基于RFID的智能倉儲管理系統(tǒng)

王利玉 陳霄

摘要：基于RFID技術(shù)的智能倉儲管理系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的倉儲管理的工作方式和流程中加入RFID終端設(shè)備和電子標(biāo)簽，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并完成庫內(nèi)作業(yè)管理工作。從倉庫管理的核心流程中：入庫—庫內(nèi)作業(yè)—出庫—退貨及庫存控制上實(shí)現(xiàn)更高效精確的管理。有效控制并跟蹤倉庫業(yè)務(wù)的物流和成本管理全過程，實(shí)現(xiàn)完善的企業(yè)倉儲信息管理。

關(guān)鍵字：RDID，智能倉儲；手持終端

現(xiàn)代倉儲管理需要運(yùn)用全新的管理理念，通過對倉儲全過程多要素的計(jì)劃、實(shí)施和控制，將運(yùn)輸、倉儲、裝卸、加工、整理、配送、信息等環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合，形成完整的供應(yīng)鏈，從而為企業(yè)提供高效率、多功能、一體化的綜合性服務(wù)。它對加速經(jīng)濟(jì)循環(huán)、降低成本、優(yōu)化資源配置、促進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和提高企業(yè)競爭力有著十分重要的作用。

在倉儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，每個(gè)企業(yè)的倉儲都必須同時(shí)實(shí)現(xiàn)至少六個(gè)不同的作業(yè)目標(biāo)。這些作業(yè)目標(biāo)構(gòu)成了倉儲管理的主要方面，其中包括快速響應(yīng)、最小變異、最低庫存、整合運(yùn)輸、質(zhì)量，以及生命周期支持等。倉儲的核心問題就是倉儲管理、貨物定位。

1主要技術(shù)簡介

1.1RFID簡介

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別。它可以方的便對物品進(jìn)行非接觸式識別。一套RFID系統(tǒng)由閱讀器與轉(zhuǎn)發(fā)器組成，由閱讀器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給轉(zhuǎn)發(fā)器，用以驅(qū)動轉(zhuǎn)發(fā)器電路將其內(nèi)部IDCode送出，此時(shí)閱讀器便接收此ID Code，從而對物品批量的進(jìn)行快速有效識別。

1.2Zigbee簡介

Zigbee作為一種近年來新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離的無線連接。它利用自己的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在只需要很少能量的情況下，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，其通信效率非常高。

2整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本智能倉儲管理系統(tǒng)主要由上位機(jī)與RFID手持讀卡器兩部分組成，其通信采用Zigbce協(xié)議。上位機(jī)程序包括上位機(jī)前臺程序，后臺程序兩部分。前臺程序可運(yùn)行于多個(gè)PC，后臺程序運(yùn)行在服務(wù)器。

2.1上位機(jī)程序

上位機(jī)包含前臺程序和后臺程序。前臺程序包括操作界面和管理員界面。操作界面由入庫操作與出庫操作組成。管理員界面由標(biāo)簽注冊、寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)等組成。在后臺程序中。手持讀卡器非接觸式讀取物品RFID標(biāo)簽后，把所讀數(shù)據(jù)發(fā)送后臺程序，經(jīng)過后臺解析物品的詳細(xì)信息實(shí)時(shí)回傳到手持讀卡器的液晶屏上。數(shù)據(jù)采用GB2312編碼，后臺程序采用串口與各Zigbee節(jié)點(diǎn)通信。

3智能倉儲管理系統(tǒng)具體實(shí)施方案

3.1智能倉儲系統(tǒng)整體流程圖

RFID技術(shù)貫穿于整個(gè)倉儲系統(tǒng)，從入庫前的粘貼電子標(biāo)簽寫入物品數(shù)據(jù)信息到出庫裝車，RFID技術(shù)都起著至關(guān)重要的作用。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中主要涉及到三個(gè)模塊：模塊1是貨物入庫前的電子標(biāo)簽粘貼及相關(guān)的數(shù)據(jù)信息寫入環(huán)節(jié)；模塊2主要是貨物進(jìn)庫、叉車搬運(yùn)貨物進(jìn)貨位、盤點(diǎn)環(huán)節(jié)；模塊3主要是倉庫配貨及貨物出庫環(huán)節(jié)。

