基于RFID的物流倉儲管理系統(tǒng)分析與設計

摘要：針對傳統(tǒng)倉儲管理模式中普遍存在的業(yè)務流程多，跟蹤困難，周轉效率較低，物流管理信息處理不及時和手段落后，從而影響企業(yè)競爭力的問題，在分析傳統(tǒng)物流倉儲管理方式不足的基礎上，提出了在物流倉儲領域應用RFID技術的巨大優(yōu)勢來解決上述問題。對基于RFID的物流倉儲管理信息系統(tǒng)進行了需求分析，通過對傳統(tǒng)物流倉儲業(yè)務流程進行分析研究，給出了物流倉儲業(yè)務流程的信息和過程結構，并建立了基于RFID技術的倉儲業(yè)務系統(tǒng)實施架構方法。
關鍵詞：射頻識別；物流倉儲；管理系統(tǒng)；系統(tǒng)架構

0 引言
    倉儲管理就是對倉庫及倉庫內(nèi)的物資所進行的管理，是倉儲機構為了充分利用其具有的倉儲資源，提供高效的倉儲服務所進行的計劃、組織、控制和協(xié)調(diào)過程，它是現(xiàn)代物流最為重要、必不可少的基本環(huán)節(jié)之一。
    傳統(tǒng)倉儲管理模式普遍存在人力成本偏高、業(yè)務流程多、貨品跟蹤困難、資金和貨品周轉效率較低、物流管理的信息和手段落后等缺點，已不能保證正確的進貨、庫存控制及發(fā)貨，因此會導致管理費用的增加，服務質(zhì)量難以得到保證，從而影響企業(yè)的競爭力。傳統(tǒng)的物流倉儲管理系統(tǒng)只能實現(xiàn)貨品信息的“靜態(tài)化”管理，而無法實現(xiàn)對物流全過程的實時跟蹤和監(jiān)控。RFID技術具有無接觸式、大容量、快速、高容錯、抗干擾和耐腐蝕、安全可靠的信息識別等特點，其在物流倉儲管理中得到了較好的應用。

1 基于RFID的物流倉儲管理系統(tǒng)系統(tǒng)需求分析
    基于傳統(tǒng)物流倉儲管理存在的問題，本文提出了基于RFID的物流倉儲管理系統(tǒng)，根據(jù)對實際倉儲管理流程的分析，該系統(tǒng)應滿足以下幾個方面的需求：
    (1)倉儲管理最基本的需求就是要通過貨品的存儲管理滿足企業(yè)提高響應能力和效益的目標。
    (2)倉儲管理需要實現(xiàn)存儲、出入庫、盤點、揀貨等環(huán)節(jié)的自動化的要求，規(guī)范業(yè)務流程。提高貨品查詢的準確性，加快貨品出入庫速度，從而增大庫存中心的吞吐量。暢通的業(yè)務流程是保障高響應能力和高效倉儲管理的基礎，因此倉儲管理需要采用科學的管理流程及組織結構來使其管理具備優(yōu)化、無冗余、并行作業(yè)的特點。
    (3)倉儲管理要求能夠減輕管理人員的工作量，提高工作效率。
    (4)倉儲管理的可視化已經(jīng)成為供應鏈管理中一個比較重要的方面。可視化的庫存管理能夠使庫存管理人員甚至于供應鏈上各個節(jié)點的相關人員及時、準確地掌握物品的位置、狀況、活動等信息，實現(xiàn)庫存信息自動化收集及供應的及時輔助決策，從而實現(xiàn)庫存管理的無紙化作業(yè)和提高倉庫管理水平和質(zhì)量。

2 基于RFID的物流倉儲管理系統(tǒng)關鍵業(yè)務流程
    基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)的核心是：每件貨物都附加了電子標簽，相應地在倉庫各入口的通道處設置RFID讀寫器。貨物在通過讀寫器時，讀寫器即可通過貨物上的電子標簽獲得貨物的信息。庫內(nèi)各貨架中間和出庫通道也設置一定數(shù)量的RFID手持終端或無線車載數(shù)據(jù)終端，以追蹤貨物在庫內(nèi)的信息和出庫時的信息，實現(xiàn)倉儲管理系統(tǒng)對貨物從入庫開始的自動識別、定位、輸送、存取、出庫等全部作業(yè)過程的信息化管理。
2．1 入庫業(yè)務流程
    基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)的入庫業(yè)務流程如圖1所示。

    (1)倉儲管理員通過倉儲管理信息系統(tǒng)獲取入庫作業(yè)指令，了解相關業(yè)務細節(jié)(如入庫時間、送貨車輛牌號、物品清單等)的有關資料信息。
    (2)系統(tǒng)根據(jù)入庫物品情況，選擇倉庫，然后根據(jù)所選的倉庫進行物品庫區(qū)和儲位的分配，做好接貨時間、人員、接貨地點和裝卸設備的預入庫準備。
    (3)物品到待檢區(qū)時，入庫門口的固定RFID讀寫器讀取電子標簽中的信息，系統(tǒng)將實際入庫信息與預入庫信息進行比較，按照一定的邏輯判斷驗證電子標簽信息與入庫物品信息是否相符。若出現(xiàn)錯誤，則由系統(tǒng)輸出提示信息，并由相關業(yè)務部門的工作人員解決；如無誤，系統(tǒng)將按最佳的存儲方式，自動分配庫位，并把具體位置下載到無線數(shù)據(jù)終端通知叉車司機。
    (4)叉車司機運送允許入庫的物品到指定的位置，用手持式讀寫器讀寫庫位標簽信息，核對位置無誤后把貨物送入庫位。
    (5)入庫處理業(yè)務結束后通過手持RFID讀寫器上傳數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫，完成對物流管理信息系統(tǒng)相應信息的更新操作。電子標簽中的數(shù)據(jù)也需要更新即寫入該操作的時間，這樣做可以實現(xiàn)對物品的追蹤。
2．2 盤點業(yè)務流程
    基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)的盤點業(yè)務流程如圖2所示。

