RFID數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)原理

發(fā)布日期：2020-08-20 09:30:40 作者：Ling 點擊：20540

基于RFID的數(shù)字化倉庫在現(xiàn)有倉庫管理中引入RFID技術(shù)，對信息的準(zhǔn)確性和流程的自動化要求非常高，需要實現(xiàn)對倉庫各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的數(shù)據(jù)采集，保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，確保企業(yè)及時準(zhǔn)確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)，以便合理保持和控制企業(yè)庫存。其整體作業(yè)流程與傳統(tǒng)倉庫有很大的區(qū)別。本節(jié)將對基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的原理進(jìn)行深入剖析。

1、基于RFID的數(shù)字化倉庫管管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)從功能上可以劃分為四層體系結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)集成層，系統(tǒng)應(yīng)用層，通信層，數(shù)據(jù)采集層
第一層是數(shù)據(jù)采集層。它的主要用途是通過RFID中間件技術(shù)管理一個或多個射頻識別設(shè)備及其他自動識別設(shè)備，并對采集的庫位標(biāo)簽、貨物標(biāo)簽、無線數(shù)據(jù)終端、叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)流進(jìn)行過濾和集成的預(yù)處理。
第二層是通信層。它的用途是通過無線通信技術(shù)，把采集來的數(shù)據(jù)傳遞到WMS數(shù)據(jù)庫（包括無線接入設(shè)備和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）。

第三層是系統(tǒng)應(yīng)用層。它主要實現(xiàn)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、提供倉庫管理信息系統(tǒng)（WMS）和外部訪問接口。

第四層是系統(tǒng)集成層。它的主要用途是將基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)和企業(yè)原有信息系統(tǒng)EIS（Enterprise Information System）互連，使企業(yè)內(nèi)部信息更加透明化。

2、基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)由軟件和硬件兩個方面組成。
2.1體系結(jié)構(gòu)決定了該系統(tǒng)應(yīng)至少具有以下硬件設(shè)備：車載單元（叉車）、RFID電子標(biāo)簽、主控系統(tǒng)、移動端采集單元、倉儲設(shè)備單元。
（1）車載單元，包括車載控制平板電腦、無線網(wǎng)絡(luò)連接器、閱讀器及識別天線、加裝電子標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)托盤、寫有貨車識別電子碼的車載電子標(biāo)簽等。車載單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接器與主控系統(tǒng)進(jìn)行連接。
（2）主控系統(tǒng)，包括主控計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、出庫門和入庫門的閱讀器及相應(yīng)的識別天線、無線網(wǎng)絡(luò)連接器、服務(wù)器等。主控計算機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)控制器，并通過數(shù)據(jù)線與無線網(wǎng)絡(luò)連接器、出庫門和入庫門的閱讀器及識別天線和貨位導(dǎo)航指示器進(jìn)行連接。

   （3）手持單元，包括集成移動手持設(shè)備、寫有手持設(shè)備識別電子碼的手持電子標(biāo)簽。手持單元通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問主控計算機(jī)。
   （4）倉庫設(shè)備。將倉庫劃分為具有相應(yīng)識別電子碼的不同貨位，其中包括所處倉庫、貨區(qū)、貨架及每個獨立貨品存放區(qū)。管理人員將貨位電子碼寫入貨位識別電子標(biāo)簽，讀取電子標(biāo)簽就可獲取貨位。整個倉庫內(nèi)及各庫門附近都將由無線局域網(wǎng)覆蓋，以實現(xiàn)信息共享。
   （5）標(biāo)簽，主要是指托盤、貨物、儲位上的電子標(biāo)簽。

2.2基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)應(yīng)具有：主控機(jī)系統(tǒng)、RFID中間件、叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)

（1）主庫機(jī)系統(tǒng)。主庫機(jī)系統(tǒng)安裝在出庫口和入庫口，是基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)中庫管操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備出/入庫單、貨位調(diào)整單據(jù)的錄入、貨位分配、指令生成，庫存信息維護(hù)、報表生成等基本的信息系統(tǒng)功能。
（2）叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)。叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)安裝在叉車平板電腦上。該系統(tǒng)在作業(yè)時會顯示出主庫機(jī)系統(tǒng)發(fā)送的作業(yè)信息和作業(yè)貨位，以指導(dǎo)叉車工作業(yè)。

