物联网rfid技术在物流仓储管理中的应用
RFID技术诞生于二战期间,但此后的50多年时间里,其发展一直较为缓慢。近年来,随着其应用技术环境日臻成熟,基于射频识别(RFID)的物联网技术异军突起,吸引了众多行业的关注。随着信息技术的迅猛发展,物流仓储供应链的管理必须与时俱进,向着工业数字化、智能化发展。基于RFID的物联网技术是近年来备受世界瞩目的IT热点。RFID技术在中国已经得到了广泛应用,在物流、第二代身份证、电子售票、高速公路、物业管理和公交等多方面应用突出。基于RFID的物联网技术已经成为物流仓储信息化的着力点与突破点。本文在介绍基于RFID物联网技术内涵的基础上,通过分析物联网技术对物流仓储管理各个层面的影响,初步探究了基于RFID的物联网技术在物流仓储管理中的实际应用。
物联网技术简介
1.物联网的内涵
物联网(IOT,Internet of Things)又叫“传感网”,指的是利用射频识别等各种信息传感设备,把所有物品的信息与互联网实时连接起来,实现智能化管理与识别。物联网为每一个物品分配标识,通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等获取物品标识中的信息,从而达到对物品进行识别和供应链实时跟踪的目的。物联网由三个要素组成,一是传感设备,即以二维码、射频标签和传感器来识别“物”,国内以低频RFID为主;二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN(NextGenerationNetwork)网络,实现数据的传输与计算,如中国移动积极推进的M2M(Machine-To-Machine)业务;三是处理终端,指输入输出的控制终端,手机、电脑、通信基站以及其他移动终端。因此,我们可以给物联网下一个定义,即:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2.RFID技术
RFID的全称是Radio Frequeney Identification,中文称为无线射频识别,它是一种利用射频信号通过空间藕合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递,并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID技术最重要的优点是非接触识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒,特别在识别唯一物体领域具有其他识别技术无与比拟的优势。
完整的RFID系统包括RFID数据采集端(标签、阅读器、天线)、中间件或者接口、应用系统和管理平台等。RFID应用系统参考架构一般可采取四层结构形式,从下至上依次为阅读器层、边缘层、集成层和应用层。RFID系统的工作原理是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频查询信号,当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流,标签获得能量被激活并自动将自身编码等信息通过卡中内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从标签发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行调解和解码,然后通过电脑主机、无线PDA或发卡器等设备送到后台管理系统进行相应处理和控制,最终发出指令信号控制阅读器完成不同的读写操作。如图1。
3.RFID与物流仓储管理系统
以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Intemet更为庞大的“物联网” (Internet of Things)成为RFID技术发展的趋势。
物流仓储管理系统利用RFID射频识别技术来捕获信息,通过无线数据通信等技术将其与开放的网络系统相连,对供应链中各环节的信息进行自动识别与实时跟踪,从而将庞大的物流系统建成一个高度智能、覆盖仓库上所有物品之间、甚至于物品和人之间的实物互联网。
基于RFID的物联网将在全球物流仓储范围内从根本上改变对物品生产、运输、仓储等各环节流动监控的管理水平。一个带有电子标签的产品,电子标签中有这个产品的唯一编码,当这个带有标签的产品通过一个读写器时,这个产品的信息就会通过互联网传输到指定的计算机内,这是一个全自动的产品流动监测网络。通过物流仓储管理系统,带有电子标签的物品都可以随时随地按需被标识、追踪和监控,从而达到信息的实时共享,便于统筹管理,进而可以更好地促进企业生产能力的生成。
物联网技术在物流仓储管理中的应用
1.采购环节
在采购环节中,企业可以通过RFID技术实现及时采购和快速反应采购。管理部门通过RFID技术能够实时地了解到整个供应链的供应状态,从而更好地把握库存信息、供应和生产需求信息等,及时对采购计划进行制定和管理,并及时生成有效的采购订单。通过应用RFID技术,可以在准确的时间购入准确的物资不会造成库存的积压,又不会因为缺少物资影响生产计划,从而实现“简单购买”向“合理采购”转变,即在合适的时间,选择合适的产品,以合适的价格,按合适的质量,并通过合适的供应商获得。
企业以通过物联网技术集成的信息资源为前提,可以实现采购内部业务和外部运作的信息化,实现采购管理的无纸化,提高信息传递的速度,加快生产决策的反应速度,并且最终达到工作流的统一,即以采购单为源头,对从供应商确认订单、发货、到货、检验、入库等采购订单流转的各个环节进行准确的跟踪,并可进行多种采购流程选择,如订单直接入库,或经过到货质检环节后检验入库等,同时在整个过程中,可以实现对采购存货的计划状态、订单在途状态、到货待检状态等的监控和管理。通过对采购过程中资金流、物流和信息流的统一控制,以达到采购过程总成本和总效率的最优匹配。
2.生产环节
传统企业物流系统的起点在入库或出库,但在基于RFID的物流系统中,所有的物资在生产过程中应该已经开始实现RFID标签(Tag)。由于在一般的商品物流中,大部分的RFID标签都以不干胶标签的形式使用,只需要在物品包装上贴RFID标签就可以。
在企业物资生产环节中最重要的是RFID标签的信息录入,可分为4个步骤完成:
(1)描述相对应的物品信息,包括生产部门、完成时间、生产各工序以及责任人、使用期限、使用目标部门、项目编号、安全级别等,RFID标签全面的信息录入将成为过程追踪的有力支持。