3.2收貨入庫流程圖

（1）倉庫根據(jù)庫存情況安排訂單，供貨商接受訂單，安排貨源。庫存物品會設(shè)置相應(yīng)的庫存報(bào)警值，倉庫在完成盤點(diǎn)后會對需要補(bǔ)充的物品安排訂單，同時(shí)公司的采購部門還會根據(jù)下游分銷商的需求制定新的采購需求。對于倉庫物品固定的供應(yīng)商，物資采購部門可以直接在線上實(shí)現(xiàn)物資采購，而對于新的物品或者同類物品但是需要需找新的供應(yīng)商，可采用招標(biāo)或者線下采購的模式來實(shí)現(xiàn)物資的采購。在完成采購后供應(yīng)商應(yīng)向倉庫提供詳細(xì)的物資信息，包括物品名稱、原料、生產(chǎn)商、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)等等相關(guān)信息，以便于RFID電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入。

（2）貨物運(yùn)至卸貨區(qū)，進(jìn)行電子標(biāo)簽的粘貼、數(shù)據(jù)寫入。當(dāng)貨物完成卸貨后，可根據(jù)貨物的品種和類型對其進(jìn)行分類，完成分類后對其進(jìn)行電子標(biāo)簽的粘貼（注：電子標(biāo)簽應(yīng)設(shè)計(jì)成具有便于粘貼、回收特點(diǎn)和外觀的芯片）。一般電子標(biāo)簽的粘貼以成箱物品或者托盤為單位，這樣便于管理。完成電子標(biāo)簽的粘貼工作后統(tǒng)一對其進(jìn)行初始化，結(jié)合產(chǎn)品包裝二維碼及供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)

信息使用固定RFID讀寫器或者手持RFID讀寫器實(shí)現(xiàn)對貨物電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)錄入。

（3）質(zhì)檢。質(zhì)檢流程主要是實(shí)現(xiàn)對貨物的數(shù)量及電子標(biāo)簽信息的核對，通過質(zhì)檢區(qū)域固定的RFID讀寫設(shè)備分批分類對貨物的數(shù)量及電子標(biāo)簽的信息與供應(yīng)商的供貨數(shù)據(jù)和倉庫采購數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，確認(rèn)無誤后允許入庫，若有誤，則發(fā)出警報(bào)，需進(jìn)一步檢驗(yàn)核對，方可入庫。

3.3貨物進(jìn)貨位流程圖

當(dāng)質(zhì)檢完成后，叉車搬運(yùn)貨物進(jìn)庫，在物品進(jìn)貨位這個(gè)流程中主要涉及下面兩個(gè)步驟：

（1）入庫口設(shè)有RFID讀寫區(qū)域，當(dāng)叉車搬運(yùn)貨物至此區(qū)域時(shí)，RFID讀寫器會自動讀寫貨物的標(biāo)簽信息，并將信息上傳至倉庫服務(wù)器，同時(shí)倉庫服務(wù)器會將貨位RFID讀寫器上傳的貨位信息與標(biāo)簽信息進(jìn)行物品類別及貨位匹配，若無誤，倉庫服務(wù)器會分配貨位并將貨位信息通過入庫口的RFID讀寫器寫入貨物的電子標(biāo)簽，同時(shí)將叉車發(fā)出入庫指令。

（2）叉車得到入庫指令后搬運(yùn)貨物到達(dá)指定貨位，并按照入庫指令將貨物放在指定的地方，同時(shí)通過貨位處的RFID讀寫器將入庫貨物的信息上傳至倉庫服務(wù)器確認(rèn)，確認(rèn)無誤后叉車出庫，完成入庫流程。