（3）RFID中間件。RFID中間件是主機(jī)系統(tǒng)和各閱讀器的接口，可將RFID閱讀器獲取的數(shù)據(jù)傳送給主庫機(jī)系統(tǒng)。
2.3 基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的功能
基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)在傳統(tǒng)倉庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入了RFID技術(shù)，因此其功能是對傳統(tǒng)倉庫管理系統(tǒng)功能的實現(xiàn)和擴(kuò)展。它具體具備以下功能。

（1）自動數(shù)據(jù)采集：將RFID技術(shù)引入到倉庫管理中后，只需要貨物通過閱讀器所在的位置，即可無接觸式地讀取一批貨物的信息；在出/入庫作業(yè)時，該系統(tǒng)會自動采集出入庫貨物的種類、品牌、數(shù)量等信息，提高出入庫速度，在盤點時，該系統(tǒng)會自動采集貨架上貨物的信息，可減少人工操作。
（2）單據(jù)管理：對倉庫日常作業(yè)的出/入庫單據(jù)、貨位調(diào)整單據(jù)進(jìn)行管理；完成單據(jù)的錄入，貨位的分配及指令的生成和監(jiān)控。
（3）可視化的貨位管理：通過提供貨位管理功能，當(dāng)系統(tǒng)庫存與實際庫存有出入時可對貨位庫存信息進(jìn)行維護(hù)。

   （4）硬件設(shè)備管理：提供對倉庫內(nèi)的手持設(shè)備、RFID閱讀器、叉車進(jìn)行注冊管理的功能。
   （5）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢：提供倉庫單據(jù)、庫存等數(shù)據(jù)的查詢功能和維護(hù)功能，并可生成各種報表。
   （6）提供外部訪問接口：該系統(tǒng)提供的外部訪問接口，將有利于供應(yīng)鏈上信息的透明化，防止牛鞭效應(yīng)的產(chǎn)生，減少企業(yè)的安全庫存。

2.4 基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程
業(yè)務(wù)流程分析的任務(wù)是調(diào)查系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的管理業(yè)務(wù)活動，掌握管理業(yè)務(wù)的內(nèi)容、作用及信息的輸入/輸出、數(shù)據(jù)存儲和信息的處理方法及過程等，為建立管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型和邏輯模型打下基礎(chǔ)。業(yè)務(wù)流程圖是掌握現(xiàn)行系統(tǒng)狀況、確立系統(tǒng)邏輯模型的不可缺少的環(huán)節(jié)，是分析和描述現(xiàn)行系統(tǒng)的重要工具，是業(yè)務(wù)流程調(diào)查結(jié)果的圖形化表示。

3.基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程有入庫管理、庫存管理、出庫管理

3.1入庫作業(yè)流程其主要步驟如圖:

（1）倉庫接收到供應(yīng)商的發(fā)貨通知單，主控機(jī)系統(tǒng)從企業(yè)EIS導(dǎo)入入庫單并將其顯示在當(dāng)前界面上。

（2）主控機(jī)系統(tǒng)根據(jù)貨物的類型選擇倉庫，然后根據(jù)所選的倉庫進(jìn)行貨物的庫區(qū)和儲位的分配存儲并生成作業(yè)指令，再將指令通過無線網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器上。

（3）掃描貨物上的條碼信息，并組盤打包貨物，然后使用智能叉車（帶有RFID閱讀器和無線網(wǎng)的叉車）的RFID閱讀器將條碼信息寫入RFID標(biāo)簽中，實現(xiàn)RFID與條碼的綁定，最后主控機(jī)將RFID和條碼的綁定信息寫入數(shù)據(jù)庫。
（4）叉車司機(jī)依據(jù)指令行駛到指定貨架時，智能叉車導(dǎo)航讀取貨架標(biāo)簽，核對入庫貨位。當(dāng)貨架標(biāo)簽和作業(yè)指令指示位置一致時，叉車司機(jī)依據(jù)指令將托盤放入貨架，并更新叉車指令列表狀態(tài)，待主控機(jī)系統(tǒng)收到信息后，再將貨位與RFID綁定。

