基于RFID和條形碼的智能化倉庫管理系統(tǒng)分析

1、第 頁基于RFID和條形碼的智能化倉庫管理系統(tǒng)本方案主要針對目前中小企業(yè)倉儲管理的現(xiàn)狀和存在的不足，采用無線射頻與條形碼技術(shù)對中小企業(yè)倉庫管理進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，在分析了無線射頻與條形碼技術(shù)在中小企業(yè)倉庫管理中的價值后，提出了一種基于無線射頻和條形碼技術(shù)的中小企業(yè)倉庫管理系統(tǒng)解決方案。該方案對基于RFID和條形碼技術(shù)的入庫、出庫、盤庫三個流程進(jìn)行了詳細(xì)的描述。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于RFID和條形碼技術(shù)的系統(tǒng)模型?，F(xiàn)代庫存管理涉及大量復(fù)雜的產(chǎn)品要想在激烈的競爭中取得優(yōu)勢就必須對庫存管理提出更高的要求:提高貨品查詢的準(zhǔn)確性改善盤點作業(yè)的質(zhì)量降低成本;一旦低于安全庫存系統(tǒng)能夠自動警示;提高貨品出入庫效率給

2、管理者和決策者提供及時準(zhǔn)確的庫存信息。對于中小企業(yè)而言企業(yè)自身的特點決定了其在倉庫管理上投入的財力與人力要受到較大的限制，因此更需要契合自身實際的倉庫管理系統(tǒng)解決方案。一、中小企業(yè)倉庫管理現(xiàn)狀分析我國中小企業(yè)數(shù)已達(dá)到4200多萬戶，占全國企業(yè)總數(shù)的9918%，這些企業(yè)的信息自動化程度直接影響和反映我國的生產(chǎn)力及綜合國力。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)庫存管理技術(shù)呈現(xiàn)出一系列新的發(fā)展趨勢，但仍存在一些問題，尤其是信息的共享集成，在分析已有庫存管理的基礎(chǔ)上，總結(jié)如下不足:(1)信息采集的手段落后。大多數(shù)企業(yè)采用人工采集的方式效率比較低下。即便是采用了條碼技術(shù)，也不可能完全脫離人工作用，所以難以避免會出現(xiàn)

3、一些差錯，而且效率極低。(2)信息不能實現(xiàn)集成和共享。一些企業(yè)的信息化建設(shè)沒有實現(xiàn)真正意義上的集成共享，不能實現(xiàn)業(yè)務(wù)信息和財務(wù)信息的自動傳遞，也就不能對企業(yè)實施實時控制。更有企業(yè)仍一定程度上依賴手工操作，企業(yè)的效率也就難以提高，無法從根本上降低企業(yè)的成本。另外，由于不能實現(xiàn)信息的集成，企業(yè)的一些有價值的信息可能不能得到應(yīng)用失去信息的功效。二、 RFID與條形碼技術(shù)在中小企業(yè)倉庫管理中的價值體現(xiàn)目前中小企業(yè)現(xiàn)有的倉庫管理主要有兩種方法：一種是人工記憶與卡片相結(jié)合的方法，主要應(yīng)用在原料品種比較少的企業(yè)，這種方式不僅費時費力，而且容易出錯，使得貨物倉儲環(huán)節(jié)效率低下，給企業(yè)帶來較大的損失；另一種是通過

4、實施倉庫管理系統(tǒng)，采用條碼掃描技術(shù)作為倉庫管理中貨物流和信息流同步載體的方法，條碼具有成本低、能有效進(jìn)行分類，能傳達(dá)眾多物品信息等優(yōu)點，但是隨著企業(yè)對信息化要求的不斷提高，條碼技術(shù)存在的信息無法更改、存儲容量小、讀取信息不方便等缺點造成信息系統(tǒng)在采集原始數(shù)據(jù)時出現(xiàn)數(shù)據(jù)不夠完整，為企業(yè)后期對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測增加了難度。無線射頻識別技術(shù)(RFID)是一種非接觸式的數(shù)據(jù)采集自動識別技術(shù)以其容量大、壽命長、耐污損、非接觸、自動化等特點逐漸成為一種主要的對象識別技術(shù)。對于RFID這一突破性的技術(shù)埃森哲實驗室首席科學(xué)家弗格森是這樣評價的：第一，可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別