(2)在数据库中将物品的相关信息录入到相对应的RFID标签项中。
(3)将物品与相对应的信息编辑整理,得到物品的原始信息和数据库,这是整个物流系统中的第一步,也是RFID开始介入的第一个环节,需要绝对保证这个环节中的信息和RFID标签的准确性与安全性。
(4)完成信息录入后,使用阅读器进行信息确认,检查RFID标签相对应的信息是否和物品信息一致。同时进行数据录入,显示每一件物品的RFID标签信息录入的完成时间和经手人。为保证RFID标签的唯一性,可将相同产品的信息进行排序编码,方便相同物品的清查。
3.入库环节
传统物流系统的入库有3个基本要素是严格控制的:经手人员、物品、记录。这个过程需要耗费大量的人力、时间,并且一般需要多层多次检查才能确保准确性。在RFID的入库系统中,通过RFID的信息交换系统,这3个环节能够得到高效、准确的控制。在RFID的入库系统中,通过在入库口通道处的阅读器(Reader),识别物品的RFID标签,并在数据库中找到相应物品的信息并自动输入到RFID的库存管理系统中。系统记录入库信息并进行核实,若合格则录入库存信息,如有错误则提示错误信息,发出警报信号,自动禁止入库。在RFID的库存信息系统中,通过功能扩展,可直接指引叉车、堆垛机的设备上的射频终端,选择空货位并找出最佳途径,抵达空位。阅读器确认货物就位后,随即更新库存信息。物资入库完毕后,可以通过RFID系统打印机打印入库清单,责任人进行确认。
4.库存管理环节
物品入库后还需要利用RFID系统进行库存检查和管理,这个环节包括通过阅读器对分类的物品进行定期的盘查,分析物品库存变化情况;物品出现移位时,通过阅读器自动采集货物的RFID标签,并在数据库中找到相对应的信息,并将信息自动录入库存管理系统中,记录物品的品名、数量、位置等信息,核查是否出现异常情况,在RFID系统的帮助下,大量减少传统库存管理中的人工工作量,实现物品安全、高效的库存管理。由于RFID实现数据录入的自动化,盘点时无需人工检查或扫描条码,可以减少大量的人力物力,使盘点更加快速和准确。利用RFID技术进行库存控制,能够实时准确掌握库存信息,从中了解每种产品的需求模式及时进行补货,改变低效率的运作情况,同时提升库存管理能力,降低平均库存水平,通过动态实时的库存控制有效降低库存成本。
5.出库管理环节
在RFID的出库系统管理中,管理系统按物品的出库订单要求,自动确定提货区及最优提货路径。经扫描货物和货位的RFID标签,确认出库物品,同时更新库存。当物品到达出库口通道时,阅读器将自动读取RFID标签,并在数据库中调出相对应的信息,与定单信息行对比,若正确即可出库,货物的库存量相应减除;若出现异常,仓储管理系统出现提示信息,方便工作人员进行处理。
6.堆场管理环节
物品在出库到货物堆场后需要定期进行检查,而传统的检查办法耗费大量的人力和时间。在RFID系统帮助下,堆场寻物的检查便捷很多。使用UHF的高频射频系统可对方圆10 米的RFID标签进行自动识别,RFID系统的阅读器首先将同批物品的RFID标签进行识别,同时调出数据库相对应的标签信息;然后将这些信息与数据库的进行对比,查看堆场中的各类物品是否存在异常。
结语
时下,“物联网”被看作是推动世界经济复苏的重要动力,其核心技术RFID也备受关注。RFID技术具有非接触、自动识别的优点,在物流管理中具有广泛的应用。然而RFID的发展仍然面临诸多问题,技术标准、实施成本以及信息安全等问题都构成了RFID全面应用的主要障碍。当统一的RFID国际标准被制定出来、RFID的实施成本降低到可以接受的程度、RFID可能导致的信息安全问题得以解决后,RFID将在包括物流在内的众多行业迎来一个全球范围内高速发展的春天。
《来源:物流技术与应用 文︱机科发展科技股份有限公司 邵海龙、敖勇、吴谆谆、马勇超、盛启杰、宋炎哲、孙彦辉》
RFID手持终端在仓储物流管理中的主要应用
RFID技术是一种无线通信技术,可以实现对物体的自动识别和数据传输。在仓储物流管理中,RFID手持终端可以应用于以下几个方面:
1. 货物入库管理:在货物入库时,使用RFID手持终端可以快速扫描货物上的RFID标签,将货物信息与库存系统进行实时同步。这样可以减少人工操作的时间和错误率,提高入库效率和准确性。
2. 货物出库管理:在货物出库时,使用RFID手持终端可以快速扫描货物上的RFID标签,将货物信息与库存系统进行实时同步。同时,可以通过RFID手持终端的定位功能,准确记录货物的出库时间和位置,提高货物追踪的准确性和可靠性。
3. 货物盘点管理:传统的货物盘点需要人工逐一扫描货物条码,耗时且容易出错。而使用RFID手持终端进行货物盘点,只需在仓库内移动终端,即可自动扫描所有货物的RFID标签,实时更新库存系统。这样可以大大提高盘点效率和准确性。
4. 货物定位管理:在大型仓库中,货物的定位是一个重要的问题。使用RFID手持终端可以通过扫描货物上的RFID标签,获取货物的实时位置信息,并在地图上显示出来。这样可以帮助仓库管理人员快速找到需要的货物,提高工作效率。
5. 货物追踪管理:在物流过程中,使用RFID手持终端可以实时记录货物的位置和状态信息,并将其与物流系统进行实时同步。这样可以帮助物流公司和客户随时了解货物的位置和状态,提高物流的可视化和可追溯性。
综上所述,RFID手持终端在仓储物流管理中的应用实例包括货物入库管理、货物出库管理、货物盘点管理、货物定位管理和货物追踪管理等。这些应用可以提高仓储物流管理的效率和准确性,降低人工操作的时间和错误率,提高货物追踪的可靠性和可视化程度。
《来源:销邦科技 2024年07月11日 》
RFID在仓储中的应用
浅析RFID在仓储中的应用
精准跟踪
提升效率
仓库日常管理过程中,常会遇到这种烦心事,供应商送来的货物,卸完后在仓库里找不到。一般情况下,叉车司机从货车上卸下一托盘的货物,然后送到指定的存储位置,理论上应是这样操作的。
但在现实中,原本的存储位置可能已经存放了各种其他货物,连个下脚的地方都没有。此时的叉车司机就像是在车库急着找停车位的驾驶员一样,在仓库里转来转去,好不容易找到一块空地,把托盘卸在那里完事,然后再去干别的活儿。这个临时的存放位置可能离指定地点很远,甚至是在某个犄角旮旯,除了叉车司机以外,别人都不知道的地方。过一段时间后,可能连叉车司机都忘记放在了哪里。
书到用时方恨少,货到用时难寻找。如果使用了RFID,也不至于如此手足无措。今天就来介绍一下这项著名的技术。
一 RFID是什么?
