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(guī)模的倉庫中，怎樣才能快速地找到的貨物？現(xiàn)在絕大多數(shù)的倉庫還是通過在貨架上貼手寫卡片來區(qū)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(jīng)常出現(xiàn)取錯貨物和多次重復取貨的錯誤。

盤點一定要停業(yè)才能進行嗎？對于大型的倉庫進行停業(yè)盤點所造成的損失是顯而易見的，也是企業(yè)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(yè)的管理者所不愿意面對的。有沒有可以在不影響企業(yè)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(tǒng)，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(yè)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(tǒng)進行叉車的調度，使其始終在的線路上處于滿負荷的工作狀態(tài)。

基于 RFID 技術的解決方案

一、系統(tǒng)架構

（一）叉車調度方案系統(tǒng)架構

如果在叉車活動的區(qū)域具備無線網(wǎng)絡環(huán)境，就可以通過無線網(wǎng)絡完成對叉車的調度。以無線網(wǎng)絡無縫地覆蓋叉車工作的通道區(qū)域，保證管理系統(tǒng)下達的調度指令和叉車執(zhí)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(tài)下。

（二）倉庫作業(yè)管理系統(tǒng)架構

1、倉庫作業(yè)管理硬件系統(tǒng)結構

硬件系統(tǒng)由管理系統(tǒng)服務器、管理系統(tǒng)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(shù)據(jù)（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(shù)據(jù)傳送給管理系統(tǒng)；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(fā)送地、到貨、訂單明細等。

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

（3）管理系統(tǒng)核對實到貨物信息與應到貨物信息。 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(shù)量等） 。

（4） 完成數(shù)據(jù)核對后， 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(tǒng)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(tǒng)在完成是否可以入庫的檢測以后， 根據(jù)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，要搜尋的貨位。通過尋位設備逐一掃描貨位標簽來搜尋的貨位，當搜索到的貨位時，尋位設備以清晰的信號指示貨位已經(jīng)找到。

（3）工作人把的貨物放入的貨位，并改寫貨位標簽的相應信息。 在找到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(shù)量。 尋位設備應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， 把應放入此貨位的貨物編碼寫入貨位標簽并修改數(shù)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(zhí)行入位操作。執(zhí)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(shù)據(jù)傳送回后端管理系統(tǒng)， 完成入庫操作。

（二）移庫：管理系統(tǒng)指派叉車對貨架中現(xiàn)有貨物的存放位置進行調整。

（1）  系統(tǒng)通過無線局域網(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）  司機駕駛叉車到貨架，以掃描貨位編碼，系統(tǒng)判斷此貨位是否為系統(tǒng)的貨位。

（3）  司機以手持設備掃描貨物的編碼，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，則司機將該貨物取出。

（5）  司機按照管理系統(tǒng)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(tǒng)判斷此貨位是否為系統(tǒng)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(tǒng)的貨位后，按“確認”鍵，表示移庫完畢。管理系統(tǒng)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(jù)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(shù)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(jīng)過要尋找的貨位， 尋位設備就會按系統(tǒng)的設定給出聲音或圖像的提示， 表示貨位已經(jīng)找到。 （注：

尋位設備對貨位標簽響應的距離和方式可以根據(jù)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(shù)量。 尋位設備中的手持系統(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(shù)據(jù)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(jīng)完成揀貨操作的貨物， 系統(tǒng)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(fā)

生。

2、配裝：

配裝員按照手持系統(tǒng)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(jù)手持系統(tǒng)顯示的配裝單明細信息讀取貨物的標簽或條碼獲取貨物的編碼， 輸入配

裝數(shù)量。 手持系統(tǒng)會檢測輸入的數(shù)據(jù)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(shù)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(tǒng)會自動核對數(shù)據(jù)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(jīng)完成的配裝單， 系統(tǒng)會自動加鎖， 使其不可再進行該項操作，以避免重復配裝現(xiàn)象的發(fā)生。

3、裝車：

管理系統(tǒng)指派叉車到的配裝區(qū)將貨物運送到提貨車輛。

（1）系統(tǒng)通過無線局域網(wǎng)找到一輛空閑的叉車，命令該叉車到的配裝區(qū)。

（2）司機駕駛叉車到配裝區(qū)，以手持設備掃描配裝區(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(tǒng)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(shù)據(jù)清潔。進行揀貨操作不僅可以實現(xiàn)對貨位的快速、準確定位，而且手持設備中的應用系統(tǒng)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(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)的合法性的嚴密控制，保證了操作過程中數(shù)據(jù)的完整性和一致性，使得進入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)清潔、有效。

2．適時的工作向導。在配裝工作中，手持系統(tǒng)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(shù)據(jù)的合法性的嚴密控制保證了配裝員嚴格按配裝單操作，限度降低了錯裝和重復配裝等錯誤發(fā)生的可能性，提高了工作效率和工作質量。

3．分區(qū)盤點，實時進行。盤點工作可以在不停業(yè)的情況下進行。無論工作場是否具備無線網(wǎng)絡環(huán)境，系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)了前端手持系統(tǒng)與后端管理系統(tǒng)之間實時的雙向自由傳送，保證了叉車的整個作業(yè)過程的信息都在管理系統(tǒng)的準確調度、處理和監(jiān)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(tài)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(chǎn)品規(guī)格分區(qū)存放，也就不會出現(xiàn)給一種產(chǎn)品劃出的貨位用不完，而另一種產(chǎn)品沒有地方放的情況。管理系統(tǒng)可以根據(jù)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(tǒng)設備選型

在系統(tǒng)設計中,根據(jù)實際需要,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的讀寫設備.經(jīng)過實驗,設備性能達到預期要求.