基于RFID技術(shù)的倉儲(chǔ)管理流程優(yōu)化

孫偉奇 張繁淋

摘要：現(xiàn)代航材倉儲(chǔ)管理模式相對(duì)落后，部分倉庫仍然采用條碼技術(shù)對(duì)倉庫進(jìn)行管理，但隨著信息化、智能化水平不斷提高，針對(duì)現(xiàn)代倉庫倉儲(chǔ)管理現(xiàn)狀，對(duì)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)進(jìn)行深入分析研究，將RFID技術(shù)與倉庫倉儲(chǔ)管理基本任務(wù)相結(jié)合，整合優(yōu)化倉儲(chǔ)管理流程并提高倉儲(chǔ)管理水平。

Abstract： Modern aviation material warehousing management mode is relatively backward， some warehouses still use bar code technology to manage warehouses， but with the continuous improvement of information and intelligence level， in view of the current situation of modern warehouse warehousing management， Radio Frequency Identification （RFID） technology is deeply analyzed and studied. Combining RFID technology with basic tasks of warehouse warehousing management， it integrates and optimizes warehouse management process and improves warehouse management level.

關(guān)鍵詞：RFID;倉儲(chǔ)管理;流程優(yōu)化;入庫管理;出庫管理;在庫管理

Key words： RFID;warehousing management;process optimization;warehousing management;outgoing management;warehouse management

中圖分類號(hào)：F253.9?????????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????????????????????????????????? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）28-0014-03

0? 引言

市場經(jīng)濟(jì)條件下競爭日益激烈，對(duì)于企業(yè)來說通過提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本增加效益至關(guān)重要。現(xiàn)代倉儲(chǔ)管理廣泛應(yīng)用在零售、物流、制造業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，擁有完整的倉儲(chǔ)管理流程，提高倉儲(chǔ)管理效率，減少成本成為現(xiàn)代企業(yè)的追求目標(biāo)。

現(xiàn)代化倉儲(chǔ)貨物種類多、數(shù)量大，現(xiàn)代倉庫對(duì)倉儲(chǔ)物資實(shí)時(shí)狀況更新速度慢，使得倉儲(chǔ)管理難度加大。人工清點(diǎn)各類物資難度更大，容易造成物資登記統(tǒng)計(jì)不及時(shí)、物資清查出錯(cuò)率高等一系列問題，進(jìn)一步增加倉儲(chǔ)管理難度。為進(jìn)一步提高倉儲(chǔ)管理效率，實(shí)時(shí)掌握庫存物資狀況，實(shí)現(xiàn)庫存管理智能化、科學(xué)化和自動(dòng)化，提高管理效率，擬采用先進(jìn)的RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)貨物的登記、入庫、查找、清點(diǎn)、出庫、在線檢測等工作過程的信息化管理。通過RFID技術(shù)解決現(xiàn)代倉庫倉儲(chǔ)管理的諸多問題。

1? RFID技術(shù)基本概念

RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)全稱是無線射頻識(shí)別技術(shù)，是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種。RFID技術(shù)是一種利用無線射頻識(shí)別方式進(jìn)行非接觸式的雙向通信過程，是通過天線發(fā)出的無線射頻信號(hào)對(duì)電子標(biāo)簽或射頻卡進(jìn)行讀取從而達(dá)到對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換目的。在整個(gè)目標(biāo)識(shí)別過程中RFID技術(shù)不需要人工進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別效果，是21世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。RFID的技術(shù)性和實(shí)用性決定了它是一項(xiàng)適合于自動(dòng)化控制的靈活技術(shù)，在倉庫倉儲(chǔ)收發(fā)、運(yùn)輸、保管等各個(gè)環(huán)節(jié)也需要此技術(shù)來提高工作效率。

2? 基于RFID的智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)

2.1 RFID系統(tǒng)組成

RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)三部分組成。

①電子標(biāo)簽：電子標(biāo)簽是RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)重要組成部分，標(biāo)簽內(nèi)的芯片能存儲(chǔ)物品的基本信息，通過接收信號(hào)將信息數(shù)據(jù)通過天線傳輸給讀寫器。電子標(biāo)簽通常附著在被識(shí)別物品或被識(shí)別物品外包裝上，通過唯一標(biāo)簽編號(hào)區(qū)別各個(gè)標(biāo)簽，使得電子標(biāo)簽具備唯一性。

