无线射频识别技术(RadioFrequencyIdentification,RFID)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取数据信息,识别无须人工干预,可同时识别多个目标对象,工作于各种恶劣环境,操作快捷方便。
RFID系统基本结构及工作原理示意图:
现代化信息化管理系统,要求管理无纸化、有序化、规范化、智能化等特点。而RFID智能标签,因为具有防水、防磁、防静电、无磨损、信息储存量大、一签多用、操作方便等特点,成为现代化畜牧业信息化管理最理想的解决方案。
作为信息载体,RFID与条形码比较具有以下优势:
项目
信息
载体
信息量
读/写性
读取方式
读取
距离
批量
读取
环境
适应能力
使用
寿命
条码
纸
小
只读
光电转换
短
不能
差
较短
RFID
芯片
大
读/写
无线通信
长
能
好(防水防磁等)
长
我们选择RFID作为本系统的信息存储载体,基于以下几个方面考虑
u操作便捷:RFID数据的读写是通过专用读写设备完成的,采用非接触、远距离方式进行读写操作。
u不受环境影响:特别适合制造业工作环境,由于读取的是芯片内的数据,所以不会受表面污垢、沾水、外壳损坏的影响。
u大容量存储:可以将产品档案信息存储到芯片中,用RFID识读设备,轻轻一扫,即可将信息及时读取。
系统介绍电子标签通常被贴在每组货物包装箱上或托盘上,在标签中写入货物的品名、规格等具体资料、存放位置等信息。同时在货物进出仓库时可写入送达方的详细资料,在仓库和各经销管道设置固定式或手持式读写器,以辨识、侦测货物流通。在供应链整个环节,包括采购、存储、生产制造、包装、装卸、运输、流通加工、配送、销售和服务的各个业务环节和流程,电子标签承担最基本的信息载体的作用。基于RFID技术的仓储管理是在现有仓储管理中引入RFID技术,对仓库到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集,保证仓库管理各个环节数据采集的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理保持和控制企业库存。通过科学的编码,还可方便地对物品的批次、保质期等进行管理。利用系统的库位管理功能,更可以及时掌握所有库存物资当前所在位置,有利于提高仓库管理的工作效率。在实际应用中,基于RFID技术的仓储管理系统目前基本上能够做到大包装箱水平,在进出库房时,附着在包装箱上的电子标签可由放置在库房门口的读写器自动读取,并将相关信息传输到后台管理系统,以确保数据能够得到实时更新并保证物品正确放置。有时,为了更好监控物品的存放环境,标签还能集成相关传感器(比如温度、湿度、噪音和震动等)以监控周边环境变化。
示意图
系统构成图成品出入库管理系统是以RFID为基础,实时给成品托盘进行定位管理的系统。
业务流程图
1)在货架上安装RFID货位标签
按客户的需求来使用螺丝,强力两面胶来安装标签。
2)在成品上贴上RFID标签
在成品包装车间,工人先根据产品信息进行RFID标签打印,将打印好的RFID电子标签贴在产品上,成批装箱后贴上箱标,需打托盘的也可在打完托盘后贴上托盘标;一般贴标方式有:
l产品单件贴标
l多件产品包装在一起,外包装贴标(推介)
l托盘贴标,并与单件产品标签或外包装标签数据关联
3)车载式RFID系统
使用车载式RFID读写器和SmartTerminal(WLAN内置)来读取托盘上的货物标签和货架上的货位标签然后把数据传送到服务器上。
4)成品入库
包装好的产品由装卸工具经由RFID阅读器与天线组成的通道进行入库,RFID设备自动获取入库数量并记录于系统,如贴有托盘标的,每托盘货物信息通过进货口读写器写入托盘标,同时形成订单数据关联。
通过计算机仓储管理信息系统运算出库位(或人工在一开始对该批入库指定库位),通过网络系统将存货指令发到仓库客户端(或叉车车载系统),叉车员按照要求存放到相应库位。
入库完成后,系统更新库存资料,并标注各批次货物的库位信息。
流程说明
1、向系统中输入入库单据数据;
2、入库验收及数据采集:
成品入库前即安装RFID标签,将每次入库的货物的信息先传送到系统中,通过门式读写器快速读取数据,当扫描到的标签编码数据与传送过来的数据不同时直接报警提醒。
3、上架单生成
操作工配备手持终端或车载终端,按相应按钮系统终端上依据验收数据根据一定规则(如某库位只能存放某货物、或判断是否超过最大存放量等)生成入库指示单指示当前货物应该存放的库位(允许手工调整),当找到库位时指示叉车司机进行入库上架,然后在终端上进行入库确认。
