RFID在紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

引言

在紡織行業(yè)中，隨著制造環(huán)境的改變，產(chǎn)品周期越來(lái)越短，小批量、多品種的生產(chǎn)方式，對(duì)庫(kù)存管理的要求越來(lái)越高。如果不能保證及時(shí)準(zhǔn)確而有效地進(jìn)貨、發(fā)貨和庫(kù)存控制，將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大損失，因而必須建立新型的庫(kù)存管理系統(tǒng)。為此，本文設(shè)計(jì)了一種基于 RFID 技術(shù)的新型紡織倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。利用該技術(shù)的非可視性閱讀和多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)讀等特性，可以有效地完成收貨、上架、撿貨、補(bǔ)貨、發(fā)貨、盤(pán)點(diǎn)等幾個(gè)流程，并將其作為一項(xiàng)企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)提供資產(chǎn)、庫(kù)存、材料實(shí)時(shí)位置和狀態(tài)的穩(wěn)定數(shù)據(jù)流，以便進(jìn)一步提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 RFID 技術(shù)簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別 (Radio Frequency Identification，RFID) 技術(shù)，是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。目前，利用電子標(biāo)簽、RFID 通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全球物品跟蹤與信息共享的物聯(lián)網(wǎng)。這將在全球范圍內(nèi)從根本上提高對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)售等各環(huán)節(jié)物品的流動(dòng)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)管理水平。

該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)至少包含射頻標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器通過(guò)天線(xiàn)與 RFID 射頻標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭搿FID 射頻標(biāo)簽芯片上有可擦寫(xiě)可編程的只讀存儲(chǔ)器來(lái)儲(chǔ)存識(shí)別碼或其它數(shù)據(jù)，可以作為貨物的標(biāo)識(shí)卡，具有非接觸、工作距離長(zhǎng)、可重復(fù)讀寫(xiě)、識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。

RFID 系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、應(yīng)用接口或中間件軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、軟件管理系統(tǒng)等構(gòu)成，其中 RFID 中間件是將 RFID 硬件和應(yīng)用軟件結(jié)合在一起的媒介，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中各個(gè)模塊需要使用 RFID 中間件才能夠?qū)﹄娮訕?biāo)簽進(jìn)行各種操作。圖 1 所示是 RFID 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖1 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 RFID 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)需求分析

隨著紡織企業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，倉(cāng)庫(kù)管理的物資種類(lèi)及數(shù)量不斷增加、出入庫(kù)頻率劇增，倉(cāng)庫(kù)管理作業(yè)變得十分復(fù)雜和多樣化。傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)通常使用條碼標(biāo)簽或是人工倉(cāng)儲(chǔ)管理單據(jù)等方式，而這些倉(cāng)庫(kù)作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿(mǎn)足倉(cāng)庫(kù)管理的快速、準(zhǔn)確要求，有著明顯的缺點(diǎn)。人工管理時(shí)，手工登記不僅容易出錯(cuò)，而且工作效率低，倉(cāng)庫(kù)作業(yè)繁瑣，人工成本較高 ；而條碼管理則比較容易復(fù)制、不防污、不防潮，但只能近距離讀取，一次只能讀取一條。

將 RFID 引入到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中，利用 RFID 數(shù)據(jù)容量大、可重復(fù)使用、無(wú)障礙讀取等優(yōu)點(diǎn)，不但可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以極大地提高工作效率。因此，基于 RFID 的管理系統(tǒng)可以大大簡(jiǎn)化物品的庫(kù)存管理，滿(mǎn)足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。

基于 RFID 的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的收料管理、出入庫(kù)管理、移庫(kù)管理和盤(pán)點(diǎn)管理等功能，可以方便企業(yè)對(duì)貨物進(jìn)行監(jiān)管，并可方便地對(duì)倉(cāng)庫(kù)里物料的基本情況進(jìn)行更新、刪除和查詢(xún)。

3 RFID 技術(shù)在紡織企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件配置

本系統(tǒng)的硬件涉及主控計(jì)算機(jī)、電子標(biāo)簽、手持式閱讀器、固定閱讀器、服務(wù)器等。服務(wù)器通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可以將主控計(jì)算機(jī)與叉車(chē)上的閱讀器和手持式閱讀器連接起來(lái)，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本文用到的閱讀器主要有以下兩種 ：

