RFID技術(shù)在電力物資出入庫管理中的運用

張 吉，閆嬌嬌，吳錦華，王志強，陳 彤

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司信息通信分公司，浙江 杭州 310015；2.國家電網(wǎng)浙江省電力公司 物資部，浙江 杭州 310007）

1 引言

“三集五大”工作開展以來，如何改變電力物資入庫不嚴(yán)、購置隨意、出庫混亂的狀態(tài)，變出入庫業(yè)務(wù)的手動匹配為出入庫信息的自動化匹配，以此響應(yīng)倉庫內(nèi)業(yè)務(wù)精細(xì)化、高效化與精確化管控的要求成為國網(wǎng)物力集約化管理重要的內(nèi)容[1]，構(gòu)建科學(xué)、高效的電力物資出入庫信息聯(lián)動，減少人工因素導(dǎo)致的錯誤以及倉儲管理人員負(fù)擔(dān)，對提升倉庫資源利用效率與效益、保障物資快速供應(yīng)，加快構(gòu)建國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的企業(yè)集團快速響應(yīng)柔性供應(yīng)鏈管理體系具有重要意義[2]。

近年來，隨著M2M、RFID技術(shù)等信息技術(shù)的升級和應(yīng)用拓展，先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用成為倉儲管理一個重要內(nèi)容[3-4]。其中，RFID技術(shù)因其所具備的遠(yuǎn)距離讀取、非接觸識別、高儲存量等特性而備受矚目[5-6]，成為從根本上解決物流倉儲過程中效率低下的問題的重要選擇。楊伶俐[7]結(jié)合跨境電商倉儲管理存在的問題，探討了RFID技術(shù)在跨境電商倉儲管理中的運用。劉念，等[8]將RFID技術(shù)應(yīng)用于裝備庫管理，實現(xiàn)了基于RFID的裝備庫管理系統(tǒng)。

就目前而言，國家電網(wǎng)的部分中心庫和周轉(zhuǎn)庫已試用智能化搬運技術(shù)、RFID技術(shù)、PDA手持終端技術(shù)等信息化、智能化技術(shù)，初步實現(xiàn)倉儲作業(yè)的全過程智能化。但是其倉儲智能化、信息化建設(shè)并未普遍開展，整體的智能化、信息化水平不高，物資供應(yīng)管理基礎(chǔ)不強、效率不高，智能化庫存物流模式有待進(jìn)一步加強和深入。尤其是倉儲管理中重要的出入庫環(huán)節(jié)、貨位分配以及貨物貨位聯(lián)動環(huán)節(jié)在很多國網(wǎng)倉庫中還處于人工管理階段，核對貨物單號等工作受到人力因素影響較大，一旦在聯(lián)動當(dāng)中出現(xiàn)錯誤，易出現(xiàn)貨賬不一致的情況，直接導(dǎo)致盤點出庫等問題的出現(xiàn)。

綜上，為了減少甚至杜絕因為人為產(chǎn)生的信息聯(lián)動問題，本文提出以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，通過倉庫貨位自動分配策略，以此指導(dǎo)上下架的精細(xì)化操作，提升庫內(nèi)作業(yè)效率。

2 電力物資出入庫管理現(xiàn)狀分析

2.1 電力物資自動化倉庫現(xiàn)狀

國網(wǎng)絕大部分倉庫目前還處在人工錄入單據(jù)階段。倉庫保管人員根據(jù)各個平臺傳送至倉庫的單據(jù)，進(jìn)行不同的出入庫操作，并且在操作后將物資變更信息通過ERP或EWMS上傳，按照作業(yè)指示確認(rèn)貨位和盤點作業(yè)貨位上的標(biāo)簽一致。確認(rèn)貨位上的物資品種和數(shù)量，如果貨架為自動貨架，則依靠自動貨架將托盤搬運至揀選出口，還要再次確認(rèn)貨位標(biāo)簽，確認(rèn)貨位和作業(yè)貨位一致，待倉儲人員進(jìn)行揀選（或補庫）后，剩余物資進(jìn)行托盤回庫、出庫過程。接下來整理貨物至發(fā)貨區(qū)。

為了保證物資和庫位能夠正確的進(jìn)行聯(lián)動，需要倉儲人員多次進(jìn)行確認(rèn)，然而在實際工作中依舊較為容易出現(xiàn)人工上的操作失誤，完整的流程也使得倉儲人員工作壓力很大，工作較為繁瑣。

