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倉儲(chǔ)管理是商品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)非常重要的組成部分, 它是連接生產(chǎn)商、分銷商、零售商和消費(fèi)者的重要紐帶。倉儲(chǔ)的對(duì)象不僅僅是成品, 還有原材料和半成品[1]。倉儲(chǔ)管理為企業(yè)的管理者提供了庫存物品的存貨狀態(tài)、出貨狀態(tài)、存貨條件、市場流向等相關(guān)信息, 倉儲(chǔ)已經(jīng)不是簡單的貨物存儲(chǔ), 而是影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營及發(fā)展的重要因素。

傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理主要是依靠人工管理或者半自動(dòng)化管理, 通信方式多以有線通訊為主[1], 通過手持的激光掃描設(shè)備以及商品自身所采用的條形碼技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)商品的管理。傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理主要有以下四個(gè)特點(diǎn):

1) 操作方式主要依靠人工, 物品數(shù)據(jù)的采集通過二維碼來實(shí)現(xiàn), 但是由于二維碼技術(shù)條件的限制, 工作效率低, 無法對(duì)物品信息進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、全面地采集、區(qū)分和管理[2], 庫存管理的實(shí)現(xiàn)需要耗費(fèi)大量的人力物力。

2) 物品出入庫、盤點(diǎn)、調(diào)度、配貨業(yè)務(wù)流程多, 效率低且容易出錯(cuò)[2]。

3) 倉儲(chǔ)管理主要依靠手工報(bào)表、人工統(tǒng)計(jì)的方式來實(shí)現(xiàn), 無法實(shí)時(shí)更新信息, 容易造成物流、信息流的不對(duì)稱[2], 進(jìn)而影響企業(yè)的生產(chǎn)和銷售。

4) 部分規(guī)模較大的物流倉儲(chǔ)企業(yè)雖然通過信息化建設(shè)在很大程度上減少人力的投入, 但是仍然不能完全實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化管理。

傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理模式已經(jīng)應(yīng)用多年, 技術(shù)成熟且投入的費(fèi)用較低, 比較適合于小規(guī)模的倉儲(chǔ)管理, 但是在面對(duì)規(guī)模較大的倉儲(chǔ)管理時(shí), 這種管理模式的弊端就會(huì)凸顯出來, 這樣就需要一種全新的倉儲(chǔ)管理模式來解決這些問題, 而基于RFID技術(shù)的智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生了。

RFID技術(shù)的基本工作原理是:由閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送特定頻率的射頻信號(hào), 當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入有效工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流, 從而獲得能量被激活, 使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去;閱讀器的接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來的調(diào)制信號(hào), 經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器信號(hào)處理模塊, 經(jīng)解調(diào)和解碼后將有效信息送至后臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理;主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算識(shí)別該標(biāo)簽的身份, 針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制, 最終發(fā)出指令信號(hào)控制閱讀器完成不同的讀寫操作[3]。

RFID無線射頻識(shí)別技術(shù)具有通信速率快, 安全性高的特點(diǎn), 其在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成, 同時(shí)由于國家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的支持, 使得物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)RFID技術(shù)得以迅速發(fā)展, 其生產(chǎn)規(guī)模在不斷擴(kuò)大, 生產(chǎn)成本也在逐漸下降, 這些都為其在智能倉儲(chǔ)管理方面的應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)。

RFID無線射頻識(shí)別技術(shù)在倉儲(chǔ)管理上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:

1) 根據(jù)應(yīng)用需要我們一般采用高頻13.56MHz無源電子標(biāo)簽, 此種類型標(biāo)簽重量輕、體積小、壽命長、成本低廉, 有效讀寫距離在1m左右, 并在工程實(shí)現(xiàn)中得到了廣泛地應(yīng)用[2]。由于標(biāo)簽所具備的特點(diǎn)使其能夠穩(wěn)定的應(yīng)用于物品的倉儲(chǔ)管理。

2) 每個(gè)電子標(biāo)簽都有全球唯一的編碼, 且在存儲(chǔ)區(qū)可以寫入相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在入庫前每一件物品都會(huì)配備相應(yīng)的電子標(biāo)簽, 電子標(biāo)簽內(nèi)會(huì)詳細(xì)的記錄每件物品的詳細(xì)信息, 這樣每件物品就具有了其唯一的電子身份。

