RFID智能倉儲物流管理解決方案

1 項目概況

1.1 項目背景
倉儲管理在物流管理中占據著核心地位，傳統的倉儲業中存在諸多問題，如：進出庫人員操作混亂、庫存報告不及時、倉庫貨品屬性不清晰、堆放混亂、盤點不準確等，都需要一個基于信息化管理的技術進行徹底的改造。
基于RFID技術的倉庫管理，將改變傳統的倉庫管理的工作方式與流程，把所有關鍵的因素通過貼上RFID標簽，在倉庫管理的核心業務流程：出庫、入庫、盤點、庫存控制上實現更高效精確的管理。RFID技術以識別距離遠，快速，不易損壞，容量大等條碼無法比擬的優勢，簡化繁雜的工作流程，有效改善倉庫管理效率和透明度，保持企業業務運營的精益。
像世界零售成員沃爾瑪這樣的大型零售商已經開始在他們的物品倉庫和配貨中心部署RFID倉儲管理系統。一些研究機構估測，沃爾瑪的RFID系統每天產生大約7兆字節的數據。因此，對于RFID倉儲管理系統，如何存儲和檢索海量RFID數據也是一個迫切需要解決的問題。
 
1.2 項目目標
倉庫管理系統（WMS）作為某一公司的核心業務系統，利用計算機軟件模擬實施倉庫管理的系統流程，其綜合性要求達到簡明實用、提高倉庫管理的質量和效率的目的。
將物資集中放置在一定的場所需要利用科學的方法進行管理，并且實現高效準確的出入庫操作，在**基本效率的前提下，及時的將貨物更新信息提交到服務器數據庫；上層的管理系統要**貨物在存儲期間數量不發生變化、維護相應的出入庫記錄和定期盤點信息。
在貨物存儲時要達到空間利用的較大化，勞動力和設備要達到較大程度和較有效的利用，貨物能夠方便的存取，在需要時能夠做到快速的定位。另一方面，此管理系統要實現高效準確的出入貨驗證審核機制，使得在有限的工作時間內再無差錯的基礎上更多數量的完成入貨和出貨的操作，從較大程度上節省人力資源消耗，避免人為因素導致錯誤的發生。

2 項目需求

2.1 倉庫管理系統需求
傳統的倉儲管理，一般依賴于一個非自動化的，以紙質文件為基礎的系統與人工記憶相結合來實現庫存管理。這種方式不僅費時費力，而且容易出錯，使得貨物倉儲環節效率低下，給企業帶來不可估量的損失。為了彌補傳統倉儲管理系統的缺點，我們設計基于RFID的倉儲管理系統。 
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系統的主要功能
 
2.1.1 入庫模塊需求描述
    在成品包裝車間，工人先將RFID電子標簽貼在產品上，成批裝箱后貼上箱標，需打托盤的也可在打完托盤后貼上托盤標。一般貼標方式有：1.產品單件貼標；2.多件產品包裝在一起，外包裝貼標；3.托盤貼標，并與單件產品標簽或外包裝標簽數據關聯。
包裝好的產品由裝卸工具經由RFID閱讀器與天線組成的通道進行入庫，RFID設備自動獲取入庫數量并記錄于系統，如貼有托盤標的，每托盤貨物信息通過進貨口讀寫器寫入托盤標，同時形成訂單數據關聯，然后通過計算機倉儲管理信息系統運算出庫位（或人工在一開始對該批入庫*庫位）。
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2.1.1.1 入庫模塊業務描述
在倉庫的門口部署RFID固定式讀寫器，同時根據現場環境進行射頻規劃，比如可以安裝上下左右四個天線，**RFID電子標簽不被漏讀。

接到入庫單后，按照一定的規則將產品進行入庫，當RFID電子標簽（**高頻）進入RFID固定式讀寫器的電磁波范圍內會主動激活，然后RFID電子標簽與RFID固定式讀寫器進行通信，當采集RFID標簽完成后，會與訂單進行比對，核對貨物數量及型號是否正確，如有錯漏進行人工處理，最后將貨物運送到*的位置，按照規則進行擺放。RFID在倉庫管理應用中較主要的優勢非接觸式遠距離識別，且能夠批量讀取，提高效率與準確性。

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2.1.1.2 入庫模塊實現要求描述
倉庫中每一種物品的位置、數量、規格型號等都可以在倉儲管理軟件中一目了然地顯示出來，實現了倉儲狀態的可視化。完成入庫操作后，應生成入庫產品數據表，記錄入庫產品的名稱、種類、生產日期、入庫時間、入庫批次、質量狀況、入庫數量、入庫經辦人、倉庫代碼等信息，以便查詢。