②讀寫器：讀寫器是對(duì)電子標(biāo)簽信號(hào)進(jìn)行讀寫的主要裝置，是RFID系統(tǒng)的信息控制和處理中心。讀寫器主要任務(wù)是接收電子標(biāo)簽發(fā)送的射頻信號(hào)，或?qū)﹄娮訕?biāo)簽發(fā)送特定指令，對(duì)電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更改，信號(hào)處理后傳輸?shù)叫畔⒐芾硐到y(tǒng)中進(jìn)行綜合處理。

③應(yīng)用系統(tǒng)：應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際就是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電子標(biāo)簽和讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換都是有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成。讀寫器通過標(biāo)準(zhǔn)接口和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連，從而完成數(shù)據(jù)的處理、傳輸和通信。簡單的應(yīng)用系統(tǒng)由一個(gè)讀寫器對(duì)一個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行操作;復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)由多個(gè)讀寫器同時(shí)對(duì)多個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描。

2.2 工作標(biāo)準(zhǔn)

目前RFID系統(tǒng)存在三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系并被廣泛應(yīng)用，分別是ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)體系、EPC Global標(biāo)準(zhǔn)體系和UID標(biāo)準(zhǔn)體系。

2.2.1 ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)體系

目前大部分的RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是由ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）或IEC（國際電工委員會(huì)）進(jìn)行制定，是制定RFID標(biāo)準(zhǔn)最早的組織。ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了RFID有關(guān)技術(shù)特征、技術(shù)參數(shù)和技術(shù)規(guī)范，主要有ISO/IEC 18000（空中接口參數(shù)）、ISO/IEC 10536（密耦合集成電路卡）、ISO/IEC 15693（疏耦合集成電路卡）、ISO/IEC 14443（近耦合集成電路卡）。

2.2.2 EPC Global技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

EPC Global是美國統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)（UCC）和國際物品編碼協(xié)會(huì)（EAN）共同創(chuàng)立的一個(gè)組織，組織內(nèi)大多都是各個(gè)國家的企業(yè)，包括沃爾瑪、飛利浦、吉列等，還有硅谷為其提供技術(shù)支持，并在2004年發(fā)布第一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。EPC Global制定了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)過程規(guī)范，規(guī)范各部門職責(zé)所在和具體的業(yè)務(wù)流程，具有開創(chuàng)性的意義，EPCglobal在RFID標(biāo)準(zhǔn)體系制定的速度、深度和廣度方面非常出色，已經(jīng)受到全球的重視。

2.2.3 Ubiquitous ID標(biāo)準(zhǔn)體系（UID）

UID（日本泛在識(shí)別）來源于日本，是射頻識(shí)別三大標(biāo)準(zhǔn)體系之一，并得到政府支持，由日本本土企業(yè)構(gòu)成，是日本重要的電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)化組織，是日本RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定組織。該標(biāo)準(zhǔn)體系主要包括泛在編碼體系、泛在通信、泛在解析服務(wù)器和信息系統(tǒng)服務(wù)器四部分。

2.3 工作頻率

RFID系統(tǒng)工作頻率決定了對(duì)目標(biāo)物體識(shí)別距離的遠(yuǎn)近、系統(tǒng)工作原理、成本等各個(gè)方面，也影響著整個(gè)RFID系統(tǒng)的工作。RFID讀寫器分別是低頻、高頻、超高頻、微波頻段。

①低頻：低頻工作頻率范圍是30～300kHz，主要是利用電感耦合方式接收電子標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，利用RFID讀寫器和電子標(biāo)簽間變壓器耦合原理獲得能量。低頻段波長大約為2500m，能夠穿過除金屬物品外的各種材料，信號(hào)傳輸沒有任何限制。但低頻段傳輸速度慢、成本相對(duì)較高。

②高頻：高頻工作頻率范圍是3～30MHz，以13.56MHz為典型頻率。高頻段能夠通過刻錄和印刷的方式進(jìn)行天線安裝設(shè)計(jì)，高頻頻率的波長大約在22m，同樣能夠穿透除了金屬外的任何材質(zhì)的物體，工作時(shí)也沒有其他限制因素，高頻系統(tǒng)的防碰撞特性較好，并能夠同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽，同時(shí)將更多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)電子標(biāo)簽當(dāng)中，傳輸速度也有一定提高。

