基于RFID的物流倉儲管理系統(tǒng)分析與設(shè)計

摘要：針對傳統(tǒng)倉儲管理模式中普遍存在的業(yè)務(wù)流程多，跟蹤困難，周轉(zhuǎn)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(chǔ)上，提出了在物流倉儲領(lǐng)域應(yīng)用RFID技術(shù)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(wù)流程進行分析研究，給出了物流倉儲業(yè)務(wù)流程的信息和過程結(jié)構(gòu)，并建立了基于RFID技術(shù)的倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)實施架構(gòu)方法。
關(guān)鍵詞：射頻識別；物流倉儲；管理系統(tǒng)；系統(tǒng)架構(gòu)

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(gòu)為了充分利用其具有的倉儲資源，提供高效的倉儲服務(wù)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(wù)流程多、貨品跟蹤困難、資金和貨品周轉(zhuǎn)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(dǎo)致管理費用的增加，服務(wù)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)能力和效益的目標(biāo)。
    (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(wù)流程。提高貨品查詢的準(zhǔn)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(wù)流程是保障高響應(yīng)能力和高效倉儲管理的基礎(chǔ)，因此倉儲管理需要采用科學(xué)的管理流程及組織結(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)鏈上各個節(jié)點的相關(guān)人員及時、準(zhǔn)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(yīng)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(guān)鍵業(yè)務(wù)流程
    基于RFID技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)的核心是：每件貨物都附加了電子標(biāo)簽，相應(yīng)地在倉庫各入口的通道處設(shè)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(biāo)簽獲得貨物的信息。庫內(nèi)各貨架中間和出庫通道也設(shè)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(wù)流程
    基于RFID技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)的入庫業(yè)務(wù)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(guān)業(yè)務(wù)細節(jié)(如入庫時間、送貨車輛牌號、物品清單等)的有關(guān)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(shè)備的預(yù)入庫準(zhǔn)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(biāo)簽中的信息，系統(tǒng)將實際入庫信息與預(yù)入庫信息進行比較，按照一定的邏輯判斷驗證電子標(biāo)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(guān)業(yè)務(wù)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(biāo)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(wù)結(jié)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(yīng)信息的更新操作。電子標(biāo)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(wù)流程
    基于RFID技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)的盤點業(yè)務(wù)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(luò)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(luò)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(wù)流程
    基于RFID技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)的出庫業(yè)務(wù)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(guān)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(guān)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(biāo)簽，系統(tǒng)確認(rèn)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(shè)備，安裝在自動分揀設(shè)備上的自動識別裝置在貨品運動過程中閱讀RFID標(biāo)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(jié)構(gòu)把物品撥到相應(yīng)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(shè)備掃描驗證貨物信息，核對無誤后按要求進行準(zhǔn)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(guān)單位的業(yè)務(wù)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(yīng)信息的更新操作。電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)也需要更新。

3 系統(tǒng)架構(gòu)
3．1 C／S結(jié)構(gòu)
    客戶機／服務(wù)器(Client／Server，C／S)結(jié)構(gòu)軟件分為客戶機和服務(wù)器2層，其結(jié)構(gòu)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(yīng)用軟件的計算和數(shù)據(jù)合理地分配在客戶機和服務(wù)器兩端，可以有效地降低網(wǎng)絡(luò)通信量和服務(wù)器運算量。該結(jié)構(gòu)可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務(wù)合理分配到客戶端和服務(wù)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(jié)果；反之則需要交給服務(wù)器來處理。例如調(diào)用存放在服務(wù)器上的公用數(shù)據(jù)，服務(wù)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(wù)的處理，充分保證數(shù)據(jù)的一致性。

3．2 B／S結(jié)構(gòu)
    B／S(Browser／Server)結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，它是由瀏覽器、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器3個層次組成。該結(jié)構(gòu)的核心部分是Web服務(wù)器，它負責(zé)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(wù)器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，再將結(jié)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(wù)器，由后者與數(shù)據(jù)庫聯(lián)系完成這些工作，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。

    該系統(tǒng)在選擇架構(gòu)方式時，既考慮了C／S結(jié)構(gòu)的成熟性，又考慮了B／S結(jié)構(gòu)的先進性，兩者結(jié)合得到如圖6所示的結(jié)構(gòu)模式。由于C／S結(jié)構(gòu)的安全性比B／S結(jié)構(gòu)好，在倉儲業(yè)務(wù)內(nèi)部采用C／S結(jié)構(gòu)；B／S結(jié)構(gòu)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(jié)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(shè)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(wù)流程進行分析的基礎(chǔ)上，給出了基于RFID技術(shù)的倉儲業(yè)務(wù)流程及系統(tǒng)的架構(gòu)，以期對RFID在物流倉儲管理中的實際應(yīng)用研究有一定的參考價值。