第一種是手持式閱讀器 ：讀寫(xiě)距離為 2 m 左右，主要用于出入庫(kù)、移庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)等操作 ；第二種是固定閱讀器 ：讀寫(xiě)距離在 1 m 左右，主要用于叉車(chē)上，讀取貨物標(biāo)簽內(nèi)的庫(kù)位信息，并與庫(kù)位標(biāo)簽上的庫(kù)位信息進(jìn)行核對(duì)。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件部分采用 Visual Basic 6.0 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以 C/S 模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用 SQL Server 2000，連接數(shù)據(jù)庫(kù)采用 ADO 技 術(shù)。 操作系統(tǒng)為 Windows 2000、Windows2003、Windows XP。

本文設(shè)計(jì)的基于 RFID 的紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

圖 2 紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

利用系統(tǒng)中的用戶(hù)管理模塊可對(duì)用戶(hù)進(jìn)行分級(jí)管理，不同用戶(hù)具有不同的權(quán)限，如系統(tǒng)管理員具有日常管理、入庫(kù)管理、查詢(xún)管理、移庫(kù)管理、出庫(kù)管理、打印等權(quán)限，而業(yè)務(wù)員則具有入庫(kù)作業(yè)、查詢(xún)管理、移庫(kù)作業(yè)、出庫(kù)作業(yè)、打印等權(quán)限。

通過(guò)物料管理，可對(duì)倉(cāng)庫(kù)里所有物料的種類(lèi) ( 包括名稱(chēng)、供應(yīng)商、價(jià)格等信息 ) 進(jìn)行更新、刪除和查詢(xún)等操作，實(shí)現(xiàn)物料管理功能。

倉(cāng)庫(kù)管理可對(duì)倉(cāng)庫(kù)里的物料貨物實(shí)現(xiàn)收料、入庫(kù)、移庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)管理，并能導(dǎo)出每種功能模塊的單據(jù)，以方便用戶(hù)進(jìn)行物料管理 ；還能提供收料、入庫(kù)、移庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)的明細(xì)，以方便用戶(hù)查詢(xún)。

4 RFID 紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

圖 3 所示是一個(gè) RFID 紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖。

圖 3 紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖

在本系統(tǒng)中，主控系統(tǒng)主要用于生成和發(fā)送出入庫(kù)指令、移庫(kù)及盤(pán)點(diǎn)指令 ；手持單元的任務(wù)是用手持式閱讀器通過(guò)有線(xiàn) ( 或無(wú)線(xiàn) ) 網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)連接，以下載主機(jī)發(fā)送的指令，并根據(jù)指令完成作業(yè)，再通過(guò)手持式閱讀器將信息發(fā)送到主控計(jì)算機(jī)。

叉車(chē)終端就是在叉車(chē)上安裝固定閱讀器，以便在收 / 揀貨時(shí)，用其閱讀器讀取庫(kù)位標(biāo)簽與入庫(kù)指令上的庫(kù)位信息并進(jìn)行核對(duì)。

電子標(biāo)簽是 RFID 紡織企業(yè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中的主要部件。由于 RFID 技術(shù)目前還未在紡織企業(yè)的各個(gè)供應(yīng)鏈上普及，所以，當(dāng)貨物剛從供應(yīng)商處送過(guò)來(lái)時(shí)，往往是不貼標(biāo)簽的。而要將 RFID 技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，就必須使用 RFID 標(biāo)簽，所以，在入庫(kù)之前，首先要制作需要的 RFID 標(biāo)簽。電子標(biāo)簽分為兩種 ：一種為庫(kù)位標(biāo)簽 ( 包括庫(kù)位編號(hào)及所放貨物信息 )，以便于管理貨物的存放位置；另一種為貨物標(biāo)簽，主要記錄貨物的各種信息 ( 包括名稱(chēng)、數(shù)量、種類(lèi)、價(jià)格等 )。具體制作過(guò)程需要使用 RFID 讀寫(xiě)器將庫(kù)位信息寫(xiě)入到電子標(biāo)簽中，然后將電子標(biāo)簽固定在庫(kù)位上，這樣就可以方便管理員使用手持式閱讀器讀取庫(kù)位信息。由于紡織企業(yè)出入庫(kù)時(shí)的貨物數(shù)量較多，因此，還需制作托盤(pán)標(biāo)簽，便于實(shí)現(xiàn)大批量貨物的管理。如果貨物數(shù)量較少，則在每個(gè)貨物上粘貼貨物標(biāo)簽。同時(shí)這些標(biāo)簽都可重復(fù)使用，待貨物出庫(kù)時(shí)可取下送到入庫(kù)處重復(fù)使用。剩下的流程都是在已貼上相應(yīng)電子標(biāo)簽的前提下進(jìn)行的。

