竇浩容
【摘要】 開發(fā)了一個基于RFID(射頻識別技術(shù))的自動化倉儲管理系統(tǒng),以RFID技術(shù)作為倉儲管理的技術(shù)紐帶,實現(xiàn)物品出入庫管理、庫存管理、防盜報警、報表管理和系統(tǒng)管理,方便不同人員進行統(tǒng)計、查詢和掌握貨物流動情況,完善管理機制,簡化人為操控。
【關(guān)鍵詞】 RFID 倉儲 管理系統(tǒng) 識別
Abstract: Developed an automated warehouse management system based on RFID(radio frequency identification technology), with RFID technology as warehouse management technology link, realize items in-out warehouse management, inventory management, anti-theft alarm, report management and system management, convenient for different personnel statistics, query, and master the flows of goods, improve the management mechanism, simplify the manipulation.
Keyword:RFID; warehouse; management system; identify
一、系統(tǒng)總體架構(gòu)
基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)由電子標簽識別采集系統(tǒng)和后臺信息管理系統(tǒng)組成,這兩個系統(tǒng)互相聯(lián)系,共同完成智能倉儲管理的各個流程。
標簽識別采集系統(tǒng)主要利用閱讀器通過射頻通信采集標簽信息,并利用串口或異步通信方式完成標簽數(shù)據(jù)的上傳,最終存儲到中心數(shù)據(jù)庫,供后臺信息管理系統(tǒng)分析處理。
后臺信息管理系統(tǒng)負責與RFID讀寫器通信,將讀寫器上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并插入到后臺信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中,對采集到的標簽信息進行集中存儲、處理和顯示。其中,應用軟件包括入庫管理、出庫管理、盤存管理、防盜報警、報表管理和系統(tǒng)管理等模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的基本功能。
二、硬件組成
本系統(tǒng)是一個綜合的解決方案,硬件系統(tǒng)包括電子標簽、天線、手持機和固定式讀寫器。RFID以電子標簽來識別物體,電子標簽通過電磁波與讀寫器進行數(shù)據(jù)交換,讀寫器可將讀寫命令傳送到電子標簽,再把電子標簽返回的數(shù)據(jù)傳送到后臺信息管理系統(tǒng),由后臺信息管理系統(tǒng)完成電子標簽數(shù)據(jù)信息的存儲、管理和控制。
基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)RFID硬件系統(tǒng)簡易拓撲圖如圖1所示。
2.1讀寫器
選用RFS-2334讀寫器,此類能夠讀寫符合ISO-18000-6C(EPC G2)標準的電子標簽。該讀寫器配備了以太網(wǎng)借口,可以直接接入internet,最多可接4個天線,工作頻率為902~928MHZ,通信接口為通用的RS232或以太網(wǎng)口,讀卡距離大于9m,具體距離與標簽及天線有關(guān)。功能特點是高速、穩(wěn)定,主要用于智能交通、倉儲管理等領(lǐng)域。
2.2天線
選用RFA-900S天線,與RFS-2334讀寫器配套使用,工作頻率為902~928MHZ,增益為12dbi,線極化天線,阻抗為50Ω,。此類天線輻射距離較長,足夠倉儲管理應用。
2.3電子標簽
RFT-2005電子標簽:
此為普通紙質(zhì)標簽,通信協(xié)議為ISO-18000-6C(EPC G2),工作頻率為902~928MHZ,具有96位EPC存儲空間,工作距離可達7m(與讀寫器發(fā)射功率和讀寫器天線的最大增益有關(guān))。此類標簽適用于金屬物品。
FT-2209抗金屬電子標簽:
為無源超高頻抗金屬標簽,以Alien Higgs3芯片為核心,使用EPC Class1Gen2(ISO18000-6C)協(xié)議,固定讀寫測試距離為4-6m(30dBm),手持機測試距離為2-3m(28dBm),具有96位EPC存儲空間,防護等級達IP68。標簽識別距離遠,性價比高,堅固耐用,能在惡劣環(huán)境中使用。
2.4手持機
RFS-308手持機,可滿足5米的讀取距離,IP65三防等級,適應各種惡劣工作環(huán)境。并且具有超大電池續(xù)航能力,3.7v 6000mAh的超大鋰電池,可待機480小時以上。
三、軟件設(shè)計
后臺信息管理系統(tǒng)基于B/S架構(gòu),由中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應用軟件組成,實現(xiàn)對商品的智能入庫、出庫及盤存管理、防盜報警等,減少人工,提高工作效率及準確性,降低企業(yè)運營成本。
3.1入庫管理