3) 根據(jù)實(shí)際需要可以把RFID電子標(biāo)簽封裝成不同的類型和形狀, 這樣便于實(shí)際應(yīng)用, 同時(shí)電子標(biāo)簽具有重復(fù)使用的特點(diǎn), 可以實(shí)現(xiàn)多次擦寫, 大大降低了標(biāo)簽的使用費(fèi)用。

4) RFID電子標(biāo)簽具有加密功能, 可以在RFID電子標(biāo)簽與讀寫設(shè)備之間設(shè)立相對(duì)應(yīng)的唯一密鑰, 只有專用的讀寫設(shè)備才可以讀取標(biāo)簽中的信息, 這樣可以有效是保障倉庫貨品的信息和數(shù)據(jù)安全。

倉儲(chǔ)管理主要由入庫、物品進(jìn)貨位、盤點(diǎn)、配貨、出庫等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成, 基于RFID技術(shù)的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理模式, 從技術(shù)和管理模式上帶來了新的變革。

如圖1所示, RFID技術(shù)貫穿于整個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng), 從入庫前的粘貼電子標(biāo)簽寫入物品數(shù)據(jù)信息到出庫裝車, RFID技術(shù)都起著至關(guān)重要的作用。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中主要涉及到三個(gè)模塊:模塊1是貨物入庫前的電子標(biāo)簽粘貼及相關(guān)的數(shù)據(jù)信息寫入環(huán)節(jié);模塊2主要是貨物進(jìn)庫、叉車搬運(yùn)貨物進(jìn)貨位、盤點(diǎn)環(huán)節(jié);模塊3主要是倉庫配貨及貨物出庫環(huán)節(jié)。

模塊1:這個(gè)模塊主要涉及到三個(gè)工作步驟:

1) 對(duì)單位物品的電子標(biāo)簽粘貼;

2) 電子標(biāo)簽初始化及貨物數(shù)據(jù)信息的寫入;

3) 對(duì)寫入標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息與供應(yīng)商提供的貨物數(shù)據(jù)信息核對(duì), 檢查無誤后入庫。

模塊2:這個(gè)模塊主要涉及到叉車搬運(yùn)貨物入庫和貨物盤點(diǎn)2個(gè)環(huán)節(jié)。

1) 當(dāng)電子標(biāo)簽信息和供應(yīng)商提供的貨物數(shù)據(jù)信息核對(duì)無誤后, 入庫處的倉庫服務(wù)器會(huì)根據(jù)需要入庫的貨物類型自動(dòng)分配空貨位信息給叉車, 叉車在接到貨位指令后, 會(huì)按照其指令將貨物搬運(yùn)到需要存放的位置, 同時(shí)該貨位RFID讀寫器會(huì)將進(jìn)入該貨位的貨物信息上傳至倉庫服務(wù)器, 確認(rèn)無誤后確認(rèn)貨物入庫。

圖1 智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)整體流程圖  下載原圖

2) 盤點(diǎn)主要由貨位固定的RFID讀寫器和手持RFID讀寫器來實(shí)現(xiàn), 根據(jù)倉庫的盤點(diǎn)需要, 通過貨物的信息讀取和倉庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)核對(duì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)倉庫的貨物盤點(diǎn)。

模塊3:這個(gè)模塊主要是配貨出庫, 倉庫信息中心在收到下游分銷商的訂單后, 下達(dá)配貨指令, 叉車在收到配貨指令后從相應(yīng)的貨位搬運(yùn)貨物, 同時(shí)RFID讀寫器會(huì)自動(dòng)將當(dāng)前貨位的出庫情況上傳至倉庫服務(wù)器。貨物出庫時(shí), 倉庫門口的RFID讀寫器會(huì)自動(dòng)讀取出庫貨物信息, 同時(shí)會(huì)和倉庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫核對(duì), 確認(rèn)無誤后出庫。同時(shí)在裝車前會(huì)對(duì)貨物上的電子標(biāo)簽進(jìn)行回收, 核對(duì)無誤后對(duì)裝車運(yùn)輸。

圖2 收貨入庫流程圖  下載原圖

收貨入庫環(huán)節(jié)是倉儲(chǔ)管理非常重要的一個(gè)部分, 在這個(gè)環(huán)節(jié)中主要涉及到以下三個(gè)方面的內(nèi)容:

