基于RFID技术的仓库管理信息化系统设计与实施——以煤炭企业为例

赵士勇

（山东能源枣矿集团物流中心，山东 枣庄 277000）

0 引 言

以RFID技术为核心导向，构建完善的煤炭企业仓库管理信息化系统，从技术层面为仓库管理业务数据处理精准性及高效性做以保证，促使煤炭企业可精准性掌握当下实际库存，合理、科学控制各类物资库存量。整个仓库管理系统中，可选取有效编码对库存货物自身批次、保质期做好管理，充分发挥系统自身管理功能，精准性判定企业库存货物具体部位，显著提高煤炭企业仓库管理效率。

1 RFID技术组成和工作原理

RFID技术主要构成包含四大模块，即标签、读写器、天线和管理系统，不同模块承担的职能不尽相同：首先，电子标签作为其该技术“心脏”，其可进行精准性标识物品，充分展示其自身唯一性，结合标签自身工作原理及方式不同，可将其划分为多种类型；其次，读写器可动态化将相关数据信息写入电子标签内部，也可从标签内读取相关信息，实现双方信息流动，读写器可同步查询、辨识多个标签信息，且可精准性筛除其内部异常信息；最后，天线及管理系统。天线可接收和发射能量的读写器天线，其自身经济性优良，体积较小，可张贴至主体目标上。管理系统核心作用在于辨识、存储读写器传送相关信息，判定电子标签正确性，不同种类标签处理和控制方式不一。RFID技术自身工作基本原理为标签通过阅读器时，RFID上天线与标签内天线产生较强的电磁感应，以此产生能量将其芯片中货物信息及时传输至阅读器端，阅读器对其开展初步处理分析，最终将其录入管理系统内。将该技术用于煤炭企业仓库管理中，最为核心的优势在于数据读写功能。此外RFID技术可同步读取多个标签，将最终处理结果传输至电子标签内部，具有较强的适应性，抵抗污染能力，也无须与主体目标直接接触；可进行循环应用，经济性优良。充分应用RFID技术与传统条形码相较优势包含以下几方面：（1）无方向性。正式读取过程中无须对准，仅需处于阅读器范围内，利用无线电进行读取，不受光线、非金属遮挡条件的影响；（2）丰富性。电子标签可充分储存较多数据，存储能力可高达几百字节，且实现重复读写；（3）方便性。高速读取数据、读取距离更远，对RFID标签附着物体进行追踪定位；（4）同时性。一次性可读取较多的标签识别码及数据；（5）坚固性。实际应用周期较长，可实现全天候作业，不易产生污损或破坏。

2 基于RFID技术的仓库管理系统设计

2.1 系统设计思路

基于原有仓库管理系统模式下，通常多需使用C/S模式开展系统设计，本文主要以B/S模式的煤炭网络化仓库管理系统，最大限度发挥其自身优势，可简化系统开发及应用，尤其针对局域网或广域网，均可凸显该系统使用的高效性及快捷性。为从本质实现系统智能化，将RFID技术引入系统内部，可动态化对煤炭企业仓库内部货物检验、出入库、物资调拨、库存盘点等多个环节实现数据自动化采集和汇总，保证煤炭企业仓库管理人员高效化管控仓库。

2.2 系统架构设计

该系统自身内部具有多个层次，主要包含客户层、服务层、存储支持层、操作系统等，图1为系统功能结构图。整个功能整体架构中，最为关键的便是核心服务层，可将其进行单一化列出，有助于保证整个系统内各子系统功能间完美衔接，为后续系统优化升级提供强有力保证。

图1 系统功能结构图

2.3 系统功能结构设计

结合当下煤炭企业发展实际状况，对其仓库管理系统功能模块划分类别，需将其功能模块划分为四大类别，主要包含出入库管理、仓库信息管理、用户和系统管理，不同管理模块内部含有多个子功能。出入库管理核心在于物资出入库RFID标签管理、货位管理等；库存盘点主要包含仓库内部调整和库存清单管控；仓库信息管理主要包含仓库内部数据管理、编号管理等；而用户管理主要涉及权限布设、用户信息布设等；系统管理主要体现在账号、授权等管理模块。

2.4 系统管理流程设计

该仓库管理系统内部将煤炭企业物资日常作业进行动态化管控，主要包含收货、库存盘点、订单核对等，充分应用RFID技术，将电子标签布设于仓库内部货架等物品上，如此物资自身具备唯一性标识，货架上电子标签可精准性辨识货物类别及其数量，实时将信息传输到数据中心，有助于系统管理模块进行判定及完整记录。煤炭企业仓库管理系统中，从初期物质信息查询、流通等均可实现远程化操控，主要管控作业流程：（1）入库流程。充分依托物资进入通道内布设RFID辨识系统对待入库物资进行扫描，以此查询与之相吻合的信息，将其实时传输到数据中心进行货物等级，精准性提供该物资最佳的位置和行进路线。同时，向运输叉车提供相应的指令，对货物进入仓库进行动态化追踪和定位，保证其放置于正确位置；（2）库存管理。库存货物管控需进行内部操作处理，主要体现在到位检查、货位自动化辨识、数量验证等；（3）出库流程。仓库管理人员需依托系统递交相应的出库申请，系统可查询库单内实际所需物资信息及当前具体放置部位，向叉车提供相应的指令，通过移动式RFID辨识系统，精准性判定货架上物资信息，精准性逐步转运物资。为进一步保证各环节操作规范化及精准性，阅读器设备信息将实时发送至数据管理中心进行校验。