2.1.2 出庫模塊需求描述
部門的發貨人根據銷售要求的發貨單生成出庫單：即根據出庫優先級（比如生產日期靠前的優先出庫）向倉庫查詢出庫貨物存儲倉位及庫存狀態，如有客戶*批號則按*批號查詢，并生成出庫貨物提貨倉位及相應托盤所屬貨物。
　領貨人攜出庫單至倉庫管理員，倉管員核對信息安排裝卸人員執行對應產品出庫。
　裝卸人員提貨經過出口閘，出口閘RFID閱讀器讀取托盤上的標簽獲取出庫信息，并核實出貨產品與出庫單中列出產品批號與庫位是否正確。
　出庫完畢后，倉儲終端提示出庫詳細供管理員確認，并自動更新資料到數據庫。

2.1.2.1 出庫模塊業務描述
根據提貨的計劃，出庫的貨物進行分揀處理，并進行出庫管理。如果出庫數量較多時，將貨物呈批推到倉庫門口，利用固定式讀寫器與標簽通信，對出庫的貨物的RFID電子標簽采集，檢查是否與計劃對應，如有錯誤，盡快的人工處理。對于少量的貨物，可以使用RFID手持式終端進行RFID電子標簽的信息采集（手持掃描槍或RFID平板電腦），出現錯誤時，會發出警報，工作人員應該及時的處理，最后把數據發送到管理中心更新數據庫完成出庫。

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2.1.2.2 出庫模塊實現要求描述
裝卸人員接到出貨指令，到*貨位取貨物。取前裝卸人員讀寫器再次確認貨物準確性，然后將貨物送至出貨口傳送帶，出貨口傳送帶讀寫器讀取貨物標簽信息是否準確，校驗無誤出貨。

2.1.3 盤點模塊需求描述
倉管人員使用RFID手持式的終端，在每個貨架或者是托盤邊走過，能夠讀取出貨架或者托盤上的貨物的數量種類，并進行累加，盤點完成后生成盤點報表，并提供系統內的數據信息與倉庫實際存貨的數量對比，以供倉管人員參考，同時可根據需要修正系統內的數據信息，**貨、賬一致。

2.1.3.1 盤點模塊業務描述
   按照倉庫管理的要求，進行定期不定期的盤點。傳統的盤點，耗時耗力，且容易出錯。而這一切RFID把這些問題解決了，當有了盤點計劃的時候，利用RFID手持式的終端進行貨物盤點掃描，盤點貨物的信息，可以通過無線網絡傳入后臺數據庫，并與數據庫中的信息進行比對，生成差異信息實時的顯示在RFID手持終端上，供給盤點工作人員核查。在盤點完成后，盤點的信息與后臺的數據庫信息進行核對，盤點完成。在盤點的過程中，系統通過RFID非接觸式讀取（通常可以在1~4米范圍內）非常快速方便地讀取服裝貨物信息，與傳統的模式相比，會提高很多效率和盤點的準確性。

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3 技術解決方案

3.1 硬件平臺
倉庫管理系統主要的硬件設備包括：UHF固定式讀寫器、手持式讀寫器、電子標簽、應用PC、WEB服務器、數據庫服務器等。
以單個倉庫為單位，倉庫出入管理可以采用固定式讀寫器來管理、倉庫物資的盤點定位等可以采用手持式讀寫器來管理。

3.1.1硬件布局
標簽的貼放方案
電子標簽作為標示倉庫貨物的一標志，在貼放時要特別注意。應為標簽的貼放直接關系到讀寫器天線的安裝方式和標簽讀寫效果。為了獲得較佳的讀寫效果，讀寫器的較化方向要與標簽的較化方向一致。
這里將標簽主要分為抗金屬標簽和非抗金屬標簽，來標識不同介質的貨物。抗金屬標簽是貼放在金屬貨物表面的，非抗金屬標簽（包括卡片、不干膠、Inlay等）主要貼放在非金屬貨物標簽。像木箱、帆布包、塑料袋子、紙箱等貨物均可以通過非金屬標簽來標識 。
    在倉儲管理中，主要采用托盤級管理，即一個托盤上的貨物作為一個單位來完成入庫、出庫、盤點等操作。標準托盤的大小為 3000px*2500px*375px。因此，一般在貼放標簽時，一個托盤貼放一張標簽來標識，貼放的位置根據具體的托盤貨物堆放方式來確定。通常，貨物在托盤上的堆放高度不大于 2000px，也即托盤與貨物一起堆放的較大高度不大于1m。下面以托盤的倉儲方式為例，來分析標簽的貼放方式。
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　　如圖所示，手持終端通過WIFI網絡來完成數據交互。操作人員通過手持機讀取到物資上的電子標簽，電子標簽的信息顯示在顯示屏上。手持機通過WIFI無線網絡將標簽信息上傳到無線 AP，無線 AP 通過有線或無線網絡將數據上傳到后臺 PC，PC 通過無線網絡與后臺服務器進行數據交互。


3.2 軟件平臺
操作系統：Windows 2000以上的系統
數據通信：一般采用10/100以太網和RS232串口
數據庫采用SQLserver2000
主界面采用C#/JAVA語言編程
該系統應用的軟件包括：入庫管理軟件、出庫管理軟件、盤點管理軟件