1) 倉庫根據(jù)庫存情況安排訂單, 供貨商接受訂單, 安排貨源。庫存物品會(huì)設(shè)置相應(yīng)的庫存報(bào)警值, 倉庫在完成盤點(diǎn)后會(huì)對(duì)需要補(bǔ)充的物品安排訂單, 同時(shí)公司的采購部門還會(huì)根據(jù)下游分銷商的需求制定新的采購需求。對(duì)于倉庫物品固定的供應(yīng)商, 物資采購部門可以直接在線上實(shí)現(xiàn)物資采購, 而對(duì)于新的物品或者同類物品但是需要需找新的供應(yīng)商, 可采用招標(biāo)或者線下采購的模式來實(shí)現(xiàn)物資的采購。在完成采購后供應(yīng)商應(yīng)向倉庫提供詳細(xì)的物資信息, 包括物品名稱、原料、生產(chǎn)商、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)等等相關(guān)信息, 以便于RFID電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入。

2) 貨物運(yùn)至卸貨區(qū), 進(jìn)行電子標(biāo)簽的粘貼、數(shù)據(jù)寫入。當(dāng)貨物完成卸貨后, 可根據(jù)貨物的品種和類型對(duì)其進(jìn)行分類, 完成分類后對(duì)其進(jìn)行電子標(biāo)簽的粘貼 (注:電子標(biāo)簽應(yīng)設(shè)計(jì)成具有便于粘貼、回收特點(diǎn)和外觀的芯片) 。一般電子標(biāo)簽的粘貼以成箱物品或者托盤為單位, 這樣便于管理。完成電子標(biāo)簽的粘貼工作后統(tǒng)一對(duì)其進(jìn)行初始化, 結(jié)合產(chǎn)品包裝二維碼及供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)信息使用固定RFID讀寫器或者手持RFID讀寫器實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)錄入。

3) 質(zhì)檢。質(zhì)檢流程主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的數(shù)量及電子標(biāo)簽信息的核對(duì), 通過質(zhì)檢區(qū)域固定的RFID讀寫設(shè)備分批分類對(duì)貨物的數(shù)量及電子標(biāo)簽的信息與供應(yīng)商的供貨數(shù)據(jù)和倉庫采購數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì), 確認(rèn)無誤后允許入庫, 若有誤, 則發(fā)出警報(bào), 需進(jìn)一步檢驗(yàn)核對(duì), 方可入庫。

圖3 貨物進(jìn)貨位流程圖  下載原圖

當(dāng)質(zhì)檢完成后, 叉車搬運(yùn)貨物進(jìn)庫, 在物品進(jìn)貨位這個(gè)流程中主要涉及下面兩個(gè)步驟:

1) 入庫口設(shè)有RFID讀寫區(qū)域, 當(dāng)叉車搬運(yùn)貨物至此區(qū)域時(shí), RFID讀寫器會(huì)自動(dòng)讀寫貨物的標(biāo)簽信息, 并將信息上傳至倉庫服務(wù)器, 同時(shí)倉庫服務(wù)器會(huì)將貨位RFID讀寫器上傳的貨位信息與標(biāo)簽信息進(jìn)行物品類別及貨位匹配, 若無誤, 倉庫服務(wù)器會(huì)分配貨位并將貨位信息通過入庫口的RFID讀寫器寫入貨物的電子標(biāo)簽, 同時(shí)將叉車發(fā)出入庫指令。

2) 叉車得到入庫指令后搬運(yùn)貨物到達(dá)指定貨位, 并按照入庫指令將貨物放在指定的地方, 同時(shí)通過貨位處的RFID讀寫器將入庫貨物的信息上傳至倉庫服務(wù)器確認(rèn), 確認(rèn)無誤后叉車出庫, 完成入庫流程。

圖4 貨物盤點(diǎn)流程圖  下載原圖

貨物盤點(diǎn)是倉儲(chǔ)管理的核心工作之一, 在貨物盤點(diǎn)流程中可以通過固定式RFID讀寫設(shè)備和手持RFID讀寫設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對(duì)全庫的整體盤點(diǎn)和單貨位的盤點(diǎn)。