    (1)根據(jù)物流管理信息系統(tǒng)盤點計劃選擇要盤點的倉庫，庫區(qū)等，并制定盤點表，生成盤點清單。
    (2)堆跺機定位到需要進行盤點的貨位后，信息系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡控制RFID讀寫器開始讀取數(shù)據(jù)。RFID讀寫器通過無線網(wǎng)絡將盤點數(shù)據(jù)傳送到信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)計算每個貨位上的貨物數(shù)量的系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)量與盤點數(shù)量的差異。
    (3)庫存管理主要是完成盤點作業(yè)，同時還可以進行庫存調(diào)整管理、庫存瀏覽、貨物庫存分布查詢和儲位貨物分析等。
2．3 出庫業(yè)務流程
    基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)的出庫業(yè)務流程如圖3所示。

    (1)倉儲管理員通過倉儲管理系統(tǒng)獲取出庫作業(yè)指令，了解相關作業(yè)細節(jié)(如出庫時間、接貨車輛牌號、物品清單等)的有關資料信息，制定出庫計劃，編制出庫單。
    (2)出庫單被下載到叉車車載終端，通知叉車司機到指定庫位置，然后用手持讀寫器讀／寫庫位標簽，系統(tǒng)確認庫位正確后，從庫位上取出制定貨物。
    (3)分揀。取出的貨物被送上自動分揀設備，安裝在自動分揀設備上的自動識別裝置在貨品運動過程中閱讀RFID標簽，識別該物品屬于哪一個客戶訂單。RFID信息系統(tǒng)隨即控制分選運輸機上的分岔結構把物品撥到相應的包裝線上進行包裝以及封口。
    (4)出庫驗證。物品被運送到出庫口處，手持移動設備掃描驗證貨物信息，核對無誤后按要求進行準許出庫操作，并進行裝車作業(yè)。裝車時要注意是否有貨損情況發(fā)生，若有要立即向相關單位的業(yè)務部門的工作人員報告，并按其提出的處理意見進行處理。
    (5)出庫完畢，完成對系統(tǒng)相應信息的更新操作。電子標簽中的數(shù)據(jù)也需要更新。

3 系統(tǒng)架構
3．1 C／S結構
    客戶機／服務器(Client／Server，C／S)結構軟件分為客戶機和服務器2層，其結構如圖4所示?？蛻魴C具有一定數(shù)據(jù)處理和存儲能力。通過把應用軟件的計算和數(shù)據(jù)合理地分配在客戶機和服務器兩端，可以有效地降低網(wǎng)絡通信量和服務器運算量。該結構可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)開銷。對于用戶請求，如果客戶機能夠滿足就直接給出結果；反之則需要交給服務器來處理。例如調(diào)用存放在服務器上的公用數(shù)據(jù)，服務器對這些數(shù)據(jù)進行一些客戶看不見的處理后還給客戶。因此該模式可以均衡事務的處理，充分保證數(shù)據(jù)的一致性。

3．2 B／S結構
    B／S(Browser／Server)結構即瀏覽器和服務器結構，它是由瀏覽器、Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器3個層次組成。該結構的核心部分是Web服務器，它負責接收遠程的HTTP查詢請求，然后根據(jù)查詢的條件到數(shù)據(jù)庫服務器獲取相關數(shù)據(jù)，再將結果翻譯成HTML和各種頁面描述語言，傳送回提出查詢請求的瀏覽器。
    同樣瀏覽器也會將更該、刪除、新增數(shù)據(jù)記錄描述語言的請求申請至Web服務器，由后者與數(shù)據(jù)庫聯(lián)系完成這些工作，其結構如圖5所示。

    該系統(tǒng)在選擇架構方式時，既考慮了C／S結構的成熟性，又考慮了B／S結構的先進性，兩者結合得到如圖6所示的結構模式。由于C／S結構的安全性比B／S結構好，在倉儲業(yè)務內(nèi)部采用C／S結構；B／S結構主要用于倉儲管理系統(tǒng)與外部信息的交互，公共信息的查詢和發(fā)布。

4 結語
    本文對基于RFID的物流倉儲管理信息系統(tǒng)進行了分析和設計。首先對基于RFID的物流倉儲管理信息系統(tǒng)進行了需求分析；其次在對傳統(tǒng)倉儲業(yè)務流程進行分析的基礎上，給出了基于RFID技術的倉儲業(yè)務流程及系統(tǒng)的架構，以期對RFID在物流倉儲管理中的實際應用研究有一定的參考價值。