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國(guó)家電網(wǎng)公司實(shí)施物資集約化管理以來(lái),已經(jīng)建立了統(tǒng)一的物資管理體系,在保障物資供應(yīng)、促進(jìn)管理規(guī)范等方面取得了顯著成效。為了支撐現(xiàn)代化物資倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)的順利開展,建立以集約化、信息化、 自動(dòng)化、專業(yè)化為核心驅(qū)動(dòng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理信息支撐系統(tǒng)是十分必要的。然而由于歷史原因,倉(cāng)儲(chǔ)管理基礎(chǔ)設(shè)施和信息化系統(tǒng)建設(shè)滯后,已不能適應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)物資管理的需求,嚴(yán)重制約了物資集約化的管理水平。

無(wú)線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)是提高倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化水平的有效途徑。 由于RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)信息量豐富、識(shí)別速度快、實(shí)時(shí)、 方便等特點(diǎn),通過(guò)與國(guó)家電網(wǎng)公司ERP信息系統(tǒng)及RFID手持終端配合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)訂購(gòu)、驗(yàn)收、收貨、 上架、補(bǔ)貨、揀選、復(fù)核、發(fā)貨、退貨、配送等業(yè)務(wù)流程的支持。因此,有必要研究如何借助RFID技術(shù)提高倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化水平,實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)精細(xì)化管理。

目前,在國(guó)家電網(wǎng)公司的倉(cāng)儲(chǔ)管理中,對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物料的信息采集主要采用接觸式的條碼技術(shù),但是條碼技術(shù)存在一系列的缺點(diǎn):條碼需要人工逐條掃描操作,效率低,并且記錄的信息無(wú)法更改,存儲(chǔ)容量相對(duì)較小;“看到”條形碼才能讀取;如果條形碼標(biāo)簽被污損、撕裂或丟失,掃描設(shè)備將無(wú)法正確識(shí)別條碼等。由于條碼標(biāo)簽存在先天不足與缺陷,導(dǎo)致越來(lái)越難以滿足倉(cāng)儲(chǔ)管理的需求,從而影響管理的效益。 而RFID技術(shù)是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別應(yīng)用的趨勢(shì),和目前大量應(yīng)用的接觸式條形碼識(shí)別技術(shù)相比,RFID技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)。

1)智能化。RFID通過(guò)無(wú)線 電信號(hào)識(shí) 別倉(cāng)儲(chǔ)特定物資并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),是非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種。與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)依靠光電掃描不同的是,RFID識(shí)別工作不需要人工干預(yù),可應(yīng)用于各種倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境,且識(shí)別的數(shù)據(jù)可通過(guò)接口傳送到ERP等信息系統(tǒng)中,從而實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)物資信息處理的自動(dòng)化[1]。

2)遠(yuǎn)距離識(shí)別。RFID標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,不斷地主動(dòng)或者被動(dòng)地發(fā)射無(wú)線電波,可以被閱讀器接收并正確地識(shí)別出來(lái)。根據(jù)RFID類型的不同,識(shí)別的距離從幾厘米到幾十米不等。當(dāng)采用自帶電池的主動(dòng)標(biāo)簽時(shí),有效的識(shí)別距離可達(dá)30 m以上。

3)快速大批量掃描。RFID辨識(shí)器可同時(shí)辨識(shí)讀取多個(gè)RFID標(biāo)簽,RFID的讀卡器每250 ms便可從射頻標(biāo)簽中讀出商品的相關(guān)數(shù)據(jù),同時(shí)當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),閱讀器能夠識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體,并同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)批量識(shí)別(可同時(shí)處理200多個(gè)標(biāo)簽)[2,3]。

4)體積小型化,形狀多樣化。在使用方面,RFID可以根據(jù)需要進(jìn)行安裝,不受倉(cāng)儲(chǔ)物資尺寸大小與形狀限制。此外,RFID標(biāo)簽更可以向小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用于不同的倉(cāng)儲(chǔ)物資。

5)抗污染能力和耐久性。目前倉(cāng)儲(chǔ)管理使用條形碼的載體是不干膠或紙張,因此容易破損或受到污染。但RFID由于材質(zhì)和制造工藝與條形碼完全不同,因此對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)的抵抗性。此外,倉(cāng)儲(chǔ)物資在使用條形碼時(shí),主要粘貼于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損,而RFID標(biāo)簽是將數(shù)據(jù)存在芯片中,因此可以應(yīng)用于比較惡劣的環(huán)境中。

6)可重復(fù)使用,使用壽命長(zhǎng)并支持讀寫。倉(cāng)儲(chǔ)物資所使用的條形碼包含的信息是只讀的,在粘貼上去之后就無(wú)法更改,只能夠一次性使用。而RFID標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)則可以重復(fù)地新增、修改、刪除, 方便信息的更新,可以在使用完成后回收并標(biāo)志其他倉(cāng)儲(chǔ)物資。

