UHF RFID 技術在倉儲管理中的應用

 

當前的應用背景

面對每天都要重復進行的收貨、入庫的工作，如何才能快速的完成大批量貨物的快速核對、收取？在一個具有一定規模的倉庫中，怎樣才能快速地找到指定的貨物？現在絕大多數的倉庫還是通過在貨架上貼手寫卡片來區分貨位，對這些倉庫而言這是一件費時費力的工作。而且還經常出現取錯貨物和多次重復取貨的錯誤。

盤點一定要停業才能進行嗎？對于大型的倉庫進行停業盤點所造成的損失是顯而易見的，也是企業絕對不愿意承受的。但是不進行盤點又無法真實地掌握庫房的情況，這同樣是企業的管理者所不愿意面對的。有沒有可以在不影響企業正常工作的情況下進行庫房盤點的辦法呢？

正確地引入設計合理的 RFID 應用系統，將會為這些問題找到一個很好的解決方案。

由于在整個的倉庫作業中，叉車的資源是相對稀少的，如何將其充分利用是提高整個倉庫工作效率的一個關鍵。要想充分地利用叉車，就必須通過管理系統進行叉車的調度，使其始終在最高效的線路上處于滿負荷的工作狀態。

 

基于 RFID 技術的解決方案

一、系統架構

（一）叉車調度方案系統架構

如果在叉車活動的區域具備無線網絡環境，就可以通過無線網絡完成對叉車的調度。以無線網絡無縫地覆蓋叉車工作的通道區域，保證管理系統下達的調度指令和叉車執行指令的結果能夠實時地雙向傳送，即提高了叉車的工作效率又保證了其始終處于滿負荷的工作狀態下。

（二）倉庫作業管理系統架構

1、倉庫作業管理硬件系統結構

硬件系統由管理系統服務器、管理系統工作站、手持設備通訊座、RFID 手持設備、條碼打印機以及RFID 標簽等組成。其中，RFID 手持設備負責采集數據（可支持條碼采集和 RFID 標簽采集）； 手持設備通訊座將采集到的數據傳送給管理系統；條碼打印機完成貨物編碼的打印。

二、工作流程

（一）入庫

1、收貨：

（1）以UHF-R4讀寫器同時大批量地讀取容器的標簽，得到當前容器內的全部貨物信息。如：送貨單號、發送地、到貨、訂單明細等。

（2）將采集到的數據通過有線或無線方式傳送給后端管理系統。

（3）管理系統核對實到貨物信息與應到貨物信息。 管理系統得到前端采集到的數據后，根據已經收到的到貨單與送貨單核對實到貨物。 主要核對到貨單與送貨單是否相符， 收貨編碼與到貨編碼是否相符，貨物內容是否相符（編碼、名稱、單位、數量等） 。

（4） 完成數據核對后， 后端管理系統給前端反饋是否允許收貨的信息。 即管理系統在完成數據核對后，通過有線或無線方式給出反饋信息給前端操作員：是否允許收貨；不準收貨的原因。

2、入庫：

（1） 后端管理系統下傳貨位布置單給尋位設備。 門店在完成訂貨單生成的同時生成所定貨物的貨位布置單。 系統在完成是否可以入庫的檢測以后， 根據此貨位布置單對準許入庫的貨物完成入位操作。

（2）尋位設備通過搜索指定的貨位標簽確定貨位，并給出相關的確認信息。

首先在尋位設備中調出相應的貨位布置單，指定要搜尋的貨位。通過尋位設備逐一掃描貨位標簽來搜尋指定的貨位，當搜索到指定的貨位時，尋位設備以清晰的信號指示貨位已經找到。

（3）工作人把指定的貨物放入指定的貨位，并改寫貨位標簽的相應信息。 在找到指定的貨位標簽以后進行貨物入位操作。 即以尋位設備掃描應入位貨物的標簽或條碼， 輸入數量。 尋位設備應可以檢查貨物編碼和數量是否與貨物布置單中的信息相符。 然后， 把應放入此貨位的貨物編碼寫入貨位標簽并修改數量。 同時， 尋位設備中的此貨物信息要標記為已成功入位并不再可執行入位操作。執行入位操作前尋位設備應核對貨位編碼等重要信息。

（4） 完成貨物入位以后， 工作人員通過通訊座把操作以后的數據傳送回后端管理系統， 完成入庫操作。

（二）移庫：管理系統指派叉車對貨架中現有貨物的存放位置進行調整。

（1）  系統通過無線局域網找到一輛空閑的叉車，命令該叉車到要取出貨物的貨架。

（2）  司機駕駛叉車到指定貨架，以掃描貨位編碼，系統判斷此貨位是否為系統指定的貨位。

（3）  司機以手持設備掃描貨物的編碼，手持系統判斷貨物編碼是否正確。

（4）  如果貨位、貨物編碼與系統的指令相符，則司機將該貨物取出。

（5）  司機按照管理系統的指令，駕駛叉車到應放入貨物的貨位。

（6）  司機以手持設備掃描貨位編碼，手持系統判斷此貨位是否為系統指定的貨位。

（7）  如果貨位編碼正確，則司機將貨物放入此貨位。

（8）  司機將貨物放入管理系統指定的貨位后，按“確認”鍵，表示移庫完畢。管理系統將此叉車歸入“空閑叉車”隊列，等待下一個指令。

（三） 、出庫

1、分揀：

（1）在一個倉庫中以貨位標簽唯一地標識一個貨位，貨位標簽中寫入每個貨位的相關信息。其中可以根據應用的具體要求寫入貨位編碼、名稱、位置描述；貨物編碼、名稱、數量等信息。

