UHF RFID 技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用

 

當(dāng)前的應(yīng)用背景

面對(duì)每天都要重復(fù)進(jìn)行的收貨、入庫(kù)的工作，如何才能快速的完成大批量貨物的快速核對(duì)、收取？在一個(gè)具有一定規(guī)模的倉(cāng)庫(kù)中，怎樣才能快速地找到指定的貨物？現(xiàn)在絕大多數(shù)的倉(cāng)庫(kù)還是通過(guò)在貨架上貼手寫卡片來(lái)區(qū)分貨位，對(duì)這些倉(cāng)庫(kù)而言這是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。而且還經(jīng)常出現(xiàn)取錯(cuò)貨物和多次重復(fù)取貨的錯(cuò)誤。

盤點(diǎn)一定要停業(yè)才能進(jìn)行嗎？對(duì)于大型的倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行停業(yè)盤點(diǎn)所造成的損失是顯而易見(jiàn)的，也是企業(yè)絕對(duì)不愿意承受的。但是不進(jìn)行盤點(diǎn)又無(wú)法真實(shí)地掌握庫(kù)房的情況，這同樣是企業(yè)的管理者所不愿意面對(duì)的。有沒(méi)有可以在不影響企業(yè)正常工作的情況下進(jìn)行庫(kù)房盤點(diǎn)的辦法呢？

正確地引入設(shè)計(jì)合理的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)，將會(huì)為這些問(wèn)題找到一個(gè)很好的解決方案。

由于在整個(gè)的倉(cāng)庫(kù)作業(yè)中，叉車的資源是相對(duì)稀少的，如何將其充分利用是提高整個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作效率的一個(gè)關(guān)鍵。要想充分地利用叉車，就必須通過(guò)管理系統(tǒng)進(jìn)行叉車的調(diào)度，使其始終在最高效的線路上處于滿負(fù)荷的工作狀態(tài)。

 

基于 RFID 技術(shù)的解決方案

一、系統(tǒng)架構(gòu)

（一）叉車調(diào)度方案系統(tǒng)架構(gòu)

如果在叉車活動(dòng)的區(qū)域具備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)叉車的調(diào)度。以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫地覆蓋叉車工作的通道區(qū)域，保證管理系統(tǒng)下達(dá)的調(diào)度指令和叉車執(zhí)行指令的結(jié)果能夠?qū)崟r(shí)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(fù)荷的工作狀態(tài)下。

（二）倉(cāng)庫(kù)作業(yè)管理系統(tǒng)架構(gòu)

1、倉(cāng)庫(kù)作業(yè)管理硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

硬件系統(tǒng)由管理系統(tǒng)服務(wù)器、管理系統(tǒng)工作站、手持設(shè)備通訊座、RFID 手持設(shè)備、條碼打印機(jī)以及RFID 標(biāo)簽等組成。其中，RFID 手持設(shè)備負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)（可支持條碼采集和 RFID 標(biāo)簽采集）； 手持設(shè)備通訊座將采集到的數(shù)據(jù)傳送給管理系統(tǒng)；條碼打印機(jī)完成貨物編碼的打印。

二、工作流程

（一）入庫(kù)

1、收貨：

（1）以UHF-R4讀寫器同時(shí)大批量地讀取容器的標(biāo)簽，得到當(dāng)前容器內(nèi)的全部貨物信息。如：送貨單號(hào)、發(fā)送地、到貨、訂單明細(xì)等。

（2）將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線方式傳送給后端管理系統(tǒng)。

（3）管理系統(tǒng)核對(duì)實(shí)到貨物信息與應(yīng)到貨物信息。 管理系統(tǒng)得到前端采集到的數(shù)據(jù)后，根據(jù)已經(jīng)收到的到貨單與送貨單核對(duì)實(shí)到貨物。 主要核對(duì)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(nèi)容是否相符（編碼、名稱、單位、數(shù)量等） 。

（4） 完成數(shù)據(jù)核對(duì)后， 后端管理系統(tǒng)給前端反饋是否允許收貨的信息。 即管理系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)核對(duì)后，通過(guò)有線或無(wú)線方式給出反饋信息給前端操作員：是否允許收貨；不準(zhǔn)收貨的原因。

2、入庫(kù)：

（1） 后端管理系統(tǒng)下傳貨位布置單給尋位設(shè)備。 門店在完成訂貨單生成的同時(shí)生成所定貨物的貨位布置單。 系統(tǒng)在完成是否可以入庫(kù)的檢測(cè)以后， 根據(jù)此貨位布置單對(duì)準(zhǔn)許入庫(kù)的貨物完成入位操作。