RFID(Radio Frequency Identification),又称无线射频识别,通过无线电讯号识别并读写特定目标数据,不需要机械接触或者特定复杂环境就可完成识别与读写数据。如今,大家所讲的RFID技术应用其实就是RFID标签,它已经存在于我们生活中的方方面面。
它的工作方式有两种情况:
一种就是当RFID标签进入解读器有效识别范围内时,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的信息;
另一种就是由RFID标签主动发送某一频率的信号,解读器接收信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
在二十世纪中期,基于雷达的改进和应用,射频识别技术就开始奠定基础,此后便开始初步发展,直到今天,RFID技术应用已经有了长达半个世纪的历史,目前,RFID技术在国内外的发展状况良好,尤其是美国、德国、瑞典、日本、南非、英国和瑞士等国家,均有较为成熟和先进的RFID系统,我国在这方面的发展也不甘落后,比较成功的案例的是推出了完全自主研究远距离自动识别系统。
二 RFID的组成与分类
RFID系统主要由RFID标签、RFID读写器、计算机应用系统组成。
01
电子标签(Tag)
电子标签(Tag)主要由上天线、耦合元件和集成芯片组成。每个电子标签都具有唯一的电子编码,通过电磁波与读写器进行数据交换,具有智能读写和加密通信功能。
02读写器
读写器主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路组成。
03计算机应用系统
计算机应用系统主要是把数据信息进行搜集、存储、管理和进一步处理,为用户使用。以及对电子标签进行读写控制。
RFID的分类有多种方式,可分为按工作频率分类,按供电方式分类,按应用范围分类,按数据读写类型分类。详见下图:
三 RFID的技术优势
01 抗干扰性超强
它有一个最重要的优点就是非接触式识别,它能在急剧恶劣的环境下都可以工作,可以并且穿透力极强,可以快速识别并阅读标签。
02 RFID标签的数据容量十分庞大
它可以根据用户的需求扩充到10k,远远高于二维码条形2725个数字的容量。
03 可以动态操作
它的标签数据可以利用编程进行动态修改,并且可以动态追踪和监控,只要RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内。
04 使用寿命长
因为其抗干扰性强,所以RFID标签不易被破坏,使用寿命很长。
05 防冲突
在解读器的有效识别范围内,它可以同时读取多个RFID标签。
06 安全性高
RFID标签可以以任何形式附着在产品上,可以为标签数据进行密码加密,提高安全性。
07 识别速度快
只要RFID标签一进入解读器的有效识别范围内,就马上开始读取数据,一般情况下不到100毫秒就可完成识别
四 RFID在仓储管理中的应用
传统的仓储管理模式下,数据采集相对比较滞后,货卡不一致状况经常发生。运用过后,按照条码技术、RFID技术的运用,数据采集及时性、过程精确管理随时随地可以了解到货物在库内放置位置、数量,极大地提高工作效率。
RFID技术正在为仓储物流领域带来一场巨大的变革,以识别距离远,快速,不易损坏,容量大等条码无法比拟的优势,将RFID应用于仓储管理的工作流程,有效提高仓库管理的效率和透明度。
RFID智能仓储管理作业流程大致可分为:
01 入库作业
在 RFID 管理货物入库的过程中,装卸车上的固定式读写器识别货物的RFID标签,并在数据库中找到相应物品的信息并自动输入到RFID 的库存管理系统中。还可以根据库存信息,优化货位的选定,给出合理的货位选择。在传统仓储管理中的涉及到人员操作记录的这些环节都可以做到自动化管理,不但准确又省时省力。
02 在库管理
仓库管理人员可以定期进行库存的检查和盘点,可以通过读写器对固定区域内的货物进行扫描,或者通过操作人员的RFID手持设备对货物进行扫描,并与数据库中的信息进行比对。货物移位时也能通过扫描 RFID信息,自动传给系统同步更新库存信息。RFID 技术的使用,能够实时准确掌握库存信息,降低平均库存,提升库存管理能力。
03 出库作业
出库刚好是入库的逆操作,如图所示,仓库管理人员按照先进先出的原则进行出货,装卸车操作人员根据系统提供的行车路径达到对应货架。车载 RFID读写设备读取将取货的货物标签,匹配正确货物后进行拉货,同时对货物库存进行更新。
04库存查询
五 RFID在托盘管理中的应用
RFID托盘管理系统是在现有仓库管理中引入RFID 技术,对仓库到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集,保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理保持和控制企业库存。
物流周转托盘管理系统采用RFID技术,极大地提高了物品出入库扫描的速度与准确性
同时有效解决了拆托盘、装托盘带来的劳动力成本上升、现场控制困难等难题,提高物流的运行效率,减轻工人的劳动强度。
六 RFID在物流运输中的应用
RFID技术被越来越多的用于物流服务环节的快件分拣,递送并且车辆和资产管理等应用。
RFID应用-物流全过程智能化:
01 RFID在物流分拣的应用
可以在货品上粘贴RFID电子标签,配合安装在快递分拣口的RFID读写设备,当输送带上的货品靠近读写设备时,设备感应到RFID电子标签信号并采集其存储的相关信息,然后将标签信息上传至后台管理配套系统,系统将有效控制该货品从对应快递分拣口出来,进而实现自动分拣,省时省力,提高准确率以及工作效率。
02 RFID在货物递送的应用
