RFID 技術在醫藥自動化立體庫中的應用

沈美杉 遲耀丹

(吉林建筑大學， 吉林 長春 130118)

0 前言

隨著世界經濟的發展、人口總量的增長、社會老齡化程度的提高以及民眾健康意識的不斷增強，全球醫藥行業保持了數十年的高速增長。2019 年全球藥品市場需求將達12249 億美元，2015-2019 年全球藥品市場需求年均復合增長率將維持在4%-5%之間；新興市場的藥品需求增長尤其顯著，亞洲（日本除外）、非洲、澳大利亞2014 年至2019 年的醫藥市場增速將達到6.9%-9.9%，超過同期預計全球4.8%的增速水平。如圖1 所示

圖1 2010 年至2019 年我國醫藥物流發展規模變化趨勢

進入2019 年，"一帶一路"戰略全面推進，健康中國2030 戰略全面實施，國際市場需求回暖，國內健康消費升級加快，醫藥工業將呈現企業創新更加活躍，行業洗牌持續加劇等趨勢。醫藥具有一定的剛需性，隨著人口老齡化程度的提升，醫藥行業的需求度還將迎來不斷的增長。

RFID（射頻識別，Radio Frequency Identification ）是一種無線無線自動識別技術，它與傳統的條形碼技術相比，具有明顯的優越性[1]。醫藥企業藥品種類多，體積小，難以區分，將RFID 技術應用到醫藥自動化立體庫中，它能夠利用最短的時間，最有效率的識別藥品，提高了生產效率。隨著市場不斷拓展，醫藥行業立體庫的進展腳步也必須保持與領先應用的發展同步。

2 RFID 技術介紹

RFID 技術（Radio Frequency Identification ）是射頻識別，是一種非接觸類自動識別技術。其原理是利用電磁感應、無線電波或微波進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據[2]。RFID 是由電子標簽、閱讀器及天線等組成。

2.1 電子標簽

電子標簽又稱稱射頻標簽、應答器、數據載體。由耦合元件和芯片組成，每個芯片都含有唯一的電子編碼，用來表示其所附著的目標物。根據電子標簽供電方式的不同，可以將電子標簽分為無源電子標簽、半有源電子標簽和有源電子標簽。

2.2 閱讀器

閱讀器功能是完成電子標簽進行的通信，對于需要傳輸的數據進行編碼，對需要傳送的數據進行編碼、解碼，同時識別多個電子標簽時，需要有防碰撞功能。

2.3 天線

天線是標簽與閱讀器之間傳輸數據的發射、接收裝置。在實際應用中，天線的設計和位置對系統的覆蓋范圍、通信的準確性和識讀距離起著重要作用。

無源RFID 由于不需要供電，減少成本，無需后期維護，在本藥廠立體庫設計中采用的是無源RFID。

3 立體庫設計

3.1 概況

此項目為某藥廠制劑車間制粒包裝成盒，成品在立體庫中通過RFID 技術進行信息識別，上傳到立體庫的管理系統中，實現成品出入庫的自動化管理模式。立體庫長60.22 米，寬24.3 米，設計3 個雙深巷道，共計21 排12 列4 層，共計1008個貨位。如圖2 所示。

圖2 一層立體庫平面圖

3.2 入庫流程

入庫之前首先給每一個成品分配唯一的標號作為標志。通過叉車，將托盤和成品一起運送到鏈式輸送機，人工碼好成品。合格的成品會通過管式輸送機將托盤和成品進行直線穿梭車傳遞入庫。托盤通過直線穿梭車通過管理系統的指揮到達指定巷道位置。管理系統對巷道式堆垛機發出命令，堆垛機上的閱讀器對巷道方向貨架上的條碼帶進行識別，將托盤放到指定位置，完成成品的入庫。

3.3 出庫流程

WMS 管理系統下達出庫命令，根據出庫單確定的庫位信息，向巷道式堆垛機系統發出命令，巷道式堆垛機根據指令從指定的巷道上提取成品托盤，并送至直線穿梭車上。管理系統下達讓直接穿梭車傳遞到指定鏈式輸送機上鏈式輸送機上的RFID 讀寫器進行成品和托盤電子標簽批量讀取，對成品的出庫信息進行核對。與信息不符合的成品，WMS 管理系統會出現提示并將不符合的成品返回至立體庫。管理系統再發出出庫命令，巷道式堆垛機再將符合的成品進行出庫。

4 立體庫監控

4.1 狀態檢測及視頻監控

狀態檢測是對庫存信息管理，發現故障處理并報警，超限度預警[3]。視頻監控是對上貨平臺，收發貨區和立體庫進行監控，監控出入庫，立體庫機器運行狀態及人員位置。

4.2 溫濕度監控

立體庫對成品貯存溫濕度的有一定的要求，立體庫溫度范圍：10℃-30℃，相對濕度范圍35%-75%。立體庫層高為11 米，根據GSP 溫濕度自動監控系統要求，貨架層高在8 米以上的，每300 平方米面積至少安裝6 個測點終端，每增加300平方米至少增加3 個測點終端，并均勻分布在貨架的上、中、下位置；不足300平方米的按300 平方米計算。高架倉庫或全自動立體倉庫上層測點終端安裝的位置，不得低于最上層貨架存放藥品的最高位置。立體庫面積為1464m2，需要安裝18 個測點終端。

5 結語

從長遠角度看來，運用RFID 技術的醫藥行業自動化立體倉庫更加易于監管，便于醫藥企業做大做強，而且能夠在一定范圍內較好地實現行業標準化，保障以及推進整個區域的行業整體發展。如果醫藥行業能走在科技的最前端，那么對于射頻技術的不斷研發能力還需不斷的加強，根據已有優勢，不斷的開拓創新，才能夠把握優勢，實現現代化企業，向國際化戰略邁進[4]。