（2）尋位設(shè)備通過(guò)搜索指定的貨位標(biāo)簽確定貨位，并給出相關(guān)的確認(rèn)信息。

首先在尋位設(shè)備中調(diào)出相應(yīng)的貨位布置單，指定要搜尋的貨位。通過(guò)尋位設(shè)備逐一掃描貨位標(biāo)簽來(lái)搜尋指定的貨位，當(dāng)搜索到指定的貨位時(shí)，尋位設(shè)備以清晰的信號(hào)指示貨位已經(jīng)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(biāo)簽的相應(yīng)信息。 在找到指定的貨位標(biāo)簽以后進(jìn)行貨物入位操作。 即以尋位設(shè)備掃描應(yīng)入位貨物的標(biāo)簽或條碼， 輸入數(shù)量。 尋位設(shè)備應(yīng)可以檢查貨物編碼和數(shù)量是否與貨物布置單中的信息相符。 然后， 把應(yīng)放入此貨位的貨物編碼寫入貨位標(biāo)簽并修改數(shù)量。 同時(shí)， 尋位設(shè)備中的此貨物信息要標(biāo)記為已成功入位并不再可執(zhí)行入位操作。執(zhí)行入位操作前尋位設(shè)備應(yīng)核對(duì)貨位編碼等重要信息。

（4） 完成貨物入位以后， 工作人員通過(guò)通訊座把操作以后的數(shù)據(jù)傳送回后端管理系統(tǒng)， 完成入庫(kù)操作。

（二）移庫(kù)：管理系統(tǒng)指派叉車對(duì)貨架中現(xiàn)有貨物的存放位置進(jìn)行調(diào)整。

（1）  系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)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(jī)駕駛叉車到指定貨架，以掃描貨位編碼，系統(tǒng)判斷此貨位是否為系統(tǒng)指定的貨位。

（3）  司機(jī)以手持設(shè)備掃描貨物的編碼，手持系統(tǒng)判斷貨物編碼是否正確。

（4）  如果貨位、貨物編碼與系統(tǒng)的指令相符，則司機(jī)將該貨物取出。

（5）  司機(jī)按照管理系統(tǒng)的指令，駕駛叉車到應(yīng)放入貨物的貨位。

（6）  司機(jī)以手持設(shè)備掃描貨位編碼，手持系統(tǒng)判斷此貨位是否為系統(tǒng)指定的貨位。

（7）  如果貨位編碼正確，則司機(jī)將貨物放入此貨位。

（8）  司機(jī)將貨物放入管理系統(tǒng)指定的貨位后，按“確認(rèn)”鍵，表示移庫(kù)完畢。管理系統(tǒng)將此叉車歸入“空閑叉車”隊(duì)列，等待下一個(gè)指令。

（三） 、出庫(kù)

1、分揀：

（1）在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中以貨位標(biāo)簽唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)貨位，貨位標(biāo)簽中寫入每個(gè)貨位的相關(guān)信息。其中可以根據(jù)應(yīng)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(shù)量等信息。

（2）尋位設(shè)備由具有 RFID 標(biāo)簽識(shí)別和讀寫能力的設(shè)備組成。當(dāng)工作人員攜帶此設(shè)備工作時(shí)，只要經(jīng)過(guò)要尋找的貨位， 尋位設(shè)備就會(huì)按系統(tǒng)的設(shè)定給出聲音或圖像的提示， 表示貨位已經(jīng)找到。 （注：

尋位設(shè)備對(duì)貨位標(biāo)簽響應(yīng)的距離和方式可以根據(jù)具體的應(yīng)用要求設(shè)定）

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

（4）對(duì)正確的輸入尋位設(shè)備會(huì)給出提示，要求工作人員進(jìn)行寫 RFID 標(biāo)簽的操作（即，再次掃描貨物標(biāo)簽） 將更改后的貨物數(shù)據(jù)寫回到貨位標(biāo)簽。 從而完成此貨位揀貨的全部操作。 對(duì)于已經(jīng)完成揀貨操作的貨物， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加鎖， 使其在本揀貨單中不可再進(jìn)行該項(xiàng)操作， 以避免重復(fù)揀貨的發(fā)

生。

2、配裝：

配裝員按照手持系統(tǒng)的指導(dǎo)進(jìn)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(zhǔn)確、

高效地完成。

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

裝數(shù)量。 手持系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)輸入的數(shù)據(jù)是否正確， 并給出提示。 對(duì)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(shù)量等相關(guān)信息。

