RFID的數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)_圖文

1、網(wǎng)絡(luò)與信息化物流技術(shù)2009年第28卷第4期(總第199期基于RFID的數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)王建維,謝勇,吳計(jì)生(華中科技大學(xué)系統(tǒng)工程研究所,湖北武漢430074f摘要】針對(duì)傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理中存在的數(shù)據(jù)信息采集不夠準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度不高的問(wèn)題,以RFID技術(shù)為核心,結(jié)合貨物一維條碼,設(shè)計(jì)了一種基于RFID的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng).實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的入庫(kù)管理、實(shí)時(shí)庫(kù)存管理、出庫(kù)管理?！娟P(guān)鍵詞】R FlD;倉(cāng)庫(kù)管理;電子標(biāo)簽;一維【中圖分類號(hào)】TP391.44;F715.6【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1005152X(200904-0130-03 Design&Implementation of D

2、iStal Warehouse Management System Based on RFIDWANG Jian-wei,XIE Yong,WU Ji-shengThe Researeh Institute of Systems Engineering,HUST,Wuhau430074,ChinaAbstract:Aiming at the problems existing in data information acquisition and automation level of traditional warehouse management and combining with I

3、D barcode technology.the paper designs a waI節(jié)house management system based on RFID technology84鼬to realizing the automated warehousinginput/output managementand n湖一time inventory exmtr01.Keywords:Rf'ID;warehouse management;electronic label;I D(one dimension1引言目前,國(guó)內(nèi)物流中心大多采用條碼掃描技術(shù)作為倉(cāng)庫(kù)管理中貨物流和信息流同步的

4、載體:但是隨著企業(yè)對(duì)信息化要求的不斷提高,條碼技術(shù)由于存在信息無(wú)法更改、存儲(chǔ)容量小、瀆取信息不方便等缺點(diǎn)已無(wú)法滿足要求。RFID(Radio Frequency Identification射頻識(shí)別技術(shù)以其非接觸、可重復(fù)使用、快速掃描、湊取方便快捷、數(shù)據(jù)容量大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)在物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)獲得越來(lái)越多的重視川。本文研究在倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)中引入RFID技術(shù).實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出,電子貨位管理,作業(yè)流程監(jiān)控管理,以期解決條形碼帶來(lái)的不足,從而在數(shù)字化和信息化的基礎(chǔ)上最大限度提升倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)效益。2系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于RFID的數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)是在現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)管理中引入RFID 技術(shù),對(duì)信息的準(zhǔn)確性和流

5、程的自動(dòng)化要求非常高,需要實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集和保證倉(cāng)庫(kù)管理各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性,確保及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫(kù)存的真實(shí)數(shù)據(jù),合理保持和控制倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存。2.1系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)由硬件設(shè)備及軟件功能模塊兩方面組成,主要思想即在倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一維條碼和RFID相結(jié)合。托盤貼R兀D電子標(biāo)簽,利用RFID電子標(biāo)簽町重復(fù)使用、數(shù)據(jù)容量大、無(wú)需人工介人等優(yōu)點(diǎn),以提高倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化水平和實(shí)現(xiàn)基于托盤的整存整取;貨物貼一維條碼,利用一維條碼成本明顯低于RFID電子標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)以降低成本,實(shí)現(xiàn)基于貨物的零存零取和貨物追蹤。一維條碼和RFID相結(jié)合。不僅可以取得對(duì)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)信息的精確掌控也可以

6、降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的成本。主控系統(tǒng)。包括主控計(jì)算機(jī)、出,入庫(kù)口的RFID識(shí)讀器、組盤區(qū)RFID讀寫器等。主控計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與出/入庫(kù)口的RFID識(shí)讀器、組盤區(qū)RFID瀆寫器以及服務(wù)器進(jìn)行連接。服務(wù)器。服務(wù)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器與主控機(jī)以及叉車進(jìn)行連接。義車及車載平板電腦:車載平板電腦卜安裝叉車導(dǎo)航子系統(tǒng)用于貨位導(dǎo)航。車載導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行連接。手持單元。包括一維條碼掃描槍和移動(dòng)RFID識(shí)讀器。一維條碼掃描槍用于貨物一維條碼的讀取操作,通過(guò)有線(或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)連接。移動(dòng)RFID識(shí)讀器用于讀取托盤RFID標(biāo)簽信息,用于庫(kù)存盤點(diǎn)。倉(cāng)庫(kù)設(shè)施。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù),包含貼有RFID電