2.2 基于WMS的出入庫業(yè)務(wù)流程分析

2.2.1 入庫管理流程。倉庫人員根據(jù)各類單據(jù)進(jìn)行貨物接收并生成WMS入庫任務(wù)，任務(wù)下發(fā)到PDA，進(jìn)行上架操作，如圖1所示。

入庫管理流程步驟描述見表1。

2.2.2 出庫管理流程。根據(jù)各類出庫業(yè)務(wù)，WMS生成出庫任務(wù)，根據(jù)貨架作業(yè)形式，完成作業(yè)。對于自動貨架，自己下架，揀貨，搬運。對于手工貨架，分整托盤和揀選出庫。整托盤出庫，用PDA掃描貨位和物資標(biāo)簽，確認(rèn)數(shù)量，搬運。揀選出庫，讀取容器標(biāo)簽，掃描貨位和物資標(biāo)簽，用容器包裝，搬運，如圖2所示。

表1 入庫管理流程步驟

出庫管理流程步驟描述見表2。

表2 出庫管理流程步驟

圖2 電力物資WMS出庫管理流程

根據(jù)上述對國網(wǎng)現(xiàn)有的倉儲管理人工操作的出入庫流程、出入庫步驟的分析，可發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的流程中因為要多次確認(rèn)貨物貨位關(guān)系，大大加重了倉儲人員的工作負(fù)擔(dān)。

3 基于RFID的倉庫貨位自動分配策略

在倉庫里，射頻技術(shù)最廣泛的使用是存取貨物與庫存盤點，它能用來實現(xiàn)自動化的存貨和取貨等操作。在整個倉庫管理中，通過將供應(yīng)鏈計劃系統(tǒng)制定的收貨計劃、取貨計劃、裝運計劃等與射頻識別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，如指定堆放區(qū)域、上架／取貨與補貨等。這樣，增強了作業(yè)的準(zhǔn)確性和快捷性，提高了服務(wù)質(zhì)量，降低了成本，節(jié)省勞動力和庫存空間，同時減少了整個物流中由于商品誤置、送錯、偷竊、損害和庫存、出貨錯誤等造成的損耗。

同時，相對于條碼等其他識別系統(tǒng)來說。在倉庫出入庫管理中，RFID標(biāo)簽用于倉庫盤點出入庫在“讀取數(shù)量和速度”、“遠(yuǎn)距離讀取能力”、“數(shù)據(jù)容量”、“數(shù)據(jù)更新能力”、“讀取數(shù)據(jù)方便性及安全性”、“數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性”、“抗污能力和耐用性”、“讀寫方向”、“讀寫能力”等9個方面都優(yōu)于條碼。RFID在倉儲/倉庫的應(yīng)用是極具優(yōu)勢的。由此，本研究設(shè)計基于RFID的倉庫貨位自動分配策略如圖3所示。

圖3 基于RFID的倉庫貨位自動分配策略

圖4 電力物資出入庫RFID技術(shù)應(yīng)用框架

4 電力物資出入庫RFID技術(shù)實現(xiàn)與應(yīng)用

4.1 電力物資出入庫RFID技術(shù)應(yīng)用框架

2017國家電網(wǎng)浙江省電力公司信通分公司研發(fā)了基于RFID技術(shù)的自動出入庫技術(shù)應(yīng)用框架（如圖4所示），更新了原有的出入庫流程，利用RFID較好的數(shù)據(jù)識別功能，自動完成出入庫信息匹配相關(guān)工作，減少人工因素導(dǎo)致的錯誤以及倉儲管理人員負(fù)擔(dān)。

在該框架中，主要通過RFID技術(shù)應(yīng)用實現(xiàn)多系統(tǒng)業(yè)務(wù)聯(lián)動。一是通過集成ERP系統(tǒng)收發(fā)貨業(yè)務(wù)，實現(xiàn)同步過賬，提升作業(yè)效率；結(jié)合PDA、RFID、WCS、自動貨架等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)入庫、出庫智能化作業(yè)，提升倉庫智能化作業(yè)水平；應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過對倉儲出入庫業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析，加強賬務(wù)和實物管控，更好地實現(xiàn)了倉儲精益化管理。二是EWMS通過接入外部系統(tǒng)（ERP、物資調(diào)配平臺）業(yè)務(wù)單據(jù)，減少人工輸入單據(jù)工作量、提升準(zhǔn)確性。三是通過PDA移動終端APP的應(yīng)用，實現(xiàn)庫內(nèi)“走到哪兒，做到哪兒”的工作模式；同時，操作結(jié)果與內(nèi)網(wǎng)相關(guān)系統(tǒng)實時交互，具有“一步操作、多系統(tǒng)聯(lián)動”的使用效果，進(jìn)一步提升用戶工作效率。