（2）  在完成配裝單中的全部貨物的操作以后，手持系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)核對(duì)數(shù)據(jù)并給出配裝完成的提示。 從而完成對(duì)此容器的全部操作。 對(duì)于已經(jīng)完成的配裝單， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加鎖， 使其不可再進(jìn)行該項(xiàng)操作，以避免重復(fù)配裝現(xiàn)象的發(fā)生。

3、裝車：

管理系統(tǒng)指派叉車到指定的配裝區(qū)將貨物運(yùn)送到提貨車輛。

（1）系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)找到一輛空閑的叉車，命令該叉車到指定的配裝區(qū)。

（2）司機(jī)駕駛叉車到配裝區(qū)，以手持設(shè)備掃描配裝區(qū)的編碼，手持系統(tǒng)判斷編碼是否正確。

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

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

（5）裝上車后，司機(jī)按“確認(rèn)”鍵，表示裝車完畢。管理系統(tǒng)將此叉車歸入“空閑叉車”隊(duì)列，等待下一個(gè)指令。

 

RFID 解決方案的收益

1．快速定位，指導(dǎo)工作，數(shù)據(jù)清潔。進(jìn)行揀貨操作不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)貨位的快速、準(zhǔn)確定位，而且手持設(shè)備中的應(yīng)用系統(tǒng)還可以提供對(duì)工作人員的工作指道。 從而縮短了尋位時(shí)間， 提高了工作效率。 另外，手持系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的合法性的嚴(yán)密控制，保證了操作過(guò)程中數(shù)據(jù)的完整性和一致性，使得進(jìn)入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)清潔、有效。

2．適時(shí)的工作向?qū)АＴ谂溲b工作中，手持系統(tǒng)可以顯示配裝單的詳細(xì)信息，提供對(duì)配裝員的工作指導(dǎo)。對(duì)輸入數(shù)據(jù)的合法性的嚴(yán)密控制保證了配裝員嚴(yán)格按配裝單操作，最大限度降低了錯(cuò)裝和重復(fù)配裝等錯(cuò)誤發(fā)生的可能性，提高了工作效率和工作質(zhì)量。

3．分區(qū)盤點(diǎn)，實(shí)時(shí)進(jìn)行。盤點(diǎn)工作可以在不停業(yè)的情況下進(jìn)行。無(wú)論工作場(chǎng)是否具備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，系統(tǒng)都可以及時(shí)對(duì)盤點(diǎn)結(jié)果作出反映，指導(dǎo)盤點(diǎn)員進(jìn)行復(fù)盤等各種處理。不僅降低了盤點(diǎn)員的工作量而且大大地降低了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間（理論上可以達(dá)到零響應(yīng)時(shí)間） ，提高了工作效率。

 

叉車調(diào)度方案的收益

1．提高了準(zhǔn)確性

實(shí)時(shí)的信息傳遞實(shí)現(xiàn)了前端手持系統(tǒng)與后端管理系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)的雙向自由傳送，保證了叉車的整個(gè)作業(yè)過(guò)程的信息都在管理系統(tǒng)的準(zhǔn)確調(diào)度、處理和監(jiān)控之下。同時(shí)，由于廣泛應(yīng)用了 RFID 標(biāo)簽和條碼識(shí)別技術(shù)，使輸入差錯(cuò)大幅度下降。

2．降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和復(fù)雜度

司機(jī)只需按照無(wú)線終端的提示來(lái)工作，無(wú)需查帳簿、對(duì)編號(hào)等操作，可以在有限的時(shí)間里能做更多的事情。由于叉車始終處于滿負(fù)荷的工作狀態(tài)下，使人員和設(shè)備的使用效率都得到了提高。

3．增加了有效庫(kù)容

由于不再需要按照產(chǎn)品規(guī)格分區(qū)存放，也就不會(huì)出現(xiàn)給一種產(chǎn)品劃出的貨位用不完，而另一種產(chǎn)品沒(méi)有地方放的情況。管理系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需要及時(shí)地調(diào)度叉車對(duì)庫(kù)存進(jìn)行整理，提高貨位的利用率，從而加快今后的出庫(kù)速度。

 

系統(tǒng)設(shè)備選型

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,根據(jù)實(shí)際需要,我們選用了上海嵌聯(lián)自控生產(chǎn)的UHF-R4高性能讀寫器做為貨物盤點(diǎn)的讀寫設(shè)備.經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),設(shè)備性能達(dá)到預(yù)期要求.