RFID 電子標簽在整車盤點過程中的應(yīng)用

廖芳林　王偉森　汪洲　鄧賢發(fā)

摘要：當(dāng)前整車主要基于二維碼標簽進行盤點，盤點人員需要使用手持終端掃碼或者使用紙質(zhì)單據(jù)人工記錄，該方式存在工作量大、受干擾因素多、尋車困難、過程耗時耗力、容易出現(xiàn)漏盤和錯盤等情況，整體效率低。本文基于RFID 電子標簽在整車上的應(yīng)用，設(shè)計和開發(fā)滿足整車智能盤點的產(chǎn)品，推廣應(yīng)用以減輕盤點工作量，提升盤點效率和準確度。

關(guān)鍵詞：RFID ；自動識別；整車盤點；智能盤點

中圖分類號： F274 文獻標識碼：A

0 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)快速發(fā)展和產(chǎn)品迭代更新，RFID 技術(shù)以其高效、精準、智能化的識別能力，引領(lǐng)著一場全新的產(chǎn)業(yè)革命，其智能化將成為未來發(fā)展的重要趨勢。RFID 電子標簽的大量普及和應(yīng)用，制作和使用成本逐漸降低，相對傳統(tǒng)技術(shù)方案性價比優(yōu)勢明顯，越來越多的汽車主機廠逐漸開始采用RFID電子標簽來取代傳統(tǒng)條碼的應(yīng)用，電子標簽的啟用為汽車主機廠在零部件物流、生產(chǎn)制造、質(zhì)量監(jiān)控和追溯以及整車物流等業(yè)務(wù)過程提升了運行效率，同時降低了運營成本[1]。

某汽車主機廠在2019 年首次在整車倉庫試點RFID 電子標簽，主要用于整車倉庫的入庫、揀貨和出庫環(huán)節(jié)自動掃碼，減少倉庫作業(yè)人員，實現(xiàn)出入庫環(huán)節(jié)無人化，提升倉庫整體出入庫效率。同時，在2021 年推廣到各生產(chǎn)基地，全系車輛安裝一次性RFID 電子標簽，實現(xiàn)一物一碼，在生產(chǎn)過程中完成車輛VIN 碼信息寫入和RFID 電子標簽安裝。本文重點研究RFID 電子標簽在整車盤點過程中的產(chǎn)品設(shè)計和應(yīng)用。

1 整車倉庫盤點中的痛點

在整車倉儲管理過程中，庫存的準確為公司資產(chǎn)管理和銷售目標達成提供了基礎(chǔ)保障，為確保整車庫存和庫位的準確，避免料賬不符的現(xiàn)象發(fā)生，需要定期對倉庫進行盤點。傳統(tǒng)的庫存盤點工作一直以來都是依靠人工進行，使用紙質(zhì)單據(jù)記錄，或者用有實時記錄功能的小程序、軟件后臺記錄掃碼信息，通過手機或激光掃碼設(shè)備對擋風(fēng)玻璃下的唯一識別碼（VIN 碼）掃碼盤點，VIN 碼和VIN 的二維碼字號非常小，難以查看[2]，盤點過程中主要存在以下痛點。

1.1 人工盤點效率低

通過盤點人員步行、人眼識別、逐臺整車記錄或掃描的方式進行盤點，每次盤點都需要停產(chǎn)靜態(tài)盤點，倉庫全員參與，平均125 臺/ 時/ 人，至少需要1 天才能完成。整個盤點過程耗時耗力，還容易出現(xiàn)漏盤、錯盤的的情況[3]，同時影響整車訂單交付周期。

1.2 激光或手機掃描弊端

整車以室外存儲為主，盤點過程中受天氣、光線、擋風(fēng)玻璃遮擋、條碼位置等因素影響較大，專業(yè)的激光掃描設(shè)備雖然能保持較高掃描準確率和穩(wěn)定性，但在陽光直射的強光下由于操作者無法判斷激光是否正確覆蓋了條形碼而很難操作成功，在雨天由于雨滴形成折射同樣阻礙掃描，某些車型使用的深色玻璃由于反射率的問題根本無法使用激光條碼進行掃描[4]，也容易造成錯盤漏盤和數(shù)據(jù)的不準確性，手機掃碼和人工肉眼識別的準確性和穩(wěn)定性比激光掃描設(shè)備更低。

