 ，提供接口類型說明。 RFID 超高頻讀寫器、電子標簽應符合 ISO / EPC 等相關國際規(guī)范標準，并提供開放的二次開發(fā)接口，支持主流 RFID 中間件產品的開發(fā)。（6）高效性：能保證系統(tǒng)的收集、傳輸和使用具有(jyu)快速、有效

12、的運作效率，整個業(yè)務流程簡潔易用。（7）可擴充性：在系統(tǒng)設計方面，具有(jyu)良好的可擴充能力，可以根據信息需要對系統(tǒng)進行必要的調整 、擴充，包括存儲器容量和系統(tǒng)功能等方面(fngmin)的擴充。在系統(tǒng)軟件全面升級的情況下，能最大的保證現有投資設備的可用性。在業(yè)務需求方面，基本數據項目可以擴展，可以有使用單位根據需要 ，自行添加相關內容。設備可根據業(yè)務的需要擴展數量，而整體的技術方案結構無需交大的更改變 。（8）可靠性和容錯性：在設計中要整體考慮系統(tǒng)的可靠性，根據設備的功能、重要性分別采用冗余、糾錯等技術，以確保局部的錯誤不影響整個網絡系統(tǒng)的運行。 RFID讀寫器及電子標簽等設備要充分考慮使

13、用環(huán)境、干擾因素、鄰近干擾、介質因素、錯卡/壞卡等不確定性因素，提供各種針對性的方案。（9）緊急應變性：中心監(jiān)管系統(tǒng)和定期設備檢測監(jiān)督系統(tǒng)的設計必須考慮到潛在的應急 故障失敗情況，必須設計有效、快速和可靠的應急管理系統(tǒng)和對應的服務保障系統(tǒng)。對倉儲管理系統(tǒng)中出現的緊急故障能及時有效的處理 ，能提出一套有效的解決方案。圖4 系統(tǒng)(xtng)的主要功能 自動地、精確(jngqu)地更新各種信息：當貨物出入庫時，只需要通過手持機讀取標簽得到相應數據即可完成(wn chng)貨倉的更新。 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據到PDA，從而可以輕易找到標

14、識牌，進行貨物的追蹤。 貨位查詢，動態(tài)分配貨位，實現隨機存儲，從而最大限度地利用倉儲空間：登錄系統(tǒng)軟件終端，查詢貨位信息，根據貨位倉儲空間信息，實現貨物的動態(tài)分配，從而最大限度地利用倉儲空間。 實現人力、物力資源的動態(tài)綜合分配：倉儲管理流程中，不僅需要系統(tǒng)終端數據庫的支持，需要人工手持PDA進行操作，從而實現了人力、物力資源的動態(tài)綜合分配。 倉庫系統(tǒng)綜合盤點功能：當進行倉庫系統(tǒng)盤點時，可通過手持PDA讀取標識牌上的無源標簽，進行貨物的統(tǒng)計，將數據返回系統(tǒng)終端進行處理和盤點。 倉庫內部隨機抽查盤點：登陸系統(tǒng)終端，隨即搜索某一種類的貨物，獲取此貨物的相關信息，將數據傳輸到手持PDA上，工作人員可根

15、據傳輸數據找到相應貨位，完成倉庫內部隨即抽查盤點工作。 實時統(tǒng)計報表，匯總各類信息：通過(tnggu)手持PDA對倉庫標識牌進行讀取，獲取信息，傳輸到系統(tǒng)終端，可實現倉庫的系統(tǒng)匯總(huzng)，做出統(tǒng)計報表。3.3倉庫(cngk)管理3.3.1倉庫管理對象倉庫管理的主體是倉庫管理員，其管理對象包括：（1）庫存品：放在倉庫中保管的物品，它是倉庫管理的根本對象；限于目前本系統(tǒng)還不適合管理到每一個細小的單件物品（單品級管理），因此使用RFID管理物品的單位是整件物品（箱級管理）。（2）庫位：倉庫中用來擺放庫存物品的、在空間上互不重疊的區(qū)域，一般一個庫位可以擺放多個庫存品；也可以一個較大的庫存品占用