每辆快递车辆里面的装有物理仓储货架,将RFID电子标签部署在每一层仓储货架,快递员通过扫描货品上的RFID电子标签就可以知道货品应该被放置在哪一层。而当货品被放置在正确的仓储货架层后,系统软件自动采集该货品数据信息,再次保证正确。将RFID集成到配送货车,能够实现更高效的货品处理。实时监控可见的货物信息,保证货品配送的准确率,将配送的准时率大幅提升。除此之外,节省了燃料消耗和二氧化碳减排。
03 RFID在车辆管理的应用
除去基本性作业流程处理,RFID还可以用于作业车辆的监管。物流企业通常为了安全起见,希望可以追踪每一天从物流配送中心开出和开进的作业货车。每辆作业车辆装有RFID电子标签,车辆行驶经过出口和入口时,经过安装的RFID读写设备和监控摄像头,管理中心能够自动监测车辆的出入库情况。与此同时,大大简化了货车司机手动式签出和签入的操作流程。
《来源:2023年11月08日 国轩高科精益交流平台 》
什么是RFID以及其在仓储物流中的应用
RFID的基础介绍与技术原理
RFID标签定义
它通过无线射频信号,无需人工干预即可自动识别目标对象并获取相关数据。简单来说,就像给物品贴上一个电子身份证,可以远程读取信息。
基本工作原理
RFID标签内部存储着特定的信息,当标签进入RFID阅读器的识别范围内,阅读器会发出特定频率的无线电波,标签天线接收到这些无线电波后,会激活标签内部的芯片,芯片将存储的信息通过天线发送回阅读器,阅读器解码这些信息后,就实现了对标签的识别和数据交换。
组成部分及作用
芯片:RFID标签的核心部件,存储着标签的唯一识别码(UID)及其他相关信息。它负责接收阅读器发出的指令,并将标签内的信息回传给阅读器。
天线:是标签与阅读器之间进行无线通信的桥梁。天线能够接收阅读器发出的射频信号,并将其转化为电流供给芯片使用;同时,也能将芯片回传的信息通过射频信号发送给阅读器。
封装材料:保护芯片和天线不受外界环境影响,确保其稳定可靠地工作。封装材料的选择对于标签的耐用性、防水性、防腐蚀性等方面有重要影响。
RFID的技术优势与特点
非接触式读取
RFID标签的最大亮点在于其非接触式读取能力,这意味着无需任何物理接触即可瞬间捕获信息,极大地提升了操作的便捷性与效率。无论是快速通过的货物还是高密度存储的物品,都能轻松实现信息的即时获取,为自动化和智能化管理铺平了道路。
批量识别
RFID技术独步江湖的另一大利器是批量识别功能。在传统识别方式中,逐一扫描耗时费力,而RFID则能同时识别并处理多个标签,成倍缩短处理时间,显著提升工作效率。这在仓储、物流等需要高效处理大量物品的场景中尤为重要,为企业节省了大量人力物力成本。
长寿命与耐用性
RFID标签以其卓越的稳定性和长寿命著称,即便在恶劣的工作环境下也能保持稳定的性能。其坚固的封装材料和高质量的芯片设计,确保了标签在各种复杂环境中的可靠运行,大大降低了维护成本,是各行各业长期使用的理想选择。
RFID系统的工作原理
RFID系统由读写器(Reader)、电子标签(Tag)和应用软件系统三个主要部分组成。其工作原理可以概括为以下几个步骤:
射频信号发射
读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号,形成一个电磁场。这个电磁场的范围决定了RFID标签的读取距离。
标签激活与数据发送
当电子标签进入读写器发射的电磁场范围内时,标签的天线会接收到射频信号并产生感应电流,从而激活标签内的芯片。激活后的标签芯片将存储在其中的数据(如识别码、产品信息等)通过内置天线发送出去。对于无源标签(Passive Tag),这些能量来自读写器发射的射频信号;而有源标签(Active Tag)则自带电源,可以主动发送信号。
信号接收与解码
读写器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号,并将其传送到读写器的信号处理模块。信号处理模块对接收到的信号进行解调和解码,提取出标签中的有效数据。
数据处理与应用
解码后的数据被传送到后台主机系统或应用软件进行进一步处理。系统根据逻辑运算识别标签的身份,并根据不同的设定做出相应的处理和控制。
RFID在仓储物流中的应用
货物跟踪与定位
·实时追踪:通过在货物上附加RFID标签,可以实时跟踪和定位货物的位置。仓库管理人员可以通过RFID读写器追踪货物的移动轨迹,确保货物在仓库内外的安全流转。
·精确定位:在仓库的各个位置安装RFID读写器,可以实时监控货物的具体位置,帮助管理人员快速找到货物,提高仓库作业效率。
库存管理
·自动更新库存:当货物进入或离开仓库时,RFID读写器会自动读取标签上的信息,并更新库存记录,减少了人工操作的错误和延迟。
·库存盘点:利用RFID手持阅读器可以快速、准确地完成库存盘点工作,无需人工逐一核对货物,大大提高了盘点效率。
自动化拣货
·提高拣货效率:RFID技术可以与自动化拣货系统结合使用,当拣货员接收到拣货任务时,RFID读写器可以帮助他们快速找到并确认货物的位置,减少了拣货时间和错误。
·优化拣货路径:通过RFID技术,系统可以智能规划拣货路径,使拣货员能够按照最优路径进行拣货,进一步提高拣货效率。
经济效益
·节省成本:RFID技术能够自动化采集数据,减少人工操作,从而降低人力成本。同时,由于减少了错误和延迟,也降低了因错误操作而产生的额外成本。
·提高效率:RFID技术的应用使得仓储物流的各个环节都能够实现快速、准确的操作,从而提高了整体的工作效率。
《来源: 智造易行 2024年07月17日》
RFID在物流与供应链管理中的应用
1. 概述
1.1. 物流与供应链管理现状分析
随着企业规模的不断发展,物流与供应链管理的物品种类数量在不断增加、出入库频率剧增,物流管理,仓库管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求,严重影响了企业的运行工作效率。因此急需建设智能化仓库管理系统来提高物流与供应链管理,提高仓库空间的利用率,加快仓储作业的执行效率,合理地分配劳动力,提高生产效率;从而达到人力资源、设备利用、物流与供应链管理的有效优化,提高企业的核心竞争力。