7)穿透性和無(wú)屏障閱讀。RFID通過(guò)無(wú)線電信號(hào)識(shí)別特定倉(cāng)儲(chǔ)物資并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),因此能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),并能夠進(jìn)行穿透性識(shí)別。在需要時(shí),甚至隔著箱子或其他包裝容器識(shí)別里面的庫(kù)存物資,而無(wú)需拆開庫(kù)存物資的外包裝。而條形碼掃描和識(shí)別必須在近距離而且沒(méi)有物體阻擋的情況下,才可以讀取條形碼數(shù)據(jù)[4]。

8)數(shù)據(jù)的記憶容量大。RFID標(biāo)簽的容量比條形碼大,可標(biāo)記的內(nèi)容更多。一維條形碼的容量是50 Bytes,二維條形碼最大的容量可儲(chǔ)存2至3 000字符,而目前RFID最大的容量則有數(shù)MBytes,并且隨著記憶載體的發(fā)展,RFID數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量也將不斷擴(kuò)大[5]。

9)安全性。由于RFID存儲(chǔ)的是電子式信息, 其內(nèi)部數(shù)據(jù)可經(jīng)由算法進(jìn)行加密,使存儲(chǔ)的內(nèi)容不易被偷竊、偽造及變?cè)臁?

在國(guó)家電網(wǎng)公司加快建設(shè)現(xiàn)代電網(wǎng)物流體系的過(guò)程中,RFID技術(shù)可以應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)管理環(huán)節(jié)中,以快速、準(zhǔn)確、低成本的方式解決數(shù)據(jù)采集問(wèn)題。在倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)上涉及2個(gè)部分的業(yè)務(wù)應(yīng)用:現(xiàn)場(chǎng)收發(fā)貨和倉(cāng)庫(kù)移動(dòng)應(yīng)用,其中倉(cāng)庫(kù)移動(dòng)應(yīng)用還包含倉(cāng)儲(chǔ)管理 (Warehouse Management,WM)/ 物料管理(Inventory Management,IM)2個(gè)方面的業(yè)務(wù)應(yīng)用。這些業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景中涉及的業(yè)務(wù)涵蓋了現(xiàn)場(chǎng)交接、驗(yàn)收、 發(fā)貨管理,以及庫(kù)內(nèi)的收貨入庫(kù)、組盤上架、揀配下架、發(fā)貨出庫(kù)、庫(kù)內(nèi)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、盤點(diǎn)、倉(cāng)位調(diào)整、記賬變更等業(yè)務(wù)階段。

使用RFID技術(shù)無(wú)縫集成RFID識(shí)別系統(tǒng),與國(guó)家電網(wǎng)公司ERP系統(tǒng)中的招標(biāo)采購(gòu)、供應(yīng)商管理、物資管理、編碼體系等系統(tǒng)的橫向集成,實(shí)現(xiàn)訂購(gòu)、驗(yàn)收、收貨、上架、補(bǔ)貨、揀選、復(fù)核、發(fā)貨、退貨、配送等業(yè)務(wù)流程的支持,實(shí)現(xiàn)物資和備品備件的全程標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一管理。在現(xiàn)場(chǎng)收發(fā)貨、IM倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)、WM倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)三大場(chǎng)景下,RFID技術(shù)具體應(yīng)用的業(yè)務(wù)流程如圖1、圖2所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)收發(fā)貨、IM 倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)環(huán)境下 RFID 技術(shù)具體 Fig.1 RFID application procedure in on-site receiving and delivery and IM

圖2 WM 倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)環(huán)境下 RFID 技術(shù)具體應(yīng)用的業(yè)務(wù)流程 Fig.2 RFID application procedure in WM

為加快建設(shè)現(xiàn)代電網(wǎng)物流體系,實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司倉(cāng)儲(chǔ)物資管理方式集約化,并向主動(dòng)服務(wù)方向轉(zhuǎn)變,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)射頻識(shí)別和激光掃描器等信息傳感設(shè)備以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力物資的RFID智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,從而實(shí)現(xiàn)電力物資的標(biāo)準(zhǔn)化及信息化管理。