（5）作業(yè)完成后，倉儲管理人員進(jìn)行核對并提交作業(yè)，更新庫存信息及貨位狀態(tài)。

3.2.出庫作業(yè)流程其主要步驟如圖:

（1）倉庫接收到銷售出庫單，主控機(jī)系統(tǒng)從企業(yè)EIS導(dǎo)入出庫單并將其顯示在當(dāng)前界面上。
（2）主控機(jī)系統(tǒng)根據(jù)倉庫庫存信信息情況，按照先進(jìn)先出的規(guī)則分配貨位并生成作業(yè)指令，再將指令通過無線網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器上。

（3）叉車司機(jī)使用智能叉車導(dǎo)航系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)查詢作業(yè)指令。作業(yè)指令將指示出貨的貨架位置。
（4）智能叉車導(dǎo)航系統(tǒng)讀取貨架標(biāo)簽的ID。若貨架標(biāo)簽的ID和作業(yè)指令指示位置一致時，允許出庫；若不一致，則彈出警告，不允許執(zhí)行。
（5）叉車司機(jī)依照指令取出貨物并確認(rèn)，更新叉車指令列表。
（6）智能叉車導(dǎo)航系統(tǒng)讀取托盤標(biāo)簽信息，并將其通過無線網(wǎng)發(fā)送給主控機(jī)系統(tǒng)，主控機(jī)系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)簽信息獲獲取貨物條碼信息。

（7）作業(yè)完成后，倉儲管理人員進(jìn)行核對并提交作業(yè)，更新庫存及貨位狀態(tài)信息。

3.3.貨位調(diào)整流程其主要步驟如圖:

（1）庫管在主控機(jī)系統(tǒng)中手工錄入貨位調(diào)整單。
（2）庫管選擇需要分配的貨位并生成指令（便于叉車查詢）。
（3）叉車工使用叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)查詢貨位調(diào)整的作業(yè)指令。作業(yè)指令將指示調(diào)整的貨位地址。

（4）用叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)上的RFID閱讀器讀取貨架標(biāo)簽的ID。若貨架標(biāo)簽的ID和作業(yè)指令指示位置一致，則刷新叉車指令列表，智能叉車導(dǎo)航系統(tǒng)讀取貨物托盤標(biāo)簽信息，并將標(biāo)簽號通過無線網(wǎng)返回給主控機(jī)，主控機(jī)系統(tǒng)刪除貨物標(biāo)簽與貨物的綁定；若不一致，則彈出警告，不允許執(zhí)行；
（5）用叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)將貨位放到目標(biāo)貨位后，讀取貨架標(biāo)簽的ID，若貨架標(biāo)簽的ID和作業(yè)指令指示位置一致，則刷新叉車指令列表，智能叉車導(dǎo)航系統(tǒng)讀取貨物托盤標(biāo)簽信息，并將標(biāo)簽號通過無線網(wǎng)返回給主控機(jī)，主控機(jī)系統(tǒng)綁定貨物標(biāo)簽與貨物；若不一致，則彈出警告，不允許執(zhí)行；

（6）作業(yè)完成后，庫管進(jìn)行核對并提交作業(yè)，更新庫存及貨位狀態(tài)信息。

3.4.盤存作業(yè)流程使用智能叉車可以方便快捷地實現(xiàn)盤存作業(yè)，其作業(yè)流程如下：
（1）主控機(jī)系統(tǒng)根據(jù)盤庫計劃，向智能叉車發(fā)出盤庫指令；
（2）叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)按照事先設(shè)定的路線和行駛速度行進(jìn)，在行進(jìn)過程中讀取庫位標(biāo)簽和物品標(biāo)簽編碼，如發(fā)現(xiàn)兩者不能互相匹配，則向現(xiàn)場計算機(jī)發(fā)出報警提示；
（3）叉車電子貨位導(dǎo)航系統(tǒng)按照指定路線行駛一遍后，向主控機(jī)系統(tǒng)發(fā)出盤庫結(jié)束信息