1.2. RFID在物流与供应链管理中的应用
基于RFID的物流与供应链管理系统是在现有物流与供应链管理中引入RFID技术,对仓库到货物资物流,配送、入库、出库、移库、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集,保证物流与供应链管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存和在途的真实数据,合理保持和控制库存。利用系统的库位管理功能,更可以及时掌握所有库存物品当前所在位置,有利于提高仓库管理的工作效率。
通过在物资上都贴上RFID电子标签,系统可以实现对物质的快速、批量的识别,并准确地随时获得产品的相关信息,例如物资种类、供货商、供货时间、有效期、库存量等等。RFID物流与供应链管理系统可以实现物资从入库、出库、盘点、移库等所有环节进行实时监控,不仅能极大地提高自动化程度,而且可以大幅降低差错率,从而显著提高物流与供应链管理的透明度和管理效率;RFID在物流与供应链管理的应用有助于企业降低成本,取得竞争优势,信息畅通有利于控制和降低库存,并减少成本(包括人力成本),使企业在对仓储物资的管理上更加高效、准确、科学。
2. 系统架构及设计
2.1. 总体设计思想
RFID物流与供应链管理系统,通过RFID电子标签作为物流与供应链管理过程中物品的信息载体,以RFID读写器及手持设备作为信息采集设备,实现在物流与供应链管理过程中入库、出库、盘点、移库等关键作业环节中信息的快速、自动、有效、批量的采集,实现在物流与供应链管理中信息采集的自动化管理,提升物流与供应链管理水平和效率。
2.2. 系统逻辑架构
系统逻辑架构
上图显示RFID识别系统各组成部分的逻辑关系以及与用户现有业务系统的逻辑关系。上层应用的各个应用模块管理中心业务、仓储终端业务、手持终端业务与中间件进行数据交换;中间件根据应用模块子模块的指令,通过数据传输层操纵硬件设备(包括固定式读写器、手持式数据采集器、RFID发卡器),并获取硬件设备返回的数据;硬件设备则根据中间件的指令读取或打印电子标签,并且中间件还负责应用程序和数据库之间的数据交换。
系统在整体设计的时候预留了标准的数据接口,以方便和用户现有的业务系统(ERP系统)之间的数据交换。
2.3. 系统拓扑结构
物流与供应链管理系统由中心管理子系统、仓库作业管理系统、手持终端作业系统组成,这几个系统互相联系共同实现对仓储物资的贴标、入库、出库、盘库、移库等各个作业环节数据快速准确的采集,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理的保持和控制企业库存,有效的提高仓储管理效率、降低运营成本。
系统拓扑结构
其中管理中心子系统是整个物流与供应链管理系统的业务核心,其主要功能包括对数据的采集、数据备份,各个应用业务模块如:入库单下发、物资出库单下发、物资移库单下发、物资盘库单据下发以及物资查询管理、基础数据管理、仓库授权管理等。
标签发行子系统是物资在仓储生命周期中的起点,它的主要功能是对新增物资加装写入物资信息的电子标签,完成物资在系统中的信息标识。
识别采集子系统在仓储管理系统中起支撑作用,其主要是通过RFID固定式读写器、RFID手持设备完成物资在整个仓储生命周期中各个操作环节的物资数据信息采集,并将采集数据上传数据库,支撑系统运行。
整个系统采用BS架构,管理中心可同时支持多个库房的管理,
2.4. 与第三方系统对接
在物流与供应链管理的信息化建设和应用中,可能有第三方系统需要接入,如企业的ERP系统,ERM系统等。上海营信信息提供的物流与供应链管理平台提供规范的接口,开放的通讯协议,方便第三方系统通过统一接口访问物流与供应链管理平台,共享数据,实现数据交换。
3. 系统特点
3.1. 多仓库支持
系统全面支持多仓库管理要求。能够通过一套系统快速实现对于客户分布于全国的仓库网络进行集中管理。并有效的为大量不同的仓库提供差异化物流与供应链管理服务。相关仓库间可以实现联动作业,以构建一体化的库存服务体系;集中部署,全局视角,对各类业务可以全局掌握和局部协调,可以实时查看分析、统计报表。
3.2. 全局库存可视化
系统全面实现物资全局库存的可视化,通过集中式管理,掌握所有仓库库存,从不同角度查看库存总量、分布情况。实现精确的库房管理,库存周转控制,对各仓库之间的调拨和库内移位提供依据和支撑。
3.3. 强大的作业规则策略
系统提供强大的入库策略,上架策略,拣货策略,盘点策略;当作业指令到达仓库后,系统能够根据预先制定的策略,在满足库房各类收管理要求(例如先进先出,后进先出,按批次发货等)的基础上,优化仓库作业动线,节省作业人员工作量,解决作业瓶颈,优化库存摆放布局。
3.4. 精益的库作业内管理
系统按照物资收货、入库、上架、拣货、出库、移位、盘点等将库内的各种作业模式进行细分,按照任务排入作业队列,各个库区的操作员会自动接收到作业任务。系统通过库存日志,完整记录每一个系统作业动作以及库存变化情况,当发生货差后,能够做到有据可查。
3.5. 细致物资属性管理
系统提供了按照物资大类、小类的类别管理,同时还支持对物资的详细属性的添加管理,主要包括:包装、规格、供应商、原产地、颜色、批次、批号、保质期等。能够弥补 ERP系统无法对于物料进行细致区分,并指导作业的缺点。 物资属性为仓库管理者提供了对于相同物料细节差异管理的手段。
3.6. 先进的RFID数据采集作业
系统采用先进的RFID数据采集作业方式,可实现在仓储管理系统中各个关键作业环节:入库、出库、盘点、移库中数据的快速准确的采集,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,为企业决策提供有效依据。
4.系统软件功能