5、一類物體;第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息;第三，可以同時對多個物體進(jìn)行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。但由于電子標(biāo)簽成本過高、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失、安全問題等原因，使得RFID還不會完全取代條形碼，從目前條碼技術(shù)在各行業(yè)應(yīng)用的成熟度和RFID技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的現(xiàn)狀以及這兩項技術(shù)的特性來判斷，RFID技術(shù)和條碼技術(shù)的應(yīng)用將會長期共存。將RFID與條碼技術(shù)引入倉庫管理系統(tǒng)，能夠滿足中小企業(yè)對倉儲管理信息化、自動化、現(xiàn)代化的要求，實現(xiàn)倉庫實時狀態(tài)的可視化，使倉庫管理更加，快速地響應(yīng)環(huán)境的變化，同時可以提高倉庫內(nèi)部資源的利用率。三、基于RFID與條形碼的中小企業(yè)的倉

6、庫系統(tǒng)方案設(shè)計在收貨單上相同類型的物品共用一個電子標(biāo)簽，每個物品包裝上貼一個條形碼，同時把電子標(biāo)簽與條形碼的對應(yīng)關(guān)系保存在數(shù)據(jù)庫中，通過手持電子標(biāo)簽條形碼讀寫器掃描物品標(biāo)簽上的信息自動完成入庫操作，在倉庫每個貨位上都布置一個貨位標(biāo)簽，通過物品標(biāo)簽上的信息更新貨位標(biāo)簽，最后對物品電子標(biāo)簽回收，使其能夠循環(huán)使用。該方案通過在原有條形碼方式下內(nèi)嵌RFID技術(shù)，有效地提高了信息收集的自動化程度，實現(xiàn)了對出入庫作業(yè)的實時監(jiān)控，方便了對庫存貨品的定位與查詢，同時避免了電子標(biāo)簽完全代替條形碼的高額成本，從而大幅度提高了倉庫作業(yè)的工作效率。620)this.style.width=620; border=0本

7、系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、手持電子標(biāo)簽條形碼讀寫器、物品標(biāo)簽和貨位標(biāo)簽、物品條形碼、主機管理系統(tǒng)等五部分組成，方案結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個系統(tǒng)以手持式讀寫器為主，輔助以桌面型的固定式設(shè)備做發(fā)卡之用途;標(biāo)簽分為貨物標(biāo)簽和貨位標(biāo)簽，無線路由接入局域網(wǎng)供無線手持終端接入網(wǎng)絡(luò)使用;手持式讀寫器總倉庫的用戶通過局域網(wǎng)連接訪問系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接人局域網(wǎng)，提供數(shù)據(jù)存儲功能;主機管理系統(tǒng)在后臺應(yīng)用服務(wù)器上實現(xiàn)，主要對傳統(tǒng)的倉庫管理軟件進(jìn)行了擴(kuò)充，利用RFID和條碼技術(shù)完成貨物的入庫、出庫、盤加等功能。1、入庫流程分析 貨品入庫時需要進(jìn)行貨品信息錄入、產(chǎn)生收貨單、檢驗并放置貨品、產(chǎn)生入庫單等多項操作，主要流程如圖

8、2所示：620)this.style.width=620; border=0(1)貨品收貨并驗收。倉庫收貨人員根據(jù)送貨單上的訂單號或供應(yīng)商名稱判斷該批物品是否是公司購買的，對物品數(shù)量及其外觀進(jìn)行初步的驗收并生成收貨單，在收貨單上相同類型的物品打印一個電子標(biāo)簽，每個物品包裝上打印一個條形碼;質(zhì)檢人員對原料取樣，檢驗原料的各項指標(biāo)后錄入驗收單，給出該物料的最終結(jié)論。收貨單通過條形碼與驗收單對應(yīng)。(2)在庫存管理系統(tǒng)的入庫操作模塊選擇要入庫貨品的信息，生成一張新的入庫單。(3)貨品入庫。倉庫管理員把驗收合格的物品放到拖車上，通過手持電子標(biāo)簽條形碼讀寫器掃描物品上的電子標(biāo)簽獲得將要入庫的物品，系統(tǒng)根據(jù)