4.1 入庫(kù)作業(yè)

在入庫(kù)管理中使用 RFID 技術(shù)的主要目的是減少商品入庫(kù)過(guò)程所消耗的時(shí)間，增加入庫(kù)過(guò)程中的準(zhǔn)確性。其具體流程如下：

（1）當(dāng)貨物運(yùn)送到倉(cāng)庫(kù)時(shí)，由工作人員檢查貨物數(shù)量、規(guī)格等是否都與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)手動(dòng)生成的進(jìn)貨訂單一致，如果一致，則準(zhǔn)備入庫(kù) ；

(2) 將物品放于入庫(kù)托盤(pán)處，用閱讀器讀取貨物信息，這樣，計(jì)算機(jī)將根據(jù)貨物信息自動(dòng)分配庫(kù)位地址 ；

(3) 將庫(kù)位號(hào)與貨物編碼下載到閱讀器，工作人員根據(jù)該入庫(kù)指令，利用叉車(chē)將貨物運(yùn)送到指定庫(kù)位，通過(guò)叉車(chē)上的固定閱讀器核對(duì)位置無(wú)誤后，把貨物送入庫(kù)位 ( 如有必要，也可以修改庫(kù)位標(biāo)簽中記錄的貨物編號(hào)和數(shù)量信息 )，若放錯(cuò)庫(kù)位，系統(tǒng)則發(fā)出警報(bào) ；

(4) 將驗(yàn)收后的相關(guān)信息由 RFID 讀寫(xiě)設(shè)備自動(dòng)識(shí)別傳送給計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的庫(kù)存信息，同時(shí)打印入庫(kù)單據(jù)。

4.2 出庫(kù)作業(yè)

出庫(kù)管理主要解決揀貨和信息錄入工作。利用 RFID 閱讀器可直接讀取電子標(biāo)簽內(nèi)的內(nèi)容，從而免去了拆箱檢查的麻煩，省去了人工錄入的繁瑣工作量，大大節(jié)省了人工成本，而且可以提高工作效率和準(zhǔn)確性。

操作時(shí)，作業(yè)人員根據(jù)主機(jī)內(nèi)的出入庫(kù)管理系統(tǒng)軟件生

成銷(xiāo)售訂單，并將其相關(guān)的貨物編碼與相應(yīng)庫(kù)位等數(shù)據(jù)下載到閱讀器中，作業(yè)人員就可按閱讀器提示到達(dá)指定庫(kù)位。

然后，從庫(kù)位上取出指定數(shù)量的貨物放于出貨托盤(pán)，并改寫(xiě)托盤(pán)標(biāo)簽和庫(kù)位標(biāo)簽內(nèi)物品數(shù)量。當(dāng)貨物運(yùn)送到出口處時(shí)，可用閱讀器讀取貨物信息并與出庫(kù)指令對(duì)照。若不符合，則警告提示，進(jìn)行人工檢查 ；若符合，則通過(guò)閱讀器向計(jì)算機(jī)讀入出庫(kù)信息，并生成出庫(kù)單。最后，取下貨物標(biāo)簽，以便可重復(fù)利用。

4.3 移庫(kù)作業(yè)

當(dāng)一批貨物出庫(kù)配送工作完成接近尾聲，庫(kù)存已經(jīng)不多，或收到下一批大宗貨物入庫(kù)通知，需要進(jìn)行移庫(kù)、移倉(cāng)操作時(shí)，如果采用人工移庫(kù)的方式，常常會(huì)導(dǎo)致貨物與庫(kù)位情況不符，非常不利于下次揀貨，給倉(cāng)庫(kù)管理帶來(lái)非常大的不便。若采用RFID 技術(shù)，則只需由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出指令給作業(yè)員手中的閱讀器，作業(yè)員看到指令后，即可定位相應(yīng)的貨物、數(shù)量，以將貨物移到相應(yīng)的目標(biāo)庫(kù)中 ；完成后，即可修改標(biāo)簽信息，并向系統(tǒng)計(jì)算機(jī)發(fā)回相應(yīng)數(shù)據(jù)。