4.2 基于RFID的物資管理移動APP開發(fā)

基于RFID的物資管理移動APP具體實施方案由以下幾個部分組成。

（1）到貨簽收：掃描貨物交接單中的二維碼，創(chuàng)建入庫單，實現(xiàn)物資的收貨，如圖5所示。

（2）組盤：根據(jù)物資的特性，對需要先放置到容器中，再進(jìn)行上架的物資進(jìn)行組盤操作。（組盤的涵義：給物資分配容器），如圖6所示。

（3）上架：掃描貨位編碼，對需要上架的物資進(jìn)行上架的操作，如圖7所示。

（4）入庫：當(dāng)倉庫里面的物資不需要組盤時，使用“到貨簽收-入庫”的功能，實現(xiàn)入庫，如圖8所示。

（5）貨位調(diào)整：當(dāng)在WMS的貨物調(diào)整功能中創(chuàng)建貨位調(diào)整單后，可通過PDA對貨位或容器上的物資進(jìn)行貨位調(diào)整的操作，如圖9所示。

圖7 上架

圖8 入庫

圖9 貨位調(diào)整

（6）直發(fā)出庫：對WMS中生成的并未處理完成的出庫單進(jìn)行直接出庫，如圖10所示。

（7）待發(fā)出庫：先將待出庫的物資轉(zhuǎn)入待發(fā)區(qū)，再從待發(fā)區(qū)進(jìn)行出庫，如圖11所示。

圖10 直發(fā)出庫

圖11 待發(fā)出庫

4.3 電力物資出入庫RFID技術(shù)應(yīng)用效果

上述技術(shù)方案在國網(wǎng)浙江分公司金華供電公司和浙北中心庫開展試點應(yīng)用，通過更新原有的出入庫流程，利用RFID較好的數(shù)據(jù)識別功能，自動完成出入庫信息匹配相關(guān)工作，減少人工因素導(dǎo)致的錯誤以及倉儲管理人員負(fù)擔(dān)，同時通過RFID技術(shù)良好的信息識別和相關(guān)的接口，配套移動終端APP應(yīng)用，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)信息更快、更好地錄入，提高了精確度和工作效率，減少了不必要的人力勞動，促進(jìn)了電網(wǎng)物資管理的無紙化辦公進(jìn)程。

就工作效率而言，以金華供電公司為例，按照業(yè)務(wù)規(guī)范開展倉儲作業(yè)，金華地區(qū)在EWMS系統(tǒng)中共發(fā)生出入庫49 936筆，其中出庫37 725筆，入庫12 211筆，寄售調(diào)配4 020筆；金華市本級在EWMS系統(tǒng)中共發(fā)生出入庫11 667筆，其中出庫8 216筆，入庫3 451筆，其工作效率顯著提升，見表3。

表3 金華供電公司實施效果對比

5 結(jié)論

優(yōu)化后的基于RFID的電力物資出入庫管理，通過開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有倉庫出入庫流程中在信息流通方面應(yīng)用RFID技術(shù)比人工有更多的優(yōu)勢，使用了APP與RFID技術(shù)結(jié)合的出入庫業(yè)務(wù)信息登記后，大大加快了信息的流通速度，減少了倉儲人員的負(fù)擔(dān)，同時減少了人力因素的影響，提高了信息流通的準(zhǔn)確性，而與RFID技術(shù)提供的信息相配套的自動貨位分配方法，則更加智能地分析了數(shù)據(jù)，選擇合適的貨位進(jìn)行貨物分配，加快了貨位分配速度，同時使得貨位分配有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了倉儲的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、智能化。

RFID技術(shù)只是倉庫智能化的一部分，現(xiàn)在僅僅使用了RFID信息識別以及信息傳輸?shù)墓δ?，RFID技術(shù)目前也僅僅在出入庫貨物貨位編碼識別上使用，該技術(shù)未來可以在智能倉儲中承擔(dān)更多的作用，大大提升倉儲以及物流的智能化。