3.4貨物盤點(diǎn)流程圖

（1）固定式RFID讀寫設(shè)備全庫和單貨位盤點(diǎn)。倉庫在得到貨物盤點(diǎn)任務(wù)后，通過倉庫服務(wù)器向貨位固定RFID讀寫設(shè)備發(fā)送盤點(diǎn)指令，根據(jù)盤點(diǎn)任務(wù)來實(shí)現(xiàn)單貨位盤點(diǎn)、多貨位盤點(diǎn)和全庫盤點(diǎn)。RFID讀寫設(shè)備接收到盤點(diǎn)指令后會對貨位的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取，同時(shí)將讀取到的信息上傳至倉庫服務(wù)器，通過與原始數(shù)據(jù)庫及出庫情況核對來實(shí)現(xiàn)貨物的盤點(diǎn)工作。

（2）手持RFID讀寫設(shè)備貨位盤點(diǎn)。手持

RFID讀寫器的優(yōu)點(diǎn)在于其的可移動性，主要針對小面積或者單貨位盤點(diǎn)。倉庫在得到貨物盤點(diǎn)任務(wù)后，倉庫工作人員可以使用RFID手持讀寫器來對需要盤點(diǎn)的物品或者貨位來實(shí)現(xiàn)盤點(diǎn)，同時(shí)通過倉庫的無線設(shè)備將數(shù)據(jù)上傳至倉庫服務(wù)器，通過與原始數(shù)據(jù)庫及出庫情況核對來實(shí)現(xiàn)貨物的盤點(diǎn)工作。通過盤點(diǎn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控倉庫物品的進(jìn)庫、存貨、報(bào)損、出庫狀態(tài)，以便于倉庫管理人員快速、準(zhǔn)確的處理下游經(jīng)銷商需求及倉庫的采購需求。

3.5配貨出庫流程圖

（1）配貨。下游分銷商訂單到達(dá)倉庫后，倉庫服務(wù)器通過倉儲管理系統(tǒng)自動分析訂單，同時(shí)控制貨位RFID讀寫器讀取貨位物品信息，通過分析計(jì)算出訂單所需物品所在的貨位并生成配貨指令。配貨指令生成后，倉庫服務(wù)器會向叉車發(fā)送配貨指令，叉車接收到配貨指令后會前往相應(yīng)貨位搬運(yùn)貨物，確認(rèn)無誤后搬運(yùn)貨物出貨位。

（2）出庫。當(dāng)叉車搬運(yùn)貨物出庫時(shí)，在出庫口經(jīng)過RFID讀寫區(qū)域，RFID讀寫器會自動讀取貨物RFID標(biāo)簽信息，同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至倉庫服務(wù)器，倉庫服務(wù)器通過核對訂單和數(shù)據(jù)信息，確認(rèn)無誤后出庫。同時(shí)倉庫服務(wù)器會根據(jù)出庫情況自動變更貨物庫存量。

（3）RFID電子標(biāo)簽回收。貨物出庫后會有一個(gè)RFID電子標(biāo)簽的回收程序，通過專人回收RFID電子標(biāo)簽，回收、登記、核對數(shù)量、初始化，檢查無誤后貨物裝車。

（4）裝車運(yùn)輸。經(jīng)過上面的一系列程序，貨物裝車運(yùn)輸?shù)竭_(dá)各地的分銷商。

4結(jié)語

從以上流程可以看到，RFID技術(shù)在收貨、入庫、盤點(diǎn)、配貨、出庫這幾個(gè)環(huán)節(jié)都起到了非常重要的作用，通過RFID技術(shù)的應(yīng)用大大降低了倉庫在人力、物力上的投入，在現(xiàn)代化的大型倉儲建設(shè)中具有重要的作用。

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