16、幾個庫位。（3）庫管設備：用于倉庫管理的設備，如叉車、手推車等；在大型、繁忙倉庫中需要對這些設備進行合理調度、實時定位，以提高設備的利用率。3.3.2倉庫管理的作業(yè)任務倉庫管理的主要作業(yè)任務如下：（1） 入庫（進貨檢驗）（2） 出庫（揀選）（3） 移庫（補貨）（4） 盤庫（5） 根據需要，產生各種庫存報表圖5 倉庫管理(gunl)的作業(yè)任務3.4系統(tǒng)(xtng)總體設計3.4.1基本思路倉儲管理系統(tǒng)的總體(zngt)架構如圖 6所示。在倉儲管理中，主要采用可移動的 RFID 手持機和固定式讀寫器來完成實現對倉庫物資（貼有電子標簽）進行倉儲管理。在實際應用中，除了倉儲的倉庫管理外，還會涉及貨物調

17、撥及實時貨物的信息查詢情況，以便對物資進行跟蹤。如果采用手持機對物資進行盤點效驗等，其基本的操作是：用手持機掃描貼放在物資上的電子標簽，手持機通過無線方式（wifi 無線通信或 GPRS 數據通信）與后臺數據庫進行數據交互，并完成相應的數據服務請求。 如果采用固定式讀寫器對物資進庫 、出庫等進行管理，其基本的操作是：物資搬運時，通過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簽信息。固定式讀寫器通過 COM 口/以太網口等通信，將數據上傳到倉庫工作站的 PC 機上，終端 PC 機通過網絡與后臺數據庫完成數據的交互，終端PC 可同時完成各種的服務請求 。圖 6 倉儲(cngch

18、)管理系統(tǒng)總體架構圖在物品(wpn)入庫時，首先粘貼RFID電子標簽，通過(tnggu)標簽發(fā)放管理軟件將標簽的 ID 信息與物資的屬性信息（名稱、數量、質量、生產廠家、生產日期、保質期限 、倉庫堆放位置等）進行關聯(lián)，上傳到后臺數據庫中，以便日后進行管理。需要貨物移庫時，登錄系統(tǒng)軟件終端，系統(tǒng)發(fā)移庫指令到PDA，移庫人員找到指定的貨位，從庫位上取出指定數量的貨物，并把貨物運到目的庫位，貨物送入庫位，修改貨架標簽內容；向現場系統(tǒng)發(fā)回移庫作業(yè)信息。作業(yè)員手中的PDA對庫存標識牌進行掃描，并且將掃描數據實時發(fā)送到終端計算機中，監(jiān)控人員進行盤點統(tǒng)計，做出統(tǒng)計報表。在進行庫房管理作業(yè)時，讀取該標簽編號，

19、就可判定當前作業(yè)的位置是否正確。此外，只要輸入某一貨架的ID號即可從網上數據庫調取該ID的相關信息，從而實現物資保管功能，并能實現網上瀏覽查詢。3.4.2系統(tǒng)(xtng)組成倉庫(cngk)管理信息系統(tǒng)由三部分組成：（1）倉庫管理中心子系統(tǒng)：負責倉庫管理數據庫的集中管理與維護(wih)，負責進貨計劃、出庫計劃的制定和指令下達；打印生成各種管理報表。（2）倉庫管理現場子系統(tǒng)：發(fā)行入庫標簽、進行實時庫存管理（庫位管理）、通過無線網絡發(fā)布倉庫管理作業(yè)指令。（3）倉庫管理執(zhí)行子系統(tǒng)：完成入庫、出庫、移庫、盤庫等作業(yè)具體操作，并返回執(zhí)行實況。3.5系統(tǒng)軟件組成基于 RFID 技術的倉儲管理系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)