9、貨位管理顯示出物品的貨位。(4)更新貨位標(biāo)簽。倉庫管理員根據(jù)手持電子標(biāo)簽條形碼讀寫器上的物品位置擺放物品根據(jù)物品標(biāo)簽的信息更新貨位標(biāo)簽；對于新物品新貨位，倉庫管理員根據(jù)貨位管理原則對物品上架，并把該物品標(biāo)簽改為貨架標(biāo)簽，通過手持設(shè)備更新電子標(biāo)簽條碼表和物料貨位表。(5)回收貨品標(biāo)簽完成入庫。貨物上架完成后取下物品標(biāo)簽，通過手持設(shè)備對該物品標(biāo)簽進(jìn)行初始化，并更新電子標(biāo)簽條碼表，為下一次使用做準(zhǔn)備。相比較于傳統(tǒng)入庫業(yè)務(wù)來說，由于入庫驗收的工作主要通過RFID系統(tǒng)自動入庫來完成，倉庫管理人員只要按照正常方式將驗收好的貨品放在入庫小車上，系統(tǒng)通過自動讀寫RFID標(biāo)簽來完成貨品入庫工作，降低了物品的交接

10、時間和人力，大大提高了入庫工作的效率。2、出庫流程分析 貨品出庫的操作是入庫操作的逆過程，需要進(jìn)行出庫單生成、提取物品、更新標(biāo)簽以及確認(rèn)出庫等操作，其操作如圖3所示。 620)this.style.width=620; border=0(1)在庫存管理系統(tǒng)的出庫操作模塊根據(jù)銷售單號或生產(chǎn)任務(wù)單號選擇要出庫貨品的信息，生成一張新的出庫單，系統(tǒng)通過貨位管理列出各個物品的位置。(2)貨品出庫。倉庫管理員根據(jù)出庫單，到指定的貨位取下相應(yīng)的貨品，掃描貨品包裝箱上的條形碼，將貨品放上拖車。按以上步驟將此批出庫貨品取放完畢后。操作員在手持設(shè)備上對出庫操作進(jìn)行最終確認(rèn)，隨后手持設(shè)備將自動對所有信息進(jìn)行批處理，

11、生成出庫備用信息。(3)更新貨位標(biāo)簽。倉庫管理員通過手持設(shè)備讀取當(dāng)前貨架標(biāo)簽的庫存信息，手持設(shè)備根據(jù)備用信息，重新計算出新的庫存信息，將其寫入貨位標(biāo)簽上指定信息塊，同時更新電子標(biāo)簽條碼表，生成操作日志。(4)完成出庫。3、盤庫流程分析 基于RFID的自動盤點傳統(tǒng)的庫存盤點時間短，數(shù)據(jù)可以自動錄入，在作業(yè)流程上與傳統(tǒng)盤點作業(yè)有區(qū)別，其作業(yè)流程包括：盤點數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、條形碼數(shù)據(jù)掃描、更新標(biāo)簽數(shù)據(jù)、差錯數(shù)據(jù)校驗、盤點報表生成、盤盈盤虧處理等操作其操作如圖4所示。620)this.style.width=620; border=0(1)盤點數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。對庫存管理系統(tǒng)中庫存的賬面數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，但除像傳統(tǒng)盤點打

12、印盤點單時匯總物料總量外，還需得到賬面上RFID標(biāo)簽記錄的信息，如對應(yīng)的條形碼物料編碼，物料名稱，數(shù)量，位置等。(2)更新標(biāo)簽數(shù)據(jù)。盤點人員持激活的手持設(shè)備進(jìn)入需要盤點的區(qū)域，以每個標(biāo)簽為單位進(jìn)行盤點。將手持設(shè)備設(shè)置在庫存盤點狀態(tài)，用手持設(shè)備掃描貨架上的所有貨品包裝箱條形碼。當(dāng)掃描完單個原料的全部條碼后，操作員在手持設(shè)備上對該原料盤點操作進(jìn)行確認(rèn)，手持設(shè)備對所獲得的條碼信息進(jìn)行計算生成原料盤點信息，接著操作員將手持設(shè)備上的盤點信息寫入原料標(biāo)簽。(3)差錯數(shù)據(jù)校驗。有了上面的兩類數(shù)據(jù)即可對原材料倉庫庫存數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，根據(jù)RFID標(biāo)簽中的代碼對應(yīng)的條形碼、物料名、數(shù)量、位置等參數(shù)是否與系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致