將RFID技術(shù)應(yīng)用 于國(guó)家電 網(wǎng)公司的 倉(cāng)儲(chǔ)物資管理中,在總體架構(gòu)上分為三大部分:ERP系統(tǒng)、 RFID應(yīng)用中間件和應(yīng)用終端。其中,ERP系統(tǒng)為國(guó)家電網(wǎng)公司物資管理信息系統(tǒng),系統(tǒng)功能強(qiáng)大,覆蓋倉(cāng)儲(chǔ)物資管理全過(guò)程,提供完善的物資信息和管理方式;RFID應(yīng)用中間件,能與ERP系統(tǒng)進(jìn)行緊密的業(yè)務(wù)集成和數(shù)據(jù)集成,貫穿于ERP工作流程的庫(kù)存管理等環(huán)節(jié),將應(yīng)用終端硬件設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為ERP系統(tǒng)可直接處理的業(yè)務(wù)單據(jù),起到RFID系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)之間的信息溝通作用;應(yīng)用終端包含PDA移動(dòng)客戶端、出庫(kù)檢查PC機(jī)、移動(dòng)小車等形式,采用胖客戶端的原生應(yīng)用APP模式,使用C/S架構(gòu),以保障系統(tǒng)運(yùn)行的高質(zhì)量性、高可靠性、高穩(wěn)定性和低風(fēng)險(xiǎn)性?？傮w運(yùn)行模式如圖3所示。

圖3 總體運(yùn)行模式 Fig.3 Overall operation mode  下載原圖

1)庫(kù)存物資采購(gòu)收貨。供應(yīng)商根據(jù)到貨驗(yàn)收單送貨到對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù),物資供應(yīng)(分)公司倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)到貨驗(yàn)收單對(duì)貨物進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)不合格則通知合同履約專責(zé);檢驗(yàn)合格,倉(cāng)庫(kù)管理員將物料上架。供應(yīng)商根據(jù)相關(guān)要求,打印物料碼標(biāo)簽,并貼在物料或包裝上。如果供應(yīng)商沒(méi)有打印物料碼標(biāo)簽, 倉(cāng)庫(kù)管理員需要打印物料碼標(biāo)簽并貼在物料或包裝上。

2)庫(kù)存物資調(diào)撥入庫(kù)。物資發(fā)出部門將物料送達(dá)倉(cāng)庫(kù)并提交調(diào)撥單,倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)調(diào)撥單進(jìn)行貨物檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)不合格,與需求部門協(xié)調(diào)將物資退還給發(fā)貨部門;如果檢驗(yàn)合格,倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)手持終端將物資入庫(kù)、上架。

3)庫(kù)存物資調(diào)撥出庫(kù)。倉(cāng)庫(kù)管理員接收到調(diào)撥單,根據(jù)調(diào)撥單將物資下架、出庫(kù)。下架過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)所在倉(cāng)位的物料數(shù)量、可用狀態(tài)與系統(tǒng)信息有差異,必須及時(shí)反饋并查實(shí)原因,確保出庫(kù)單數(shù)量與實(shí)際出庫(kù)數(shù)量一致。對(duì)托盤管理的物料,下架時(shí)必須掃描托盤條碼。倉(cāng)庫(kù)管理員與領(lǐng)料部門必須按實(shí)發(fā)數(shù)量簽收出庫(kù)單。

4)庫(kù)存物資盤點(diǎn)。倉(cāng)庫(kù)收到盤點(diǎn)任務(wù),記賬員確認(rèn)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)沒(méi)有未完成的上架、下架任務(wù)后,創(chuàng)建盤點(diǎn)憑證同時(shí)凍結(jié)倉(cāng)位,倉(cāng)庫(kù)管理員進(jìn)行盤點(diǎn)并錄入盤點(diǎn)數(shù)量,記賬員在系統(tǒng)中生成差異清單,并判斷是否需要重盤。如果不需要,創(chuàng)建差異分析報(bào)告,由相關(guān)部門審批,審批通過(guò),記賬員清除WM中的差異,財(cái)務(wù)人員根據(jù)差異分析報(bào)告清除IM中的差異; 審批不通過(guò),倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)審批意見(jiàn)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

5)庫(kù)存物資報(bào)廢流程。倉(cāng)庫(kù)有物料報(bào)廢的需求,將倉(cāng)位上的物料凍結(jié),由物資部門組織審核是否報(bào)廢。審核通過(guò)倉(cāng)庫(kù)做報(bào)廢,倉(cāng)庫(kù)管理員將物料下架; 否則將物料解凍,不做報(bào)廢。

本文在分析了國(guó)家電網(wǎng)公司物資集約化背景的基礎(chǔ)上,提出使用RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)行業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理領(lǐng)域的信息化和精益化管理。將RFID技術(shù)與以往電網(wǎng)行業(yè)使用的條碼技術(shù)作對(duì)比,并分析RFID技術(shù)的優(yōu) 勢(shì)所在。 在此基礎(chǔ) 上,對(duì)RFID技術(shù)所應(yīng)用的倉(cāng)儲(chǔ)管理領(lǐng)域業(yè)務(wù)進(jìn)行分析和提取, 提出總體業(yè)務(wù)框架,并分層次描述了實(shí)際應(yīng)用的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)模式。最后,對(duì)RFID技術(shù)在電網(wǎng)行業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理的具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行介紹,以此提高倉(cāng)儲(chǔ)物資管理的安全性、高效性、準(zhǔn)確性、集約化、全局性。