中创物流RFID仓储管理系统成功案例

1.项目背景

　　RFID技术在企业内物流的应用越来越受到重视，企业负责人逐渐意识到，通过RFID技术可以提高供应链物流管理的透明度和库存周转率，有效减少缺货损失，提高企业内的物流效率。RFID应用于企业内物流管理的功效体现在2点：1快，物流效率快，货品交接点数快，提高物流作业效率；2准，数据准，在物流管理的各个环节对货品的流通数据采集准确。

　　中创物流股份有限公司（以下简称：中创物流），业务主要涵盖货运代理、场站服务、船舶代理、沿海运输、项目物流等领域，旨在建设网络覆盖中国沿海及内陆主要口岸的综合物流企业。中创物流拥有精通物流业务的IT研发团队，自行开发了拥有独立知识产权的综合物流管理平台CML E-Platform.中创物流根据目前仓库管理的现状和对RFID技术在物流管理中的可行性研究，提出在WMS中实现RFID系统的应用，目的是为了提高物流管理的先进性与高效性。

　　上海实甲智能系统有限公司（以下简称：上海实甲），结合现今的RFID技术并根据中创物流仓储管理的业务需求，提出了RFID技术应用在仓储管理的设备配置方案。本方案采用RFID电子标签对叉车、集装箱及托盘进行标识，并在WMS系统中融合了先进的RFID数据采集手段，实现了企业物流管理的信息化与现代化。以此，提高企业物流管理水平和管理效率，降低企业管理成本。

2.RFID技术简介

　　射频识别（Radio Frequency Identification,缩写RFID）俗称电子标签，广泛用于资产、人员、供应链及工器具管理等领域。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。超高频RFID技术可远距离识别高速运动物体，且可同时识别多个标签，操作快捷方便。

　　基本的RFID应用系统由三部分组成：标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；读写器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；中间件（MiddleWare）：扮演RFID标签和应用系统之间的中介角色，是应用系统和读写器间数据流入和数据流出的软件。基本的RFID应用系统组成，如图：

图1:基本RFID应用系统组成
　　

　　将射频识别技术与条码（Barcode）技术相互比较，射频识别拥有许多优点，如识别距离远、识别时不需要标签视觉可见、能够在恶劣环境中使用、内容可以更新、能够批量读取多个标签、可识别高速运动物品、信息量大、不容易仿制等。

　　射频识别技术被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一，就目前的技术发展来看，RFID领域处于物联网发展的最前端，也是实现物联网的基础技术之一。RFID技术应用领域广泛、自动化程度高，并逐渐国际化和普及化，如在人员出入管理、车辆管理、资产管理、生产过程管理、物流管理、货物追踪管理等等。其技术核心就是通过人为标识的方式--附加RFID标签，使无论是人员、车辆、涉密介质还是货物等成为可被系统识别的目标，通过对目标和与其相关的信息进行管理，达到高效、科学管理的目的。

3.系统架构

　　根据中创物流WMS的RFID管理需求，目标系统将由智能RFID手持机系统、智能RFID车载终端系统、智能RFID识别通道终端系统、中间件/接口系统三个子系统，和WiFi/LAN 网络共同构成RFID仓储终端管理系统。即智能RFID手持机系统、智能RFID车载终端系统、智能RFID识别通道终端系统、中间件/接口系统，通过WiFi /LAN 网络访问并操作WMS系统数据库，实现仓储管理所需数据的互通与共享。网络拓扑图如下所示：

图2:硬件网络拓扑图

4.系统方案

　　中创物流采用RFID技术应用在仓储管理中，着重需要解决了2个问题：仓储管理流程的规范化，提高出入库效率。具体而言要实现以下管理目标：

　　l仓储管理以RFID标签标识的托盘、叉车和集装箱；

　　l货物收货后进行码盘时，将托盘RFID标签与所装载货物的物流信息进行关联；

　　l通过智能RFID手持机，实现码盘、收货和发货确认、库存盘点；

　　l智能RFID车载终端系统，实现入库、出库、装车等环节的高效识别与检验；

　　l通过智能RFID识别通道终端系统，实现出入库计数、校验及库存自动更新。

　　为实现上述WMS管理目标，本方案从标签选型和设备选型两方面，着重阐述了在物流管理中如何使用RFID设备，以更好地发挥RFID的技术优势。

　　4.1.管理流程及设备选型

　　4.1.1.标签及贴标

　　中创物流需要使用的RFID标签主要有3种：托盘/货物标签、集装箱特制标签、叉车标签。

　　l托盘标签

　　物流托盘的种类多样，形状不一，材质多以木质和塑料为主，可采用纸质不干胶RFID物流标签。

　　标签打印方式有2种：一是通过电子标签打印机打印条码同时写入标签基本信息，此种方式实现简便但设备成本较高；二是利用现有的条码打印机先打印条码等信息后，使用条码扫描枪+桌面式读写设备（产品型号：SC-3200B）或智能手持机（产品型号：SC-6700）读取条码后将信息写入电子标签的EPC存储区内。