3 基于RFID技术的仓库管理系统实施

3.1 系统实现环境

煤炭企业仓库管理系统实现环境需满足两方面要求，即布设结构图、硬件环境：一方面系统规划布设结构。为保证仓库管理系统发挥更佳的应用优势，整个系统操作以移动式手持段为主，系统内部含有的全部电子标签，需交由系统服务器进行统一性管控，该系统与煤炭企业内部管理系统相衔接，正式规划过程中底层数据库进行处于多个层面进行灵活性切换；另一方面系统硬件环境。煤炭企业仓库管理系统中，关键性硬件为RFID技术内部主要构成及其配套附件组成。电子标签自身功能受多方面因素干扰，综合性考量电子标签合理化选取中，需将价格、频率为选取基准参考；读写器的选取，煤炭企业自身后续物资管理方式具有灵活性，若全部选用固定化读写设备，难以吻合企业基本发展需求，因此建议选取具有灵活性的读写器，为煤炭企业管理提供便捷性，如图2为系统实施技术路线。

图2 系统实施技术路线

3.2 系统登录模块

基于RFID技术的煤炭企业仓库管理系统，其实际登录窗口作为应用软件核心构成，其核心功能在于始终保证用户数据可靠性及安全性。煤炭企业仓库管理系统登录界面中，用户可结合自身进入权限，输入账号及密码，若两者均正确可点击登录便可进入系统中。用户可结合自身实际需求，进入该系统内进行操作，保证自身所需任务目标达成。

3.3 系统仓库管理模块

煤炭企业仓库物资出入库作为关键性内容，正式管理过程中需确保各类信息精准性及可靠性。实际应用该系统时，为保证数据准确无误，积极启用自动化操作审核工作，对其进行双层次管控，仓库内部物资出入库过程中，始终保证其相关信息与底层数据库内信息相吻合，待整个出入库工作完成之后，需结合其自身操作自动化生成相应的数据表，以此减少是仓库管理人员对各类信息汇总。不过应用该系统内部子模块时，管理人员会联合定期和不定期检查方法，对仓库内部物资进行盘点，选取电子标签精准性读取存储物资信息，依托天线进行强有力的传输，将数据传输至后续数据处理中心，若数据信息实际处理过程中存在异常，系统可自动化为管理人员提供警示，有助于其及时更改。

3.4 系统管理模块

应用该系统中管理子功能模块，其主要包含用户授权、密码修改、数据导入等，进入应用系统后台之后，可积极进入系统管理子功能模块，以此实现多项操作。该系统管理人员增设新用户过程中，可启动实际授权功能。

4 项目实践案例分析

4.1 项目概况分析

某煤炭集团公司作为国内第一个亿吨级现代化大型煤炭实际生产基地，长期运营以来主要发展方向为国际先进水平，始终坚持精干高效基本原则，创设高效化矿井建设模式。随着近年来煤炭产生显著增加，管理物资实际种类超过20万种，积极使用管理系统。由于该管理体系处于仓库现场作业管理存在局限性，企业急需建立完善的管理体系，积极对其仓储管理做好创新更新，成功引入RFID技术，借力相应的硬件设备与网络环境条件，对原有系统功能进行扩充和延伸，实现电子标签、条形码联合使用，呈现一种高效、快捷的仓储管理模式，如图3为某集团仓库管理系统。

图3 某集团仓库管理系统

4.2 RFID在煤炭仓储管理中应用

该仓储物资实际种类、数量较多，超过90%的物资为金属材料，形状不规则，过多标签与读写器存在一定的干扰，难以实现全方位批量读取，管理人员无法及时辨识RFID标签内容，一定出入库工作效率。结合仓储管理实际状况，基于原有管理模式上进行改造提升，选取RFID电子标签与一维条形码标签混合应用管理模式。RFID处于仓库管理过程中，核心功能在于出库业务、盘点、车辆配送等方面：第一，验收入库。待各类物资到货后，验收人员需充分对货物相关信息进行核对，验收达标后处于系统内录入相关信息，针对价值高、易丢失的备件打印RFID标签，将其输送至入库区准备上货；移库发放。扫描条形码RFID标签，输入移库数量后完成，该标签随着备件输送申请仓库；盘点。RFID盘点较常规盘点不受时间、人力的局限，随时可针对货位、货架、库房进行盘点及时掌握库房实际状况，如图4为某集团仓库管理系统入库管理模块。

图4 某集团仓库管理系统入库管理模块

5 结 论

基于RFID技术煤炭企业仓库管理系统，从本质层面解决原有仓库管理中多个信息失真，出库效率低下等瓶颈，提高仓库管理自动化、现代化水平。RFID技术自身具有多个优势，且应用具有一定的成熟性，主要因其成本较大阻碍该技术进一步推广及应用，该仓库管理系统开发设计之后，需选取合理的操作规程，减少其实际应用成本，保证提高煤炭企业仓库管理水平基础上，促进企业可持续发展。