7、子標(biāo)簽的托盤、環(huán)形分揀線、堆垛機(jī)以及WinCC監(jiān)控系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的貨物托盤卜/下架。倉(cāng)庫(kù)硬件設(shè)備布置圖如圖l所示,圖中顯示了主要硬件設(shè)備的布置位置和硬件之間的通信鏈路。入庫(kù)管理。實(shí)現(xiàn)貨物入庫(kù)操作,可完成人庫(kù)單據(jù)的錄入、【收稿日1#1120081204【作者簡(jiǎn)介】手建維(1985一,男湖北孝感人,華中科技大學(xué)碩士研究生,研究方向:物流與供應(yīng)鏈管理、物流信息系統(tǒng);謝勇(1974一,男湖北武漢人。華中科技大學(xué)控制科學(xué)與工程系副教授,博f:,研究方向:RFID物流與供應(yīng)鏈管理、物流信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和電子市場(chǎng);吳計(jì)生(1982一,男,安微桐城人,研究員,碩上。研究方向:物流自動(dòng)化。-130-萬(wàn)

8、方數(shù)據(jù)王建維,等:基于RFID的數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與信息化 圖1倉(cāng)庫(kù)硬件設(shè)備布置圖RFID數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)管琿系統(tǒng)入庫(kù)管理l I出辨理I l電省圈J I貨物組盤l l勘撤衰I I基鐾排圳;粥孤騅釧霪音查由¨匈圖2系統(tǒng)主功能模塊修改、刪除,入庫(kù)貨位自動(dòng)分配、手動(dòng)分配,已分配貨位單據(jù)指令發(fā)送等作業(yè)。出庫(kù)管理。和入庫(kù)管理類似。實(shí)現(xiàn)貨物出庫(kù)操作,可完成出庫(kù)單據(jù)的錄入、修改、刪除,出庫(kù)貨位自動(dòng)分配、手動(dòng)分配,已分配貨位單據(jù)指令發(fā)送等作業(yè)。電子貨位圖管理。主要用來(lái)奩詢和顯示倉(cāng)庫(kù)貨位存儲(chǔ)狀況及進(jìn)行可視化的貨位調(diào)整操作,包括庫(kù)區(qū)適時(shí)庫(kù)存貨位信息顯示、貨物(托盤的庫(kù)存地址查詢、調(diào)整等操作。貨

9、物組盤。實(shí)現(xiàn)貨位入/出庫(kù)托盤組盤操作。本倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)支持非整托盤入,出庫(kù),所以入/出庫(kù)作業(yè)需要組盤功能模塊以實(shí)現(xiàn)入庫(kù)組盤、出庫(kù)拆盤的操作。組盤功能模塊主要實(shí)現(xiàn)了讀寫托盤RFID標(biāo)簽信息(主要是一維條碼信息、托盤貨物調(diào)增/減、組盤撤銷等功能。 查詢及報(bào)表。倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)查詢及報(bào)表對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中庫(kù)存盤存狀態(tài)、單據(jù)以及貨物、貨位狀態(tài)進(jìn)行管理。其中包括:貨位調(diào)整單查詢、出庫(kù)單查詢、入庫(kù)單查詢等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)。對(duì)本系統(tǒng)中貨物、人員、叉車等信息進(jìn)行查看、添加、刪除和修改等操作,方便其他功能中對(duì)數(shù)據(jù)使用。2.2系統(tǒng)工作流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)T作流程主要包括入庫(kù)作業(yè)流程、出庫(kù)作業(yè)流程及庫(kù)存管理作業(yè)流程。貨物入庫(kù)時(shí),