1.3 復(fù)盤過程尋車難

復(fù)盤過程中出現(xiàn)記錄信息錯誤，系統(tǒng)原數(shù)據(jù)與實物不匹配，未盤出車輛時，盤點人員需全庫盲盤尋車，效率極低，日常管理過程中的尋車亦是如此。

2 RFID 在整車盤點的應(yīng)用分析

根據(jù)上述整車倉庫盤點中存在的痛點，相對于使用傳統(tǒng)的條碼/ 二維碼標簽近距離接觸式盤點，RFID 技術(shù)盤點一種非接觸式的自動識別盤點方式[5]，具有讀寫速度快，讀寫距離遠，無需光學(xué)可視的特點，受外部環(huán)境因素干擾較小，可以實現(xiàn)多目標和移動目標的識別[6]，數(shù)據(jù)實時傳輸，安全可靠性高，優(yōu)勢明顯，二者的優(yōu)缺點比較，如表1 所示。

3 RFID 的工作原理

RFID 盤點系統(tǒng)主要有閱讀器、天線、電子標簽、主機及系統(tǒng)、電源五部分組成：讀寫器負責(zé)發(fā)送射頻信號和讀取標簽信息的設(shè)備；天線負責(zé)在標簽和讀取器間傳遞射頻信號和數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置；電子標簽負責(zé)存儲需要識別傳輸?shù)男畔⒁约鞍l(fā)送信息；主機及系統(tǒng)負責(zé)邏輯運算和結(jié)果輸出；電源負責(zé)為主機、閱讀器和天線提供電源。

RFID 電子標簽一般分為有源和無源兩種，整車盤點主要用無源RFID 電子標簽。啟動盤點后，讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號。隨著RFID 電子標簽進入盤點設(shè)備工作覆蓋區(qū)域，RFID 電子標簽內(nèi)的芯片被激活并將整車VIN 碼信息發(fā)送出去。天線接收信息并傳送到閱讀器，閱讀器解調(diào)和解碼后將信息發(fā)送主機系統(tǒng)，主機系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算處理并反饋結(jié)果（圖1）。

4 RFID 在整車盤點的產(chǎn)品設(shè)計和應(yīng)用

整車在下線前已全部在前擋風(fēng)玻璃張貼貼紙式無源RFID 電子標簽，本項目結(jié)合現(xiàn)有各倉庫場地基礎(chǔ)條件，開發(fā)適應(yīng)不同場景的盤點產(chǎn)品，解決盤點過程中的痛點，提升盤點效率和準確率。

4.1 車載RFID 盤點系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)支持本地離線運行和系統(tǒng)對接兩種盤點任務(wù)和結(jié)果的傳輸，本項目暫時以離線運行推進，系統(tǒng)功能如圖2 所示。

（1）盤點任務(wù)：盤點人員根據(jù)各庫區(qū)系統(tǒng)庫存VIN 碼，以Excel 表格形式導(dǎo)入盤點任務(wù)，生成盤點任務(wù)。

（2）找車任務(wù)：同盤點任務(wù)導(dǎo)入方式，寫入找車任務(wù)VIN 碼信息，生成找車任務(wù)。

（3）任務(wù)的增刪改和導(dǎo)出：系統(tǒng)支持任務(wù)明細更新，盤點結(jié)果導(dǎo)出，盤點任務(wù)刪除。

4.2 盤點/ 找車流程設(shè)計

（1）安裝車載盤點設(shè)備。

（2）制定盤點計劃，把帶有VIN 碼信息的盤點任務(wù)導(dǎo)入車載RFID 盤點系統(tǒng)。

（3）啟動盤點，系統(tǒng)發(fā)出“嘀嘀嘀”的聲音，表示系統(tǒng)運行狀態(tài)良好。

（4）無人車/ 普通車按一定的通道順序行駛盤點，確保倉庫所有通道盤點到位。

（5）初盤結(jié)束，導(dǎo)出盤點結(jié)果并分析差異。

（6）對差異數(shù)據(jù)進行復(fù)盤，根據(jù)復(fù)盤需要，可以重復(fù)導(dǎo)入復(fù)盤計劃盤點，也可以人工輔助復(fù)盤。