20、，主要是針對倉儲管理的實際需求，按照日常的業(yè)務流程規(guī)范，開發(fā)出的具有穩(wěn)定的、具有可操作性的、容易集成和擴展的軟件系統(tǒng) 。基于 RFID 技術的倉儲管理系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，主要是針對倉儲管理的實際需求，按照日常的業(yè)務流程規(guī)范，開發(fā)出的具有穩(wěn)定的、具有可操作性的、容易集成和擴展的軟件系統(tǒng) 。3.5.1軟件總體架構3.5.2系統(tǒng)軟件(x tn run jin)主要功能基于(jy) RFID 倉儲管理系統(tǒng)軟件的功能(gngnng)框架圖如圖所示，包括電子標簽發(fā)放管理模塊、物資入庫管理模塊、物資出庫管理模塊、物資巡檢和盤點模塊、防盜報警功能模塊、物資查詢及定位模塊、用戶權限管理模塊7 個功能模塊，如圖 8

21、所示。下面對各功能模塊進行的具體功能進行描述。3 .5.3 軟件主要模塊(m kui)設計(1) 標簽發(fā)放(ffng)管理電子標簽作為倉儲物資（如托盤垛位、紙箱物資、單獨設備等）的身份標識(biozh)，在標簽貼放到物資前，完成對電子標簽的編碼、物資屬性信息的錄入等操作。將標簽的 ID 信息與物資的屬性信息（名稱、數量、質量、生產廠家、生產日期、保質期限 、倉庫堆放位置等），通過標簽發(fā)放管理軟件進行關聯(lián)后， 上傳到后臺數據庫中，以便日后進行管理 。標簽貼標模塊的操作包括 ：統(tǒng)計貼標物資的全部屬性，并錄入標簽發(fā)放管理系統(tǒng)內；讀寫器讀取標簽的 ID 信息，上傳到系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動關聯(lián)兩者信息；讀寫器

22、將關鍵信息寫入電子標簽的存儲器中；按照規(guī)定，將標簽貼放到物資制定的位置；通過標簽發(fā)放軟件操作后 ，標簽里記錄了物資的關鍵基本屬性信息，也即完成了標簽 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) 物資入庫管理這里的物資入庫，指貼有電子標簽的物資進入倉庫。 當物資進入倉庫大門時，貼放在物資的電子標簽被固定式讀寫器讀取到標簽信息，物資的信息顯示在倉庫工作站（PC）的倉庫管理系統(tǒng)上，由倉管人員確認入庫信息后上傳到后臺數據庫中，并完成物資入庫信息錄入操作。如果采用手持機對入庫進行管理，則類似于固定式式讀寫器的操作流程：倉管員用手持機讀取物資上的電子標簽，標簽信息，倉管員確認物資與

23、信息相符后，通過無線通信鏈路將數據上傳到后臺操作系統(tǒng) 。 倉庫的進/出動作的判斷，可以使用紅外對射、地感觸發(fā)等技術進行自動判別，也可以通過倉管員的手動操作確認進出來獲得。根據現場的應用環(huán)境可以靈活的處理。軟件處理上對入庫動作的設計也會由應用情況的不同。(3) 物資(wz)出庫管理與物資入庫管理類似，出庫屬性與入庫信息會有不同，但基本的思路(sl)相同這里不再遨述。(4) 物資巡檢(xn jin)和盤點倉儲物資的巡檢是指：工作人員佩戴 RFID 手持機逐一掃描倉庫內的物資標簽，當掃描到貼放在設備上的電子標簽時，電子標簽內的設備信息顯示在RFID手持機顯示屏上。工作人3.6系統(tǒng)硬件設計3.6.1硬件總體描述倉儲管理硬件系統(tǒng)的總體架構圖如圖 9 所示。在一個成熟的 UHF RFID 應用系統(tǒng)中，主要的硬件設備包括：UHF 電子標簽、UHF 固定式讀寫器、手持式讀寫器、電子標簽打印機（可打印條碼）、應用PC、WEB 服務器、數據庫服務器等。以單個倉庫為單位，倉庫出入管理可以采用固定式讀寫器來管理、倉庫物資的盤點定位等可以采用手持式讀寫器來管理、電子標簽的發(fā)放則采用電子標簽打印機來完成。3.6.2硬件布局3.6.2.1標簽的貼放方案電子標簽