10、倉(cāng)庫(kù)管理人員人工錄入入庫(kù)單據(jù)生成電子單據(jù)。庫(kù)管人員在主控機(jī)上選擇當(dāng)前入庫(kù)單據(jù)明細(xì)執(zhí)行入庫(kù)操作,完成入庫(kù)貨位分配并生成入庫(kù)作業(yè)指令。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器上。義車收到服務(wù)器廣播的入庫(kù)作業(yè)指令,到組盤處進(jìn)行貨物組盤。組盤完成,叉車執(zhí)行托盤入庫(kù)操作f將托盤放到入庫(kù)分揀口,根據(jù)車載平板電腦I二的貨位導(dǎo)航地圖確定貨位地址。wince管理人員運(yùn)行WINCC系統(tǒng)將入庫(kù)分揀口上的托盤放入指定貨位(堆垛機(jī)自動(dòng)運(yùn)行。叉車裝載托盤入庫(kù)時(shí)通過(guò)固定式RFID閱讀器提取標(biāo)簽信息,進(jìn)行入庫(kù)監(jiān)控。叉車司機(jī)完成入庫(kù)操作確認(rèn)后,更新叉車指令列表。庫(kù)管系統(tǒng)自動(dòng)更新庫(kù)存、貨位狀態(tài)以及庫(kù)區(qū)顯示系統(tǒng)(入庫(kù)時(shí)間、品牌規(guī)格、入庫(kù)數(shù)量和已完成

11、數(shù)量。入庫(kù)流程如圖3所示。庫(kù)管人員人一錄入出庫(kù)單據(jù)生成電子單據(jù)。庫(kù)管人員在主控機(jī)上選擇當(dāng)前出庫(kù)單據(jù)明細(xì)執(zhí)行出庫(kù)操作,完成出庫(kù)貨位分配并生成出庫(kù)作業(yè)指令,通過(guò)無(wú)線網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器上。義車收到服務(wù)器廣播的入庫(kù)作業(yè)指令,根據(jù)車載平板電腦上貨位導(dǎo)航地圖確定貨位地址。WINCC管理人員運(yùn)行WINCC系統(tǒng)將托盤從庫(kù)管系統(tǒng)選定的貨位取出。送至指定的出庫(kù)分揀口。叉車從出庫(kù)分揀u取出托盤.托盤出庫(kù)時(shí)通過(guò)固定式RFID閱讀器提取標(biāo)簽信息。進(jìn)行出庫(kù)監(jiān)控。如果是非整托盤庫(kù),則叉車將托盤運(yùn)載到組盤處進(jìn)行出庫(kù)拆盤操作,出庫(kù)拆盤完成,叉車將仍有剩余貨物的托盤放回原貨位。叉車一J機(jī)完成出庫(kù)操作確認(rèn)后,更新叉車指令列表。庫(kù)管系統(tǒng)

12、自動(dòng)更新庫(kù)存、貨位狀態(tài)以及庫(kù)區(qū)顯示系統(tǒng)(出庫(kù)時(shí)間、品牌規(guī)格、出庫(kù)數(shù)量和已完成數(shù)量。出庫(kù)流程如圖4所示。圖4出庫(kù)流程庫(kù)內(nèi)盤點(diǎn)。倉(cāng)庫(kù)管理員接到盤點(diǎn)指令后攜帶手持單元進(jìn)入庫(kù)區(qū)時(shí),依次遍歷全部貨位并將所收集到的全部貨品信息與電子貨位圖中庫(kù)存信息進(jìn)行比對(duì)。根據(jù)盤點(diǎn)結(jié)果進(jìn)行庫(kù)內(nèi)移位、補(bǔ)貨、調(diào)撥等操作。庫(kù)內(nèi)貨佗調(diào)整。倉(cāng)庫(kù)管理員選擇貨物地址調(diào)整單據(jù)進(jìn)行庫(kù)內(nèi)貨位調(diào)整作業(yè),此作業(yè)不對(duì)庫(kù)存貨物進(jìn)行增減。在主控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。僅處理調(diào)整貨物所處的貨位信息,這樣做可以避免貨物出入庫(kù)的不便。利用電了貨位網(wǎng)町進(jìn)行可視化的貨位調(diào)整操作。在電子貨位圖界面完成貨位調(diào)整后生成貨位調(diào)整指令信息發(fā)送給服務(wù)器,服務(wù)器將貨位調(diào)整指令通過(guò)