③超高頻：超高頻的工作頻率范圍是860～960MHz，但各個(gè)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有完成統(tǒng)一，各個(gè)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)自己制定，歐洲主要是868MHz、美國的工作頻率主要是902～928MHz之間，而國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)則是902～927MHz之間。超高頻同樣應(yīng)用電感耦合方式進(jìn)行工作，波長在30cm左右。超高頻段穿透性較差，不能穿透金屬、水等物體。這一頻率的讀取速度很快，讀取距離也較遠(yuǎn)，但技術(shù)要求相對(duì)較高，價(jià)格也較貴。

④微波：微波工作頻率范圍是2.45～5.8GHz，能夠擁有較遠(yuǎn)的傳輸距離，但目前技術(shù)還不成熟，費(fèi)用也較高，沒有得到廣泛應(yīng)用。

各種工作頻率逐步發(fā)展并應(yīng)用于各種領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果，每種工作頻率特性不同也使得各種頻率范圍使用領(lǐng)域不盡相同，根據(jù)不同實(shí)際需求選擇恰當(dāng)?shù)墓ぷ黝l率應(yīng)用，滿足倉儲(chǔ)管理最優(yōu)解決方案。

3? 基于RFID技術(shù)的倉儲(chǔ)管理工作流程

現(xiàn)代倉儲(chǔ)管理是各類企業(yè)物資保存的一項(xiàng)重要內(nèi)容，直接關(guān)系到企業(yè)利益和市場競爭力。當(dāng)前倉儲(chǔ)管理任務(wù)有多個(gè)方面，基本任務(wù)包括入庫、庫存、出庫管理。RFID技術(shù)應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟，將RFID技術(shù)應(yīng)用到倉庫倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中很重要的一方面就是將RFID電子標(biāo)簽粘貼在所要識(shí)別的物品表面或包裝上，RFID讀寫器通過射頻識(shí)別信號(hào)對(duì)電子標(biāo)簽內(nèi)的信息進(jìn)行掃描讀取，使得物品信息可以被識(shí)別并對(duì)此做出進(jìn)一步處理，從而實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)在倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中的運(yùn)用。

3.1 入庫管理

針對(duì)大部分倉庫主要工作任務(wù)，入庫管理中要注意的兩大問題分別是物資信息獲取，也就是通過掃描準(zhǔn)確獲得即將入庫物資的基本信息和確定物資存儲(chǔ)位置。將RFID技術(shù)運(yùn)用到倉庫入庫管理系統(tǒng)中可以有效減少入庫時(shí)間，提高入庫效率，增加入庫過程的準(zhǔn)確性。

利用條碼技術(shù)通過閱讀器對(duì)單個(gè)物資進(jìn)行掃描核對(duì)并進(jìn)行入庫，這種方式極大浪費(fèi)時(shí)間，不能很好提高物資入庫效率，當(dāng)包裝箱里有多個(gè)物品時(shí)必須將包裝箱拆開進(jìn)行掃描才能確定物品信息，同樣費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

3.1.1 信息獲取

但使用RFID技術(shù)，利用RFID讀寫器進(jìn)行信息掃描，檢驗(yàn)物品信息是否一致，一致則進(jìn)行入庫，若信息不一致則要進(jìn)行異常處理，可以同時(shí)讀取多件物品，利用RFID技術(shù)穿透性較好的優(yōu)勢，可以識(shí)別大件包裝箱內(nèi)的單個(gè)物品，不用拆開包裝進(jìn)行掃描物品信息，使用RFID讀寫器即可輕松讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)的物品信息，提高入庫效率。基于RFID信息管理系統(tǒng)進(jìn)行入庫信息確認(rèn)、確定入庫計(jì)劃。

3.1.2 貨物定位

同時(shí)采用條碼技術(shù)尋找貨位時(shí)，通常根據(jù)倉庫管理人員的經(jīng)驗(yàn)和物資信息管理系統(tǒng)的提示進(jìn)行貨位確定，這種方法對(duì)貨位信息不能準(zhǔn)確定位，造成貨位安排不夠合理。但通過RFID技術(shù)特定的聲光貨架可以自動(dòng)識(shí)別各種物資所需的合適貨位位置，再利用RFID信息管理系統(tǒng)更新貨架標(biāo)簽信息，最大程度對(duì)貨位進(jìn)行合理利用，提高庫存容積率。

3.2 庫存管理

使用RFID技術(shù)仍要解決物資倉庫環(huán)境監(jiān)控、物資移動(dòng)和物資盤點(diǎn)。在庫存管理中利用RFID技術(shù)主要為了增加庫存物資核對(duì)過程中的安全性，減少因人為因素造成的出錯(cuò)率。