物流与供应链管理系统主要分为仓库管理中心系统、库房作业管理系统、手持终端操作系统三大部分。
整个系统架构是采用B/S+C/S架构结合的方式。
在物流与供应链管理中心系统上,主要采用B/S架构,B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,只要有一台能上网的电脑就能使用,系统的扩展性非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。方便物流与供应链管理中心不同权限人员随时的查询、查看相关的仓储数据。
在库房作业终端主要采用C/S架构,C/S架构的最大特点在于对本地的硬件设备的驱动、管理、操作更加的方便快捷,由于RFID仓储管理系统中对于仓库作业端而言,接入的硬件设备较多,为了便于本地的管理和操作的方便,在仓库作业端的系统上我们主要是基于C/S结构进行开发。
4.1. 仓库管理中心软件功能
物流与供应链管理中心是整个系统的核心部分,其主要功能有:物资领料管理、物资在途管理、物资到货管理、物资入库管理、物资出库管理、物资盘库管理、物资调拨管理、日常查询、日常报表、基础数据维护、系统管理等功能。
4.1.1.物资领料管理
公司内部人员通登录系统,并在系统中填写领料申请单,填写领料的物资相关信息,申请领取相关物资。
公司相关领导通过登录系统,可以查看当前需要进行审批的领料申请单,并查看相关的详细信息,并可以通过或者是驳回下属的领料申请。
4.1.2.物资到货管理
物资到货管理主要是针对仓库管理中心和库房尤其是管理中心和代储库之间物资到货信息不对称导致物资不能及时入库,管理中心不能及时的了解到货物资相关信息而开发的。其主要功能有到货查看和到货处理两个功能。
4.1.3.物资入库管理
物流与供应链管理中心物资入库管理按照不同人员的权限,分为入库通知单制作,入库通知单审批两个功能,实现了入库通知单的制作与下发,方便库房作业端按照入库通知单进行货物的验收、入库。
4.1.4.物资出库管理
管理中心物资出库管理主要分为物资出库通知单制作和物资出库查询审批两个功能。通过审批后的出库通知单将提交到仓库,由仓库管理员进行后续的物资出库操作。
4.1.5.物资盘库管理
物流与供应链管理中心对物资的盘库主要有盘库单制作、盘库单审批、盘库后期处理三个功能。
仓库管理中心库按照需要盘点的物资,按照仓库盘点或者自定义需要盘点的物资,形成盘库单,通过审批后将盘库单下发到仓库作业端,有库管人员进行实际的盘点操作,在盘点结果反馈以后,由管理中心进行后期的盘亏、盘盈处理操作。
4.1.6.物资调拨管理
物资的调拨管理主要是针对不同库区之间的物资,需要进行相互物资转移时进行相关处理。仓库管理中心根据实际需要进行调拨的物资种类、数量、仓库等进行实际的添加或者删除,形成调拨通知单,并提交给系统,由相关领导进行审批后提交给仓库管理员进行后续的操作。
4.1.7.日常查询
基于RFID技术的物流与供应链管理系统提供了丰富的日常查询功能,主要包括:单项物资查询、库存明细查询、物资出入库查询、日常报警查询等功能。用户可在登录系统后,输入相关的查询条件,查询相关的数据信息。
4.1.8.日常报表
系统可提供多种报表,方便仓库管理中心对库存物资的信息查看。报表类型主要有:无动态明细表、低库存物资预警表、物资分类库存明细表、物资收发存明细表、物资收发存汇总表等。
4.1.9.基础数据维护
对于一个新的物流与供应链管理系统,需要对仓库的相关基础数据进行前期的数据维护以及导入,才能够保证整个系统的正常运行。
基础数据的维护主要包括以下两个方面:物资信息维护、库区信息维护。
4.1.10.系统管理
系统管理主要包括了日志管理、角色管理、用户管理几个方面。
日志管理主要是对系统所有的操作进行查询,为一场处理提供依据。其主要是根据查询条件查询出用户在系统内进行的相关操作。
角色管理主要是系统最高权限的管理人员,在系统中定义所存在的所有的角色信息。并可根据实际的使用随时的添加或者删除相关的角色信息。
用户管理主要实现用户的添加以及用户角色的分配。
4.2. 库房作业端软件功能
库房作业管理主要是仓库库房管理人员按照仓库管理中心下发的指令进行仓库的相关操作,其主要功能包括:物资到货作业、物资入库作业、物资出库作业、物资盘点作业、物资调拨作业、物资查询、日常报表、基础数据维护、系统管理、报警信息提示等。
4.2.1.物资到货作业
物资到货作业主要是库房管理人员在物资到货以后,根据入库通知单的内容,对到货物资进行数量、质量、型号、规格等进行验收,并填写相关的到货验收报告及货物偏差报告。
4.2.2.物资贴签作业
物资完成到货作业以后,仓库管理人员将完成物资的贴签操作,并根据物资包装材质的不同,选取不同的标签以及粘贴方式。同时将在标签中写入物资的相关信息,如物资种类、型号、供应商等,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。并将通过系统指定物资的存放库房,准备物资入库。
4.2.3.物资入库作业
物资完成贴标作业以后,仓库管理人员可以根据入库通知单,进行物资的入库作业。
物资入库:物资进入库房时,通过门口的RFID读写器读取到物资信息,并上传系统,系统确认信息后给库人员提示信息,安排物资上架;
物资上架:当物资放置到指定货架上后,库管人员通过手持设备读取物资标签信息以及货架标签信息,完成二者的关联,并上传系统,完成物资的入库;
4.2.4.物资出库作业
库房管理人员根据出库通知单,完成对应物资的出库操作。
出库单的生成:出库单主要是通过仓库管理中心下发给库管人员,有库管执行物资出库操作;
物资下架:库管人员通过手持设备下载出库单,并按照出库单上的物资信息完成物资的下架操作。库管人员通过手持设备读取物资标签信息与货架标签信息,解除二者关联,完成物资的下架;
物资出库:物资下架后,通过门口的RFID读写器读取到物资的相关信息,并上传系统,由系统核对物资的出库信息,完成物资的出库;
