基于RFID技术的现代仓储管理优化设计

2013-09-06杨英姿杨慧敏

森林工程 2013年3期

杨英姿，杨慧敏，王雨，吴月

(东北林业大学工程技术学院，哈尔滨 150040)

物流是商品流通供应链中非常重要的环节，在国民经济中占据重要的地位，而仓储则是现代物流的核心环节，在仓储过程中会产生大量的各种各样的仓储问题，这些问题常伴随仓库货物入库，货物盘点，货物存储和货物出库的发生而发生。而这些问题在仓储管理过程中往往会造成仓储信息的混乱，一般具有数据操作频繁，数据处理量大和信息内容复杂等特征［1］。引入RFID技术的现代化仓储管理系统能够对货物进行有效的控制和管理，从而降低库存投资、提高库存空间利用率、人员和设备使用率以及缩短出入库流程和查货时间等，是企业降低成本和提高自身竞争力的关键。

1 RFID技术的发展状况

RFID是一种新型的信息技术，可以实现数据与信息非接触快速传送。经过多年的发展，RFID技术在各个部门领域的应用越来越广泛，从书本、门票到集装箱、货盘，从产品包装、智能识别到汽车遥控钥匙等都可以发现RFID的成功应用，近年来，RFID在制造业、物流业、工商业、航空业和国防等领域的应用更是日新月异。

RFID技术在国内的应用虽然较晚，但是发展迅速。中国的铁路调度和统计系统堪称目前国内最大的RFID应用系统。

由于制造技术复杂，RFID标签的生产费用相对较高，高成本的RFID标签只能用于一些自身价值较高或是诸如托盘等一些稍大型物流设备上，每个单件产品装备RFID标签的目标还无法全面实现;RFID的仓储应用标准还未在全球范围内统一;应用环境和解决方案还不够成熟，所以将RFID技术应用于仓储还有很大的发展潜能和研究价值。而电子标签价格问题的解决也将不会成为其应用的障碍。

2 基于RFID的物流仓储管理系统需求分析

基于传统物流仓储管理存在的问题，本文提出了基于RFID的物流仓储管理系统，根据对实际仓储管理流程的分析，该系统应满足以下几个方面的需求［2－5］:

(1)仓储管理最基本的需求就是要通过货品的存储管理满足企业提高响应能力和效益的目标。

(2)仓储管理需要实现存储、出入库、盘点和拣货等环节的自动化的要求，规范业务流程。提高货品查询的准确性，加快货品出入库速度，从而增大库存中心的吞吐量。畅通的业务流程是保障高响应能力和高效仓储管理的基础，因此仓储管理需要采用科学的管理流程及组织结构来使其管理具备优化、无冗余及并行作业的特点。

(3)仓储管理要求能够减轻管理人员的工作量，提高工作效率。

(4)能够准确、快速的查询到存放货物的各种信息。

3 RFID现代化仓储管理系统组成及链接

RFID仓储管理系统主要由数据库管理系统、终端扫描系统、RFID标签读写系统和主机管理系统4部分组成［6］。终端总仓库通过局域网连接访问系统，应用服务器也通过局域网访问数据库;无线路由接入局域网供无线手持终端接入网络使用;仓库出库区和入库区架设RFID读写器并与管理主机通过USB口连接，主机接入局域网可调用管理程序。在货品进出仓库时，RFID阅读器可自动读写货品上的RFID标签信息。主机管理系统自动读取该信息，并发出一系列操作指令，同时将RFID标签信息自动录入到数据库中。

4 RFID仓储管理系统功能设计

4.1 入库设计

货物入库流程如图1所示。

图2 货物出库流程Fig.2 Goods out of stock process

图1 货物入库流程Fig.1 Good in-stock process

(1)RFID入库扫描。货物到达仓库后，批量通过入库区RFID读写器，进行扫描，从货物包装上的RFID标签信息中读取货品名称、数量等信息，并将所读取的信息返回给管理主机，统计商品批量数量，如果与订单数量不符，则拒绝入库，并与送货员交涉协调;如果与订单数量相符，则发出入库指令，管理主机系统检查当前货品信息及来源单号，并自动分配上架储位。

(2)生成收货单。将入库的货品计数数量信息及对应单号以收货单的形式储存并打印出来。

(3)到货确认。仓库保管在收货单上签字后交给送货人，表示确认货已收到。

(4)生成电子指示单。管理主机系统将入库的货品数量信息以及自动分配的上架储位通过电子指示单的形式传递给电子手和自动堆垛机等自动设备。

(5)上架作业。电子手和自动堆垛机接受到由主机电脑传递来的上架指示单后自动将货物上架。

(6)入库确认。电子手和自动堆垛机将货物上架后生成反馈信息反馈给主机管理系统，至此整个入库作业完成了。较于传统入库业务来说，由于入库验收的工作主要通过RFID系统自动收货来完成，仓库管理人员只要按照正常方式将货物送入入库区，系统通过自动读写RFID标签并计数来完成货品的验收清点工作，降低了物品的交接时间和人力，大大提高了入库工作的效率。

4.2 出库设计

货物出库流程如图2所示。

(1)报关员在收到货主的订单，通过管理主机对货品的拣货储位进行分配。分配规则可根据具体货品需求进行配置，如先进先出、先到期先出、后进先出，等等。

(2)拣货指示单。管理主机将已分配的出库指示信息以拣货单的形式打印出来，打印顺序按照拣货路线进行排序。

(3)拣货作业。仓库保管员根据拣货指示单到货品储位处拣货，将待出库的货品移到出库区(暂存区)，完成后向管理主机确认输入已拣货的出库单号。

(4)RFID校验。货物出库时，经过出库区RFID读写器，读写器自动从货物上的RFID标签中读取货品及货位信息，并返回给管理主机。管理主机对数据库中应出库、实出库货品信息进行检查并更新，同时通过RFID读写器向货品上的RFID标签中进行出库标记。在整个托盘出库完成后，自动与出库单匹配校验，并返回校验结果信息。

(5)装车指示单。管理主机校验通过后，自动打印装车指示单。

(6)装车确认。在货品完成装车后，送货司机在装车单上签字，作为出库装车的依据交还仓库保管。

图3 综合信息处理系统Fig.3 Comprehensive information management system

4.3 仓储过程设计

仓库由入库暂存区、存货区和出库暂存区组成，在入库和出库处安装RFID读写器。仓库设计为自动立体化仓库，配备立体货架和巷道堆垛机，数量视仓库大小而定。为了时时监控仓库环境，安装合适数量的温度、光照强度和湿度传感器，传感器通过电路将环境信息传输给主机电脑，当仓库的环境信息超出设定值时，主机电脑则发出报警指令并显示报警原因，报警器发出警报，由仓库管理员及时进行处理并记录，定期总结分析警报原因并提出整改意见。

4.4 综合信息处理

为了合理化库存，降低库存成本，应用统计软件可调用出入库信息 (包括商品品类、数量、出入库日期、现有库存量、货损和订单满足率)，从而统计出商品出入库周期、每月的需求量及平均水平、淡旺季分析、年度总需求量、粗糙度分析、积压商品品种与数量、货损率等，辅助管理者进行科学需求预测，并为改善仓储条件提供数据参考。