3.2.1 倉庫環(huán)境監(jiān)控

倉庫環(huán)境監(jiān)控通常是利用特定的監(jiān)測設(shè)備，將電子標(biāo)簽和RFID信息管理系統(tǒng)相連，利用電子標(biāo)簽感知特性對(duì)倉庫環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)節(jié)，保證倉儲(chǔ)存儲(chǔ)在合適的倉庫環(huán)境下。

3.2.2 貨物移動(dòng)

倉庫內(nèi)對(duì)貨物進(jìn)行移動(dòng)主要是為了對(duì)貨物進(jìn)行必要調(diào)整，更方便進(jìn)行出庫、入庫等。利用條碼技術(shù)很難做到及時(shí)準(zhǔn)確追蹤物資變化后的位置信息，必須通過重新掃描再進(jìn)行錄入信息管理系統(tǒng)中，通過利用RFID電子標(biāo)簽定位特性就能準(zhǔn)確定位到物資當(dāng)前位置信息。

3.2.3 貨物盤點(diǎn)

貨物盤點(diǎn)的目的是看實(shí)際航材貨物質(zhì)量是否與賬目記錄一致。使用條碼技術(shù)進(jìn)行庫存盤點(diǎn)工作使得盤點(diǎn)效率低下，很難實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)物資快速盤點(diǎn)，降低了倉庫運(yùn)行工作效率。

通過RFID倉儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新庫存物資信息，使標(biāo)簽靠近讀寫器對(duì)貨物進(jìn)行批量掃描盤點(diǎn)，方便快捷，極大提高庫存盤點(diǎn)效率;也可以通過移動(dòng)式RFID讀寫器靠近貨物上的電子標(biāo)簽，對(duì)貨物進(jìn)行掃描，同樣可以進(jìn)行成批次掃描，準(zhǔn)確完成庫存盤點(diǎn)工作，將盤點(diǎn)數(shù)據(jù)最終傳輸回RFID倉儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)中。

3.3 出庫管理

在出庫管理中要注意的問題就是對(duì)出庫貨物的選擇和對(duì)出庫貨物的運(yùn)輸工作。將RFID技術(shù)運(yùn)用到出庫管理中可以提高出庫效率，增加出庫貨物信息的準(zhǔn)確性。

根據(jù)RFID信息管理系統(tǒng)制定出庫計(jì)劃，對(duì)貨物進(jìn)行挑選和分揀，同時(shí)更新貨架標(biāo)簽信息，將實(shí)時(shí)貨位信息傳輸回RFID信息管理系統(tǒng)中。通過出庫口的RFID讀寫器對(duì)航材進(jìn)行掃描，獲取貨物信息并對(duì)航材信息進(jìn)行核對(duì)，檢驗(yàn)貨物信息是否一致，一致則進(jìn)行出庫裝車，進(jìn)行配送，不一致要進(jìn)行貨物異常處理，在RFID信息管理系統(tǒng)中對(duì)出庫貨物進(jìn)行記錄，完成整個(gè)出庫過程。

利用RFID技術(shù)可以方便、迅速完成出庫信息采集、貨物揀選、物資出庫工作，并利用恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸工具對(duì)貨物進(jìn)行運(yùn)輸，出庫過程方便快速，極大提高了出庫效率。

4? 結(jié)論

現(xiàn)代企業(yè)要參與國內(nèi)外市場競爭，必須加快采用先進(jìn)的倉儲(chǔ)管理理念、技術(shù)和組織方式，不斷提高企業(yè)的核心競爭力。通過倉庫任務(wù)，實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的信息采集和處理，將RFID技術(shù)和現(xiàn)代倉儲(chǔ)管理模式相結(jié)合，對(duì)倉庫倉庫實(shí)現(xiàn)了倉儲(chǔ)的自動(dòng)化管理，從根本上改善了傳統(tǒng)倉庫管理系統(tǒng)中效率低、實(shí)時(shí)性差錯(cuò)誤率高等諸多問題，提高現(xiàn)代企業(yè)管理水平。

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課題項(xiàng)目：軍隊(duì)裝備維修保障計(jì)劃課題“海軍裝備器材倉庫RFID智能倉儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用研究”。

作者簡介：孫偉奇（1982-），男，山東萊陽人，講師，碩士，航材教研室主任，研究方向?yàn)楹讲谋Ｕ稀?/p>