（7）盤點結(jié)果確認和差異原因確認，盤點結(jié)束。

（8）找車流程：在導(dǎo)入找車任務(wù)是按找車模式導(dǎo)入，找到對應(yīng)車輛，系統(tǒng)發(fā)出“嗡嗡嗡”的聲音提示，其他過程跟盤點一致。

4.3 應(yīng)用場景設(shè)計

整車倉庫場地以水泥硬化地為主，同時還有石子地和泥巴地，為了適應(yīng)不同場地條件均能使用，設(shè)計上滿足無人車載或者普通車載兩種場景，場地條件差的臨時場地，可采用普通車載方式盤點，場地條件好的硬化場地，無人車載或者普通車載兩種方式均可。

4.4 盤點應(yīng)用及結(jié)果分析

在A 生產(chǎn)基地有6 個整車庫進行應(yīng)用，選取四區(qū)庫闡述盤點過程應(yīng)用，四區(qū)庫倉庫布局及盤點路線圖如圖3 所示，盤點方式采用普通車載。

為減少對倉庫出入庫業(yè)務(wù)影響，采用動態(tài)盤點模式。庫區(qū)設(shè)置是定制定位，根據(jù)盤點設(shè)備有效讀取范圍以及最短路徑原則，規(guī)劃如圖3 所示的盤點路線。在盤點設(shè)備主機上導(dǎo)入2 626 臺庫存VIN 信息，以20 km/h 的速度沿盤點路線行車開始盤點。

庫存車輛進入RFID 盤點設(shè)備讀寫范圍內(nèi)，盤點系統(tǒng)顯示實時盤點結(jié)果，盤點結(jié)果分成任務(wù)內(nèi)、任務(wù)外，任務(wù)內(nèi)是與盤點計劃相匹配的結(jié)果，任務(wù)外是不在盤點計劃內(nèi)的結(jié)果，即為盤盈，未盤出的即為盤虧。除四區(qū)庫外，同步進行其他倉庫盤點，各庫詳細盤點結(jié)果，如表2 所示。

（1）盤點效率分析：平均每小時盤點6 139 臺，速度比人工盤點提升48 倍。原人工盤點方式全員參與且需要一天才能完成，現(xiàn)RFID 只需盤點1 人參與且半天就可以完成，勞動強度和盤點工作時長大幅降低，助力供應(yīng)鏈降本增效。

（2）盤點準確率分析：剔除盤點期間因新增出庫和入庫車輛導(dǎo)致的差異，盤點準確率99.9%，造成誤差的原因是標簽損壞和車輛停放位置不規(guī)范，整體盤點準確率較高，同時避免人工信息記錄錯誤，精準找車，減少復(fù)盤次數(shù)。

（3）臨時優(yōu)化措施：針對標簽損壞和車輛停放位置不規(guī)范的問題，采用復(fù)盤后立即更換RFID 電子標簽和移車的措施解決，優(yōu)化停車規(guī)范，同時在倉儲日常管理中加強員工培訓(xùn)。每月不定期開展盤點，持續(xù)修正盤點問題和提升盤點準確率。

隨著本項目在各生產(chǎn)基地順利推廣應(yīng)用，已同步完成無人車載盤點場景驗證應(yīng)用，采用公司自主開發(fā)的無人小車，將RFID盤點設(shè)備融合在無人小車上，無人小車自動在整車庫區(qū)運行，實現(xiàn)整車無人盤點。

5 結(jié)束語

本文基于RFID 電子標簽擴展智能盤點應(yīng)用場景，完成了RFID 盤點設(shè)備設(shè)計開發(fā)和離線盤點應(yīng)用，大幅提升了整車倉庫盤點的工作效率和數(shù)據(jù)準確性。在實踐中發(fā)現(xiàn)一些技術(shù)上和管理上的不足，如停車不規(guī)范無法識別、小部分RFID 標簽失效和掉落、盤點設(shè)備的尺寸和重量偏大等，后續(xù)將基于本產(chǎn)品繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)輕量化改造、WMS 系統(tǒng)對接、無人機盤點等，持續(xù)完善盤點適用場景。同時，RFID 電子標簽的在整車物流的應(yīng)用場景不局限于倉儲和盤點環(huán)節(jié)，在物流啟運、在途跟蹤、整車交接、簽收等環(huán)節(jié)的應(yīng)用也是今后的熱門研究方向。

【參考文獻】

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作者簡介：

廖芳林，本科，工程師，研究方向為物流數(shù)字化和智能化。