13、。對于不一致的數(shù)據(jù)，通過人工方式來確認(rèn)賬面數(shù)據(jù)還是RFID數(shù)據(jù)的偏差并給予修正。(4)盤點報表生成。對于以上的詳單數(shù)據(jù)分類形成盤點報表并存儲對詳單數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，得到類似企業(yè)傳統(tǒng)盤點的盤點報表。RFID技術(shù)的引入僅僅是改變了盤點流程提高了盤點效率，在上層應(yīng)用報表的形式方面沒有多大改變，這也使得庫存管理人員不對企業(yè)引入RFID技術(shù)革新產(chǎn)生抵觸。(5)盤盈盤虧處理。將實物數(shù)據(jù)與賬面數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，將結(jié)果分為盤點平衡(賬面數(shù)據(jù)=實物數(shù)據(jù))，盤盈(賬面數(shù)據(jù)實物數(shù)據(jù))；對于盤盈盤虧的物料，必須進(jìn)行相應(yīng)處理使系統(tǒng)查詢結(jié)果反映真實庫存，這樣才可以使得基于庫存的計劃更加可行。四、系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計包括讀卡

14、器和標(biāo)簽的收發(fā)程序、后臺服務(wù)器設(shè)備管理軟件和后臺數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。讀卡器和標(biāo)簽的收發(fā)程序主要完成程序初始化、定義RF發(fā)送/接收的物理地址、發(fā)送/接收的地址長度、發(fā)送/接收的頻段和速率等參數(shù);服務(wù)器端軟件采用VisualSC#設(shè)計實現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000，系統(tǒng)框架如圖5所示。620)this.style.width=620; border=0五、應(yīng)用實例 天津某食品有限公司有員工約250人，產(chǎn)品大多數(shù)為客戶定制，不同的訂單所涉及的原材料也不盡相同。種類復(fù)雜的物料和名目繁多的產(chǎn)品使其倉儲管理勞動量巨大。在應(yīng)用RFID之前，庫存管理靠人工操作，每天都要手工處理入庫或出庫單據(jù)；雖然

15、使用計算機進(jìn)行存貨賬務(wù)管理，但倉庫保管員仍用紙質(zhì)倉位卡片管理實物。遇到旺季人、出庫頻率高的時候，操作人員需要頻繁進(jìn)行手工單據(jù)和計算機操作，而且賬面上的入庫、出庫與倉庫實際的操作有延遲，致使其銷售人員無法掌握確切的產(chǎn)品庫存和原材料存貨情況，從而導(dǎo)致決策失誤不能按時交貨。 系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備及標(biāo)簽管理、入庫管理、出庫管理、盤庫管理、統(tǒng)計分析等功能模塊。部分功能模塊描述如下： 入庫操作管理通過選擇訂單號或者供應(yīng)商名稱來自動顯示出入庫貨品的詳細(xì)信息并根據(jù)日期和時間自動生成入庫單號，填寫入庫貨品的數(shù)量和單價后產(chǎn)生內(nèi)部的標(biāo)簽編碼和條形碼用來標(biāo)識入庫后的貨品。 出庫操作管理選擇銷售單或生產(chǎn)任務(wù)單來自動顯示出出庫貨品的詳細(xì)信息，并根據(jù)日期和時間自動生成入庫單號，操作人員根據(jù)出庫單明細(xì)上貨架信息和條碼進(jìn)行出庫操作。盤庫管理通過選擇貨品的種類及名稱，可以查詢出該貨品在倉庫中的庫存情況及該貨品的庫存總量。同時，當(dāng)盤點出的倉庫庫存量