物资卸签:对于需要重复使用的标签,将进行标签的卸签、初始化工作。
4.2.5.物资盘点作业
仓库管理员根据出库管理中心下发的盘库单信息,完成对仓储物资的盘库操作,并生成相应的(盘盈、盘亏、盘平)报表。
盘库单的生成:出库管理中心实际情况,可选择盘库的范围,一是盘存所有备件,二是通过查询,按照一定条件查询出备件,并且只对这部分备件进行盘存。
库存盘点:生成盘库单后,仓库管理员将盘库单信息下载到手持机中,利用手持机对需要盘点物资进行清点(扫描物资标签),清点完毕后,将盘点结果同盘库单信息进行对比,生成本次的盘点报告并上传系统,进行后续的处理。
4.2.6.物资调拨作业
仓库管理人员根据仓库管理中心下发的调拨通知单,完成物资的调拨操作。调拨分为库内调拨以及库间调拨。
4.2.7.物资查询
作为仓库管理端,系统给库管人员提供了丰富的查询信息,主要包括:单项物资查询、库存明细查询。
4.2.8.日常报表
系统为仓库管理人员提供了丰富的日常报表功能,主要有低库存物资预警表、物资分类明细表、物资收发存明细表、应急物资明细表、物资资金报表等。
4.2.9.系统管理
作为仓储管理库房终端系统,其系统管理主要有以下几个功能:日志管理、库房维护、库房数据初始化、系统冻结、应急物资设置、设备管理等
4.3. 手持终端软件功能
手持终端主要是出库管理人员通过库房作业系统下达相关的指令,进行库存管理的相关操作,其主要包括:标签贴签管理、物资上架、物资下架、物资移库、物资查询、在库查询、日常盘点等功能。
4.3.1.标签贴签管理
贴签管理主要是用于在物资入库时对物资进行RFID电子标签的粘贴操作。仓库管理人员通过手持设备,按照入库通知单上的物质入库信息,完成对物资的贴签操作。
4.3.2.物资上架
当物资需要进行上架操作时,库管人员通过系统获取需要上架的物资信息。并通过手持设备扫描物资标签,并选取需要放置在当前货架上的物资,当货物放置到货架上后,再通过手持设备扫描货架标签信息,完成物资与货架的信息关联。同时将相关信息上传服务器,完成物资在出库管理系统中的货架定位。
4.3.3.物资捡货下架
出库管理人员根据物资出库单进行物资捡货下架的操作。出库管理人员通过手持设备读取物资标签信息,并确定选取,完成物资捡货操作。对于按照种类管理的物资,将对标签内的货物数量信息进行更改,
4.3.4.物资移位
仓库管理人员可通过手持设备,扫描需要进行移位的物资标签,当物资移动到其他货架上后,再通过手持设备扫面新的货架标签信息,并将二者信息重新关联,完成物资移位的操作。
4.3.5.物资查看
仓库管理人员可通过手持设备扫描物资标签,获取物资的相关详细信息,如物资名称、规格型号等。
4.3.6.日常盘点
库房管理人员按照仓库管理中心生成盘的库单并将盘库单信息下载到手持机中,利用手持机对需要盘点物资进行清点(扫描物资标签),清点完毕后,将盘点结果同盘库单信息进行对比,生成本次的盘点报告(盘亏、盘盈、盘平),并上传系统,进行后续的处理。
5. RFID专用硬件设备功能介绍
在RFID仓储管理系统中,应用到的硬件设备主要有RFID固定式读写器、RFID手持读写器、电子标签、RFID桌面式发卡器、RFID标签打印机、RFID Portal等。由这些设备共同完成仓储物资在RFID仓储系统中的信息标识、过程的识别等。
5.1. 固定式RFID读写器
固定式RFID读写器主要用于仓储管理中,对出入库物资信息的快速、批量的采集,提高仓储过程中物资的出入库效率。
5.2. RFID Portal
RFID Portal主要用于仓储管理中,对出入库物资信息的快速、批量的采集,提高仓储过程中物资的出入库效率。同时RFID Portal集成了声光报警,可对出入库异常情况进行预警,减少出入库中物资窜货。
5.3. 手持数据采集器
RFID手持读写器主要用于仓库作业人员进行库房内的出入库、盘库、移库、库内物资查询等功能。
5.4. 电子标签
RFID电子标签主要用于物资新入库时给物资安装电子标签,用于物资在整个RFID仓储管理系统中的信息标识。
按照标签的安装和使用的不同,仓储管理电子标签主要分为打印电子标签、抗金属电子标签、异型电子标签。
打印电子标签主要是通过RFID标签打印机,在标签表面打印相关的物资信息,同时将物资信息通过内嵌在标签打印机的读写器设备写入物资相关的信息,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。
抗金属标签主要是考虑到金属物资对标签性能的影响,所以在金属物资上,将通过粘贴或者安装抗金属电子标签,保证标签信息能够被RFID仓储管理系统采集到,保证标签在金属物资上的读取距离。
异型电子标签主要用于非规则的物资表面,采用悬挂或者特殊的方式安装在物资上。
5.5. 桌面式发卡器
桌面式发卡器主要用于给特殊的物资标签,如抗金属标签、异型电子标签内写入物资相关的数据,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。
5.6. RFID标签打印机
RFID标签打印机用于对打印标签表面进行物资相关信息的打印以及对标签内部进行相关数据的写入。
《来源: RFID世界》
RFID技术在物流仓储中的问题和对策
RFID系统构成及在仓储中的应用
从饲料产品物流仓储管理的各环节可知,由于饲料产品的包装体积、重量大的因素,及易变质的特性,决定了仓储管理、物品周转和数据管理都具有较大的难度。
为此,本文以RFID技术为基础构建一套识别系统,以提高库存商品数据的处理效率和准确性。
2.1 RFID系统的构成
RFID系统由后台控制中心、局域网服务器、天线传感器、射频读写器和电子标签等构成。
首先,在商品的入库环节,将每个包装的饲料商品都安装一个电子标签,包含商品的品名、包装数量、质量、入库时间等信息。