1) 固定式RFID讀寫設(shè)備全庫和單貨位盤點(diǎn)。倉庫在得到貨物盤點(diǎn)任務(wù)后, 通過倉庫服務(wù)器向貨位固定RFID讀寫設(shè)備發(fā)送盤點(diǎn)指令, 根據(jù)盤點(diǎn)任務(wù)來實(shí)現(xiàn)單貨位盤點(diǎn)、多貨位盤點(diǎn)和全庫盤點(diǎn)。RFID讀寫設(shè)備接收到盤點(diǎn)指令后會(huì)對(duì)貨位的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取, 同時(shí)將讀取到的信息上傳至倉庫服務(wù)器, 通過與原始數(shù)據(jù)庫及出庫情況核對(duì)來實(shí)現(xiàn)貨物的盤點(diǎn)工作。

2) 手持RFID讀寫設(shè)備貨位盤點(diǎn)。手持RFID讀寫器的優(yōu)點(diǎn)在于其的可移動(dòng)性, 主要針對(duì)小面積或者單貨位盤點(diǎn)。倉庫在得到貨物盤點(diǎn)任務(wù)后, 倉庫工作人員可以使用RFID手持讀寫器來對(duì)需要盤點(diǎn)的物品或者貨位來實(shí)現(xiàn)盤點(diǎn), 同時(shí)通過倉庫的無線設(shè)備將數(shù)據(jù)上傳至倉庫服務(wù)器, 通過與原始數(shù)據(jù)庫及出庫情況核對(duì)來實(shí)現(xiàn)貨物的盤點(diǎn)工作。

通過盤點(diǎn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控倉庫物品的進(jìn)庫、存貨、報(bào)損、出庫狀態(tài), 以便于倉庫管理人員快速、準(zhǔn)確的處理下游經(jīng)銷商需求及倉庫的采購需求。

配貨出庫是倉儲(chǔ)管理的最后一個(gè)環(huán)節(jié), 這個(gè)流程主要涉及配貨、出庫、回收電子標(biāo)簽及裝車運(yùn)輸四個(gè)方面的內(nèi)容。

1) 配貨。下游分銷商訂單到達(dá)倉庫后, 倉庫服務(wù)器通過倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)自動(dòng)分析訂單, 同時(shí)控制貨位RFID讀寫器讀取貨位物品信息, 通過分析計(jì)算出訂單所需物品所在的貨位并生成配貨指令。配貨指令生成后, 倉庫服務(wù)器會(huì)向叉車發(fā)送配貨指令, 叉車接收到配貨指令后會(huì)前往相應(yīng)貨位搬運(yùn)貨物, 確認(rèn)無誤后搬運(yùn)貨物出貨位。

2) 出庫。當(dāng)叉車搬運(yùn)貨物出庫時(shí), 在出庫口經(jīng)過RFID讀寫區(qū)域, RFID讀寫器會(huì)自動(dòng)讀取貨物RFID標(biāo)簽信息, 同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至倉庫服務(wù)器, 倉庫服務(wù)器通過核對(duì)訂單和數(shù)據(jù)信息, 確認(rèn)無誤后出庫。同時(shí)倉庫服務(wù)器會(huì)根據(jù)出庫情況自動(dòng)變更貨物庫存量。

圖5 配貨出庫流程圖  下載原圖

3) RFID電子標(biāo)簽回收。貨物出庫后會(huì)有一個(gè)RFID電子標(biāo)簽的回收程序, 通過專人回收RFID電子標(biāo)簽, 回收、登記、核對(duì)數(shù)量、初始化, 檢查無誤后貨物裝車。

4) 裝車運(yùn)輸。經(jīng)過上面的一系列程序, 貨物裝車運(yùn)輸?shù)竭_(dá)各地的分銷商。

從以上流程可以看到, RFID技術(shù)在收貨、入庫、盤點(diǎn)、配貨、出庫這幾個(gè)環(huán)節(jié)都起到了非常重要的作用, 通過RFID技術(shù)的應(yīng)用大大降低了倉庫在人力、物力上的投入, 在現(xiàn)代化的大型倉儲(chǔ)建設(shè)中具有重要的作用。