本系統(tǒng)支持通過系統(tǒng)接口自動錄入入庫訂單,也可由倉儲管理員手動輸入,通過掃描電子標簽實現(xiàn)智能快速的上架入庫作業(yè)。入庫作業(yè)流程圖如圖2所示。
1)入庫訂單管理:入庫訂單記錄到達貨物的詳細相關(guān)信息,可通過系統(tǒng)接口從訂單系統(tǒng)傳遞,也可由倉儲管理員直接從系統(tǒng)界面手工輸入。倉儲管理員進入入庫訂單輸入界面,掃描入庫訂單的條碼,系統(tǒng)自動進入該單的收貨界面。
2)標簽信息綁定:將電子標簽與對應的商品信息進行綁定。通過導入入庫訂單獲取商品的詳細信息,包括貨號、種類、品名、規(guī)格、數(shù)量、入庫日期及保質(zhì)期,以及系統(tǒng)預先分配的倉位信息等,在中心數(shù)據(jù)庫建立與電子標簽唯一的ID號的一一對應關(guān)系。
3)入庫上架:將所有商品放到待入庫區(qū),從入通道運入倉庫內(nèi);當經(jīng)過通道時,RFID讀寫器會自動識別標簽信息,若讀寫器識別的標簽信息及數(shù)量正確則入庫,若讀寫器識別的標簽信息錯誤或數(shù)量少時,系統(tǒng)則進行提示;在入庫時操作人員根據(jù)標簽信息和系統(tǒng)提示可將貨物存放到相應的倉庫區(qū)域,上架確認完成之后,由系統(tǒng)自動根據(jù)上架確認結(jié)果產(chǎn)生入庫記錄,并更新當前庫存,以及按庫內(nèi)跟蹤號記錄庫存,同時依據(jù)預先設(shè)定的批次屬性組合產(chǎn)生相應的批次庫存。
3.2出庫管理
本系統(tǒng)根據(jù)各類出庫信息(調(diào)撥、分揀、送貨等等),通過RF掃描條碼的方式,確認各類出庫操作的準確(廠家、品名、數(shù)量等);本系統(tǒng)支持訂單批次計劃揀選;可以自動生成和分配揀選任務(wù),允許人工干預的系統(tǒng)自動提示揀選儲位;支持接力揀選與并發(fā)式揀選等。出庫作業(yè)流程圖如圖3所示。
1)出庫訂單管理:指對出庫訂單的維護及管理,包括出庫訂單的產(chǎn)生,修改,刪除,查詢等功能。 系統(tǒng)提供訂單分配功能對出庫訂單進行揀貨庫位的分配,系統(tǒng)提供分配規(guī)則,以便按批次號、庫位等條件來鎖定貨物。訂單分配完成之后,產(chǎn)生出庫訂單分配清單,即揀貨任務(wù)清單,系統(tǒng)中鎖定已分配庫存,后續(xù)出庫訂單將無法分配到已鎖定的庫存。也應支持手工分配訂單。
2)揀貨管理:通過揀貨管理功能對揀貨過程進行管控,打印揀貨任務(wù)清單。根據(jù)揀貨任務(wù)清單實行揀貨。揀貨可分為自動揀貨、半自動揀貨和人工揀貨,本項目所采取的揀選方式將會是自動/半自動/人工揀選相結(jié)合的方式。
3)出庫確認:揀貨完成后所有商品送到發(fā)貨區(qū),經(jīng)過出庫通道時,通過RFID讀寫器自動識別標簽信息,與出庫訂單對照,若讀寫器識別的標簽信息錯誤或數(shù)量不正確時,系統(tǒng)則進行提示,并控制報警設(shè)備報警;若讀寫器識別的標簽信息及數(shù)量正確則出庫,系統(tǒng)內(nèi)做出庫確認,出庫并更新庫存,產(chǎn)生出庫記錄。
3.3庫存管理
分為庫存查詢和盤點管理功能。
1)庫存查詢:支持報表的個性化配置,提供多種關(guān)鍵字及不同維度的庫存查詢、統(tǒng)計及分析,提供庫存匯總查詢、庫存明細查詢、按供應商或品類、品名查詢等,包括同比、環(huán)比、累計、走勢圖等。
2)盤點管理:針對某些庫位或某些品種進行盤點,檢查庫存的產(chǎn)品代碼、品名、批號、數(shù)量、庫位、進倉單號、庫存狀態(tài)等是否賬實相符。
一般庫存盤點流程如圖4所示。通過清點庫存實物,帳物對比,對差異進行合理處理,保證賬物相符,保證物流庫存數(shù)據(jù)與總部系統(tǒng)庫存數(shù)據(jù)相符。本系統(tǒng)支持多種盤點方式:動態(tài)盤點、循環(huán)盤點、定期盤點及不定期抽樣盤點、指定盤點等。
根據(jù)盤點的范圍,可以提供全盤、庫區(qū)盤、貨物類別盤、單品盤等多種功能。在輸入實盤數(shù)量后,系統(tǒng)可以自動計算盤點差異,在盤點差異確認后,可以與“庫存調(diào)整”和“報廢”兩個功能相銜接,完成盤點結(jié)果處理,如果發(fā)生盤點差異,系統(tǒng)支持復盤。
3.4防盜報警
本系統(tǒng)提供防盜報警功能,對商品進行實時監(jiān)控。
1)防盜模塊:當商品離開特定區(qū)域時,通過RFID讀寫器掃描商品信息,若商品不在出庫訂單上或數(shù)量不匹配時,彈出窗口提示管理員,并下發(fā)指令到報警模塊進行報警;
2)報警模塊:即報警器,收到指令后開啟聲音或其它方式報警,達到防盜報警的功能。
3.5報表管理
本系統(tǒng)支持用戶的各項查詢操作;支持常用的管理報表(庫位查詢報表、庫存查詢報表、作業(yè)查詢報表等)以及一些自定義的報表;支持組合查詢、模糊查詢等功能;支持對訂單狀態(tài)的跟蹤和查詢。
3.6系統(tǒng)管理
1)系統(tǒng)配置管理:對系統(tǒng)初始化和系統(tǒng)運行時的一些重要數(shù)據(jù)的設(shè)定和對系統(tǒng)運行中積累的歷史數(shù)據(jù)做備份和刪除處理。具體可分為對登錄的貨源信息的審核和管理、以及對在線訂單的格式、內(nèi)容的審核和管理等。
2)系統(tǒng)權(quán)限管理:本系統(tǒng)的權(quán)限控制管理可以細化到每個功能模塊的操作權(quán)限,即新增、查找、修改、刪除等功能。針對不同管理人員,可以選擇不同的用戶權(quán)限。