电子标签内置了芯片、天线传感器和电池,其中芯片用于存储饲料产品相关信息,而天线传感器负责收发信号和传递信息。当使用读写器查找电子标签时,天线接收电波信息并将电子标签内部的相关信息传递给库房管理人员。
电子标签在RFID系统中占据重要地位,决定了整个RFID系统的性能。可以通过升级性能更强的芯片和灵敏度更高的天线传感器,达到改善整个信息读取系统性能的目的。
其次,射频读写器主要用于写入和读取电子标签内部的相关数据,利用视频读写器既可以查找到目标标签的位置,也可以随时进行库存商品数据的写入和调取,读写器内部也内置了芯片和无线信号传感器,负责与控制中心和电子标签进行数据交互。
第三。控制中心是一套后台数据管理系统,构成包括主机、RFID系统软件和数据库。基于局域网络。
一方面,库管员操作读写器时.控制中心软件系统可实现数据的实时更新,因此在数据录入准确和原始库存数据准确的前提下。
RFID系统可以自动实现库存数据的日清月结。利用RFID系统可按照使用者的求。
生产不同类型的库存报表,只有管理员具有系统功能和核心数据修改的权利,其他人无权修改,保证记录可追溯。
最后。局域网服务器是实现各模块连接和稳定工作的前提,库管人员在每次操作系统前,需要先测试网络及各模块是否可用。
在断网状态下可能会导致数据无法上传,进而影响到数据的安全性和准确性。
2.2 RFID技术在饲料产品仓储中的应用
RFID系统的工作流程相对简单高效,易于操作和使用。首先仓储中心管理员必须能够熟练使用整统模块的性能有限,稳定性不足。
此外,整个RFID 套系统,及能够判断系统性能、网络连接是否正常,是否覆盖到全部的电子标签及标签电量能够维持正常的工作。
使用RFID射频读写器并输人相关的指令,信号通过网络传递到目标电子标签。信号指令被对应的标签接收后,芯片自动进入应答状态,内置的数据开始更新和修改,并将数据更新完成的信号反馈给操作者。
RFID射频读写器基于局域网解码信号并将信息传递给控制中心,后台控制中心完成数据的更新、处理和存储。RFID系统的控制中心通常具有强大的数据分析和处理功能,可以根据使用者的指令消息,输出各种不同类型的饲料产品数据报表或图表。
RFID系统的控制中心也具有自动纠错功能,当出现数据不一致或矛盾时。能预警提示操作者。RFID系统的控制中心系统软件设计应具有良好的兼容性和可拓展性,便于满足后续各项辅助的功能升级和数据库扩容的要求。
RFID技术仓储管理的问题与对策
3.1 存在的问题 RFID技术与电子标签识别系统的使用,会在很大程度上提高饲料产品仓储管理的效率,并提升仓储数据的准确率。
但RFID系统要求初始库存数据必须准确,对系统各硬件模块的性能及操作者规范使用也有一定要求。目前,RFID技术在饲料产品仓储管理过程中还存在以下问题:
3.1.1 初始库存信息采集难度较大,准确性无法得到保证,库存数据的准确性与初始数据录入的准确性密切相关,饲料商品检验合格后需要人工录入信息并安装电子标签。
在信息的录入环节由于操作不当可能会导致数据失真,而饲料产品包装标识错误也可能导致信息失真。在产品入库信息的录入环节一旦出现错误,会给后续的库存管理和数据统计带来更大的难度。
3.1.2 RFID系统模块性能较差,运行不稳定,RFID系统属于电子设备,其硬件模块和软件程序都存在出现故障的可能性。
从企业成本控制的角度考虑,RFID电子标签、无线信号传感器与射频读写器,都不可能不计成本的投入,因此RFID系统模块的性能有限,稳定性不足。
此外,整个RFID系统的稳定运行完全依赖于局域网的稳定工作,如果网络出现故障和断网,系统不仅会暂时陷入瘫痪状态,还会导致部分数据的丢失,影响库存数据的完整性和可靠性。
3.1.3 操作人员对系统运用不熟练,容易造成数据的错误或缺失RFID技术操作对库管人员的综合素质有一定要求。
不仅需要库管人员可以熟练操作各种设备,还要求库管人员能够监控系统运行状态、网络状态及各模块的工作状态,以便及时识别出存在的风险。
3.2 对策与措施
3.2.1 实施标准化的饲料产品包装和标准化的物流操作,保证原始数据的准确性饲料企业统一饲料产品包装的规格、数量等,将会极大的降低原始数据的采集难度和库存管理难度。
如果能够将饲料产品包装的规格标准化,一方面库管人员在清点产品数量和入库时的难度更低,基础数据的准确性可以得到保证:另一方面也有助于饲料产品的码放、周转、盘点和出库。
3.2.2 加大硬件投人,优化RFID系统各模块功能,物流仓储的信息化管理以硬件的投人为基础,因为硬件所具备的基础性功能是保证系统功能实现的前提。
RFID电子标签、无线信号传感器与射频读写器的选择,需要满足日常使用的基本要求和软件兼容性的要求,只有各模块性能稳定才能确保系统稳定运行。
软件系统优化和数据库功能升级,对于RFID系统而言也极为关键,并且还要确保整个仓储中心处于网络覆盖范围之内,为数据的传递、共享和存储提供稳定的网络环境。
3.2.3 定期对库管人员实施专业化培训,并进行绩效考核,尽管初步实现了饲料产品库存管理的数字化作业,但库管人员的作用仍旧不可替代,而且对库管员的能力和责任心提出了更高的要求。
数字化管理模式下,不仅要求库管人员熟练操作RFID系统。还要求库管人员能够主动掌握一些计算机软硬件的知识,以便可以及时地识别出系统出现的故障,避免给库存管理造成更大的损失。
库管人员在数字化仓储管理活动中仍旧占据主导地位,因此要从能力和责任心两个层面考虑库管岗位的人选,定期对库管人员进行统计学、会计学和计算机数据库等方面知识的培训,提高库管人员的技能。
在库管岗位的薪酬待遇方面,应按照实际劳动量实施浮动工资,并将库管人员统一纳入饲料企业的整体考核体系之中。
结束语
随着物流产业的发展和物流技术的进步,物流仓储在企业管理中的重要程度不断提升。针对饲料产业物流管理中存在的效率低下问题。
构建了基于RFID技术的信息管理系统,利用局域网和无线传输技术将RFID电子标签、后台控制中心和射频传感器连接起来,实现了饲料产品仓储中心的无纸化办公,也提高了饲料产品库存管理的效率和数据准确率。