本方案在技術(shù)上可行, 在經(jīng)濟(jì)上的投入也是可以接受的。相對(duì)傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理模式, 本方案可以實(shí)現(xiàn)以下功能:

1) 操作方式基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化, 改變了傳統(tǒng)的主要依靠人工操作的倉儲(chǔ)管理模式, 大大減少了企業(yè)人力、物力的投入, 降低了企業(yè)成本, 提高了工作效率。

2) RFID技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)二維碼技術(shù)的限制, 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物品信息更為全面的采集和存儲(chǔ), 以便于對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)分和管理。

3) 物品出入庫、盤點(diǎn)、調(diào)度、配貨等業(yè)務(wù)流程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化, 不僅減少了業(yè)務(wù)流程, 提高了工作效率, 同時(shí)也改變了過去依靠人工處理所造成的低效率、高出錯(cuò)率的狀況。

4) RFID技術(shù)的應(yīng)用使得倉儲(chǔ)管理人員能夠?qū)崟r(shí)、精確的掌握庫存物資情況, 對(duì)于合理優(yōu)化庫存與貨位, 實(shí)現(xiàn)資源的合理利用具有重要意義[4]。

5) RFID技術(shù)的應(yīng)用使得盤點(diǎn)更為便捷, 可以通過控制貨位RFID讀寫設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的單貨位盤點(diǎn)、多貨位盤點(diǎn)和全庫盤點(diǎn), 改變了過去依靠人工盤點(diǎn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、高錯(cuò)誤率的狀況。

6) RFID技術(shù)的應(yīng)用使得倉儲(chǔ)信息能夠?qū)崟r(shí)更新, 提高了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性, 實(shí)現(xiàn)了對(duì)庫存貨物的可視化管理[4], 使得企業(yè)的物流、信息流更為精確, 進(jìn)而更有利于企業(yè)生產(chǎn)和銷售工作的開展。

經(jīng)濟(jì)上, RFID芯片價(jià)格低廉, 在倉儲(chǔ)管理中可以重復(fù)使用, 同時(shí)RFID讀寫設(shè)備可以采用租賃的形式使用, 免去了大量購進(jìn)讀寫設(shè)備的費(fèi)用, 而RFID技術(shù)的引進(jìn)可以在很大程度上降低企業(yè)的成本, 為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益, 相對(duì)RFID技術(shù)和設(shè)備上的投入是值得的。

可以看到, RFID技術(shù)的應(yīng)用, 徹底改變了傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理模式, 在很大程度上減少了企業(yè)人力、物力的投入, 極大的降低了企業(yè)的倉儲(chǔ)管理成本, 提高了庫存周轉(zhuǎn)率, 降低了庫存損耗, 節(jié)省了時(shí)間, 提高了效率, 并在一定程度上提高了企業(yè)對(duì)市場反應(yīng)的靈活度, 對(duì)提高企業(yè)效益, 提升品牌形象, 增強(qiáng)企業(yè)的競爭力具有重要的意義。

但是本文的設(shè)計(jì)也存在一定的局限性, 由于目前RFID電子標(biāo)簽的價(jià)格問題, 其并不能像二維碼一樣實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用, 僅限于倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)使用, 但是隨著RFID技術(shù)的逐步成熟和芯片生產(chǎn)的規(guī)模化, 其必然能像二維碼一樣實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到消費(fèi)全過程的管理和應(yīng)用。

RFID技術(shù)目前在倉儲(chǔ)行業(yè)的應(yīng)用較少, 但隨著RFID技術(shù)的發(fā)展, 在未來幾年勢必會(huì)在倉儲(chǔ)物流行業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛的推廣應(yīng)用。從技術(shù)和投入的成本角度來看, RFID技術(shù)目前較適用于大型的倉儲(chǔ)物流企業(yè)。本論文的主要觀點(diǎn)在于:第一, 詳細(xì)介紹了收貨、入庫、盤點(diǎn)、配貨、出庫各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和解決方案, 在技術(shù)上具有可行性。第二, 從經(jīng)濟(jì)的角度分析了RFID技術(shù)的投入成本和使用后能為企業(yè)帶來的效益, 使得RFID技術(shù)更具應(yīng)用和投入價(jià)值。RFID技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)為物流倉儲(chǔ)行業(yè)帶來巨大的技術(shù)和管理上的變革, 對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。