（2）尋位設備由具有 RFID 標簽識別和讀寫能力的設備組成。當工作人員攜帶此設備工作時，只要經過要尋找的貨位， 尋位設備就會按系統的設定給出聲音或圖像的提示， 表示貨位已經找到。 （注：

尋位設備對貨位標簽響應的距離和方式可以根據具體的應用要求設定）

（3）工作人員找到貨位以后，以尋位設備讀取貨物的標簽或條碼獲取貨物的編碼，輸入要取出貨物的數量。 尋位設備中的手持系統可以判斷工作人員所選取的貨物及其數量是否與系統中的揀貨單相符，并給出提示。對不符合的輸入將不允許操作并提示正確的信息。

（4）對正確的輸入尋位設備會給出提示，要求工作人員進行寫 RFID 標簽的操作（即，再次掃描貨物標簽） 將更改后的貨物數據寫回到貨位標簽。 從而完成此貨位揀貨的全部操作。 對于已經完成揀貨操作的貨物， 系統會自動加鎖， 使其在本揀貨單中不可再進行該項操作， 以避免重復揀貨的發

生。

2、配裝：

配裝員按照手持系統的指導進行配裝工作， 全部工作只需要使用一只手持的 RFID 讀寫器就可以準確、

高效地完成。

（1）  配裝員根據手持系統顯示的配裝單明細信息讀取指定貨物的標簽或條碼獲取貨物的編碼， 輸入配

裝數量。 手持系統會檢測輸入的數據是否正確， 并給出提示。 對不符合配裝單的輸入將不允許操作，并向配裝員提示正確的貨物編碼、名稱和數量等相關信息。

（2）  在完成配裝單中的全部貨物的操作以后，手持系統會自動核對數據并給出配裝完成的提示。 從而完成對此容器的全部操作。 對于已經完成的配裝單， 系統會自動加鎖， 使其不可再進行該項操作，以避免重復配裝現象的發生。

3、裝車：

管理系統指派叉車到指定的配裝區將貨物運送到提貨車輛。

（1）系統通過無線局域網找到一輛空閑的叉車，命令該叉車到指定的配裝區。

（2）司機駕駛叉車到配裝區，以手持設備掃描配裝區的編碼，手持系統判斷編碼是否正確。

（3）如果編碼正確，以手持設備掃描貨物的編碼，手持系統判斷貨物編碼是否正確。

（4）如果編碼正確，則司機將此貨物送去裝車；否則，手持系統將提示正確的貨物編碼，并要求司機重新掃描。

（5）裝上車后，司機按“確認”鍵，表示裝車完畢。管理系統將此叉車歸入“空閑叉車”隊列，等待下一個指令。

 

RFID 解決方案的收益

1．快速定位，指導工作，數據清潔。進行揀貨操作不僅可以實現對貨位的快速、準確定位，而且手持設備中的應用系統還可以提供對工作人員的工作指道。 從而縮短了尋位時間， 提高了工作效率。 另外，手持系統對輸入數據的合法性的嚴密控制，保證了操作過程中數據的完整性和一致性，使得進入系統的數據清潔、有效。

2．適時的工作向導。在配裝工作中，手持系統可以顯示配裝單的詳細信息，提供對配裝員的工作指導。對輸入數據的合法性的嚴密控制保證了配裝員嚴格按配裝單操作，最大限度降低了錯裝和重復配裝等錯誤發生的可能性，提高了工作效率和工作質量。

3．分區盤點，實時進行。盤點工作可以在不停業的情況下進行。無論工作場是否具備無線網絡環境，系統都可以及時對盤點結果作出反映，指導盤點員進行復盤等各種處理。不僅降低了盤點員的工作量而且大大地降低了系統的響應時間（理論上可以達到零響應時間） ，提高了工作效率。

 

叉車調度方案的收益

1．提高了準確性

實時的信息傳遞實現了前端手持系統與后端管理系統之間實時的雙向自由傳送，保證了叉車的整個作業過程的信息都在管理系統的準確調度、處理和監控之下。同時，由于廣泛應用了 RFID 標簽和條碼識別技術，使輸入差錯大幅度下降。

2．降低了勞動強度和復雜度

司機只需按照無線終端的提示來工作，無需查帳簿、對編號等操作，可以在有限的時間里能做更多的事情。由于叉車始終處于滿負荷的工作狀態下，使人員和設備的使用效率都得到了提高。

3．增加了有效庫容

由于不再需要按照產品規格分區存放，也就不會出現給一種產品劃出的貨位用不完，而另一種產品沒有地方放的情況。管理系統可以根據實際需要及時地調度叉車對庫存進行整理，提高貨位的利用率，從而加快今后的出庫速度。

 

系統設備選型

在系統設計中,根據實際需要,我們選用了上海嵌聯自控生產的UHF-R4高性能讀寫器做為貨物盤點的讀寫設備.經過實驗,設備性能達到預期要求.