4.4 庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)

盤(pán)點(diǎn)的作用是保證庫(kù)存實(shí)物與信息系統(tǒng)中記錄的一致性。傳統(tǒng)盤(pán)點(diǎn)的方法需要手工統(tǒng)計(jì)貨物數(shù)量，不僅增加了作業(yè)人員的強(qiáng)度，而且大大加長(zhǎng)了盤(pán)點(diǎn)周期，不利于掌握庫(kù)存情況，即使貨物缺失或被盜也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。但是，利用 RFID 技術(shù)的話(huà)，只需要作業(yè)人員攜帶手持式閱讀器進(jìn)入庫(kù)區(qū)，依次遍歷全部庫(kù)位后，便可將相應(yīng)的物品編號(hào)、物品名稱(chēng)、物品所在庫(kù)位條碼以及物品在該庫(kù)位上的數(shù)量等盤(pán)點(diǎn)結(jié)果傳輸給系統(tǒng)管理中心，并根據(jù)需要產(chǎn)生各種庫(kù)存報(bào)表。

利用 RFID 技術(shù)的盤(pán)點(diǎn)方式不僅可以減輕作業(yè)人員的工作強(qiáng)度，縮短盤(pán)點(diǎn)周期，提高數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，及時(shí)了解庫(kù)存情況，做出合理進(jìn)貨計(jì)劃，而且還可及時(shí)發(fā)現(xiàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，保證物料的安全。

5 應(yīng)用成效

將本倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)運(yùn)用于紡織企業(yè)，可取得較好的效果，主要表現(xiàn)如下：

(1) 利用 RFID 技術(shù)可一次性讀入大量標(biāo)簽，從而省去了人工錄入的繁瑣工作量，大大節(jié)省了人工成本，提高了工作效率 ；

(2) 通過(guò)庫(kù)位標(biāo)簽和貨物標(biāo)簽可及時(shí)記錄貨物的變動(dòng)信息( 種類(lèi)、位置、名稱(chēng)、數(shù)量等 )，減少錄入貨物時(shí)的人為錯(cuò)誤，提高了入、出、移、盤(pán)庫(kù)等操作的精確率 ；

(3) 由于入庫(kù)等作業(yè)的可靠性提高，避免了許多不合理訂單，大大提高了供貨配給的運(yùn)轉(zhuǎn)周期 ；

(4) 增大了倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品的吞吐量，減低了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用；

(5) 采用射頻技術(shù)能大大提高揀選和分發(fā)過(guò)程的效率與準(zhǔn)確率，并加快配送的速度。表 1 所列是某紡織企業(yè)使用 RFID 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的前后效果對(duì)比。

表 1 使用 RFID 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)前后的效果對(duì)比表

6結(jié)語(yǔ)

本文將RFID射頻技術(shù)應(yīng)用于紡織企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)管理，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出一套可供紡織企業(yè)使用的智能化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)倉(cāng)庫(kù)貨物的出入倉(cāng)庫(kù)情況進(jìn)行檢驗(yàn)登記,了解庫(kù)存信息，還可掌握各類(lèi)物資在倉(cāng)庫(kù)中的當(dāng)前位置，不僅可省去人工錄入的繁瑣步驟，還可大大減少由于操作不當(dāng)而產(chǎn)生的失誤。相比于條形碼標(biāo)簽，RFID閱讀器可在一定范圍內(nèi)一次識(shí)讀大量標(biāo)簽，從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，也使效率大大提高;同時(shí)體積小、存儲(chǔ)信息量大，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離識(shí)別，十分適合在各種復(fù)雜環(huán)境下使用。將RFID射頻技術(shù)應(yīng)用于紡織企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)管理，從整體上改善了管理效能，為企業(yè)帶來(lái)了直接的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有利于提升紡織企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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