　　纸质不干胶RFID物流标签的一般形式可见下图：

　　贴标方式可根据贴标物的特性来选择。托盘类可选择粘贴方式，对于周转的托盘须在收货前，将预先打印好的标签在托盘的2端各粘贴同一信息的标签；无托盘等不规则形状的货物可选择挂标或粘贴等方式，在收货时将预先打印好的标签粘贴在货物特定位置。

　　l集装箱标签

　　集装箱标签是根据中创物流的装箱流程的需要而特制的，有背板、RFID标签、光电反光板组成。背板可采用磁吸或挂钩等方式附着在集装箱门的内侧，RFID标签用于标识待装货的集装箱，光电反光板用于给叉车上的光电传感器提供光电触发信号，是叉车读写器在进入集装箱时能够触发的读标签功能读取集装箱标签，以判断装箱是否正确。标签打印方式与托盘标签打印方式一致。
　　
　　集装箱标签标签的示意形式可见下图：

　　l叉车标签

　　叉车标签安装在叉车特定位置上，需采用抗金属标签。采用固定式安装方式，标签可螺丝直接固定安装或3M背胶粘贴在叉车上。可预先通过桌面发卡机（产品型号：SR-3200B）写入叉车编号等信息，叉车标签的形式可见下图：

　　4.1.2.入库

　　在入库环节使用RFID设备完成的业务操作有：收货码盘并完成货物与托盘的信息关联，叉车和托盘入库校验及入库确认。

　　1.收货码盘

　　托盘与货物的关联，是在码盘操作时完成的。收货码盘时，收货人员随机取一个托盘后在托盘上放置货物，同时对托盘上的每个货物用RFID手持机（推荐型号：SR-6700）录入或扫描货物的物流编号，然后用手持机读取托盘的RFID标签实现托盘与所装货物的关联，并上传到管理系统。散件及不规则货物等无法装托盘时，操作方式类似。

　　2.入库确认

　　入库时，叉车通过智能RFID车载终端（说明：智能RFID车载终端，由RFID叉车读写设备与车载电脑终端构成，两者通过串口进行数据通讯与交互）读取被叉起的托盘RFID标签后，车载终端通过WiFi无线网络从WMS系统中获取应放置的库位信息并显示在车载终端屏幕上；叉车通过仓库大门入口处的智能RFID识别通道（按需定制，采用龙门架形式，加光电传感器，叉车通过时触发读标签，以防止现场周围标签的误读）时，入库监控终端将自动读取的叉车和托盘标签信息，结合当前入库任务单的明细，实时显示其入库任务单的入库情况；同时，对比校验入库任务单和读取的托盘标签信息，异常时告警。入库正常时，上传叉车和托盘标签信息及经过通道的时间至WMS系统，并更新库存信息。

　　叉车将托盘移动到指定货位时，通过车载读写终端确认货位正确后完成入库。

　　4.1.3.出库

　　1.拣货

　　出库时，叉车智能RFID车载终端通过WiFi无线网络从WMS系统中获取出库任务单，叉起托盘后读取托盘RFID标签，确认其是否是将出库的托盘。

　　2.出库确认

　　叉车通过仓库大门出口处的智能RFID识别通道（按需定制，采用龙门架形式，加光电传感器，叉车通过时触发读标签，以防止现场周围标签的误读）时，出库监控终端将自动读取的叉车和托盘标签信息，结合当前出库任务单的明细，实时显示其出库任务单的入库情况；同时，对比校验出库任务单和读取的托盘标签信息，异常时告警。出库正常时，上传叉车和托盘标签信息及经过通道的时间至WMS系统，并更新库存信息。

　　3.装箱

　　叉车进入集装箱前，叉车智能RFID车载终端读取集装箱门内两侧的集装箱标签，确认是否是待装入的集装箱。异常时告警，正确时，上传叉车和托盘标签信息及经过装箱的时间至WMS系统，完成装箱。

　　由于存在由装卸工将货物搬进集装箱，而不是叉车直接进入集装箱的工况，此时需要由仓库理货员使用RFID手持机进行装箱前及装箱后操作环节的确认工作。

　　4.1.4.移库

　　库内移动时，叉车智能RFID车载终端通过WiFi无线网络从WMS系统中获取移库任务单，叉起托盘后读取托盘RFID标签，确认其是否是将移库的托盘，异常时告警。正确时，将托盘移至正确位置后，上传叉车和托盘标签信息及移库完成的时间至WMS系统，并完成移库确认。

　　4.1.5.盘点（暂缓）

　　根据WMS系统中的盘点任务单，通过智能手持机（产品型号：SR-6700），获取盘点任务后读取整托盘或货物RFID标签信息，再通过WiFi无线网络将所读取的标签信息发送给ERP系统完成盘点操作。

　　? 特别说明：

　　以上物流过程中，对于无法使用托盘装卸的货物，或RFID叉车读写设备无法读取货物标签的情况时，采用智能RFID手持机作为替补手段，实现出入库和库内的物流过程管理。

　　4.2.系统特点及实施效益

　　系统特点：
　　

　　采用RFID标签标识托盘、集装箱、叉车作为物流过程管理的基本单位，实现数据自动采集；

　　多种数据采集方式集成应用，通过有线/无线的通信方式，实现智能RFID识别通道、智能RFID手持机、智能RFID叉车读写设备、条码标签打印机等读写设备进行数据采集并上传；

　　完整的仓储管理流程，涵盖入库、出库、盘库、库存管理等；

　　精确的库存管理，出入库自动校正库存，非法出入库及时告警。

　　实施效益：

　　完整的货物物流过程管理功能，出入库差错及时报警，对货物的实时动态管理的能力得到极大提高；

　　管理实时，操作快捷，记录详尽，实现完整的管理链路。

　　提高出入库准确率，使得库存盘点更高效；

　　全过程数据的实时采集并记录，通过信息集中管理，达到信息共享，减少劳动环节，节约时间；通过对数据进行统计、分析处理，提供管理所需的各种数据，为决策者提供可靠依据。

　　灵活易用的RFID中间件技术，可在现有管理系统中方便地扩展RFID数据采集方式，充分保护企业的现有投资。

5.主要设备介绍