13、廣播的方式發(fā)送給義車,叉車選擇調(diào)整單據(jù)在導(dǎo)航系統(tǒng)支持下執(zhí)行貨位調(diào)整作業(yè)。-131-陽(yáng)圳崮罔引川,剖岡型目萬(wàn)方數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與信息化物流技術(shù)2009年第28卷第4期(總第199期3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)基于eclipse平臺(tái)采用C/S模式開發(fā)阿,所有功能模塊都需與數(shù)據(jù)庫(kù)相火聯(lián)。主界面采用JAVA語(yǔ)言編程,數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer2000。在與數(shù)據(jù)庫(kù)連接過(guò)程中,采用idbc技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹入庫(kù)流程的實(shí)現(xiàn)。完整的入庫(kù)需要實(shí)現(xiàn)入庫(kù)單管理、入庫(kù)貨位分配、入庫(kù)指令監(jiān)控、組盤、叉車導(dǎo)航等功能。(1入庫(kù)單管理實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)單據(jù)到電子單據(jù)轉(zhuǎn)換。電子單據(jù)是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。本模塊用于將紙質(zhì)單據(jù)生成電子單據(jù),完成入庫(kù)單

14、據(jù)的錄入、修改、刪除等操作,每個(gè)入庫(kù)單至少包含如下信息:單據(jù)號(hào)、入庫(kù)時(shí)間。每個(gè)入庫(kù)單可包含多個(gè)明細(xì).每一條明細(xì)至少包含如下信息:品牌規(guī)格、數(shù)量、單位等。生成了電子單據(jù),庫(kù)管人員就町選擇單據(jù)執(zhí)行入庫(kù)操作。(2入庫(kù)貨物分配實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)貨物倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存地址的分配。在入庫(kù)貨位分配模塊選擇入庫(kù)單明細(xì)進(jìn)行貨位分配,入庫(kù)貨位可進(jìn)行自動(dòng)分配或者手動(dòng)分配,系統(tǒng)默認(rèn)自動(dòng)分配,分配根據(jù)設(shè)計(jì)的既定原則(先進(jìn)先出、分類存放等進(jìn)行。由后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)過(guò)程完成貨位地址分配。本模塊將貨物位置最優(yōu)化,可以減少貨物搬運(yùn)的成本,降低貨物在存儲(chǔ)過(guò)程及搬運(yùn)過(guò)程中的損耗,從而提高效益。入庫(kù)貨位分配主界面如圖5所示。由于使用簡(jiǎn)單的自動(dòng)化市體貨架,

15、貨位比較少,所以本系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的頁(yè)面標(biāo)簽標(biāo)識(shí)貨位,在大型倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用中,可以應(yīng)用地理圖6組盤模塊主界面(5叉車貨位導(dǎo)航子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)對(duì)入庫(kù)貨位地址的導(dǎo)航顯示。本系統(tǒng)安裝在義車車載平板電腦上,主要界面是電子貨位圖,用于叉車出入庫(kù)及貨位調(diào)整作業(yè)中貨位導(dǎo)航,導(dǎo)航系統(tǒng)接受服務(wù)器以廣播的方式發(fā)送的指令,根據(jù)指令查詢電子貨位以可視化的方式顯示入庫(kù)貨位地址、出庫(kù)貨位地址及貨位調(diào)整中的起始地址、目標(biāo)地址。本模塊的實(shí)現(xiàn)可方便叉車司機(jī)查找貨位,防止出現(xiàn)對(duì)錯(cuò)誤貨位的操作并且節(jié)省貨位查找時(shí)間,提高了入庫(kù)作業(yè)效率。4結(jié)束語(yǔ) 鬟磬攀翼簍耄髦慧i 。譬Z .、人工手持條碼4&5掃描L I 槍掃描貨詈譽(yù)拿業(yè)粵警曼嚀竺737。:7-14.k 5L