上架单是一个库位一条记录,所以入库单据上的一条记录可能会对应生成多条上架库位记录,记录了该货物在具体各个库位上的箱号、数量、客户、供应商等情况。
4、执行上架
考虑到仓库布局及工作人员操作的具体情况,如果是叉车司机进行入库确认,则上架时移动终端(手持或车载)会指示该批箱号具体库位位置;如果另有操作工进行上架确认,则可以先通过手持终端扫描库位确认再指示叉车司机放入。(注:手持机的读取距离为2-3米,所以如果货架高于3米的情况,需要使用车载RFID读写器读取货位标签。)
存放时是按照产品类别存放还是按照配送目的地存放,在系统层面只不过是允许一个库位存放不同客户相同产品或同一客户供应商不同产品甚至不同客户供应商不同产品而已,与RFID关系不大。
5、入库单据确认
当该单据该批到货货物全部上架入库完毕后,按“确认”按钮,系统库存数据更新;若该单据货物到货全部完毕,则按“关闭”按钮关闭该单据。
5)装货车辆进入
为了保证车辆装货的准确性,每辆出入厂区的车辆信息都与提货单进行关联并核对。客户可以通过网络系统平台把提货车辆的信息及提货信息录入到系统,也可以通过门卫对此信息进行登记。在车辆进行厂区时,门卫给登记过的车辆发放车辆通行证;在车辆离开厂区时,门卫对通行证及车辆上的货品信息进行核对。
6)成品出库
物流部门的发货人根据销售要求的发货单生成出库单:即根据出库优先级(比如生产日期靠前的优先出库)向仓库查询出库货物存储仓位及库存状态,如有客户指定批号则按指定批号查询,并生成出库货物提货仓位及相应托盘所属货物和装货车辆。
操作工根据终端指定库位选取货物,先通过扫描库位标签确认库位正确,然后再扫描托盘标签确认托盘标签,如果托盘上是整包装货物,且该标签代表该包货物,则数量不须改动。若托盘上是拆零货物,则需要输入实际拣货数量。拆零的货物放入新包装箱后并贴上新标签,上架时需要扫描新或托盘上的标签,与拣选单建立关联,原标签关联的数量被扣减。为了能在出库时能被自动扫描,分拣码垛需要码成两列的;至于层数则根据货物种类标准化。
若扫描到的库位、货物标签与指示的不一致,则报警提示,重新选择其它库位或货物进行分拣,直至与指示一致。
领货人携出库单至仓库管理员,仓管员核对信息安排叉车司机执行对应产品出库。
叉车提货经过出口闸,出口闸RFID阅读器读取托盘上的托盘标获取出库信息,并核实出货产品与出库单中列出产品批号与库位是否正确。
出库完毕后,仓储终端提示出库详细供管理员确认,并自动更新资料到数据库。
流程说明
1、在系统中中输入出库单据数据。
2、出库拣选生成:
在终端上依据出库单号根据设定规则自动生成拣选单号,允许操作员指定出库库位。
3、出库拣选:
操作工根据终端指定库位选取货物,先通过扫描库位标签确认库位正确,然后再扫描托盘标签确认托盘标签,如果托盘上是整包装货物,且该标签代表该包货物,则数量不须改动。
若托盘上是拆零货物,则需要输入实际拣货数量。
拆零的货物放入新包装箱后上架时,需要扫描新或托盘上的标签,与拣选单建立关联,原标签关联的数量被扣减。
为了能在出库时能被自动扫描,分拣码垛需要码成两列的;至于层数则根据货物种类标准化。
若扫描到的库位、货物标签与指示的不一致,则报警提示,重新选择其它库位或货物进行分拣,直至与指示一致。
4、拣选确认:
若某库位拣选货物完毕,则该记录不再出现在拣选指示单中;拣选指示单中显示下一个该拣选的库位、托盘号、货物及数量。
5、出库检查:
门口固定式扫描设备暂用于出库检查。
1)通过安装在出库门口的读写设备及电子标签自动完成出库数据的采集,不符提示:
A.若在出货过程中检测到不该出货的货物标签,则安装在各库门口的报警设备报警提示,进行相应处理;
B.扫描到的标签数量与该种货物出库码放的标准化数据或分拣完的标签数量进行比对不一致,则同样报警处理,采取重读方式或手持机扫描方式或手工确认方式进行处理。
2)每一单出货数量及品种必须与拣货单完全匹配,如最后存在不能匹配的拣货单,则通过红色来表示,可以方便查找、提示。
6、出库确认
出库的品种、箱号及数量与拣货单一致,则自动关闭该出库单(允许手工关闭)。
6)盘库
工作人员可采用手持阅读器定期盘库,近距离读取货物标签信息,并与后台管理系统比对,人工盘点库位货物品种、数量、生产日期是否与后台系统一致。如不一致,可现场对系统信息进行修正。此盘库方式可将企业盘库时间缩短85%的时间,大大提高了工作效率,同时还可增加盘库的周期。
1.系统生成盘点单,可以分仓库、库区、库位等范围来生成盘点单,根据该盘点单号调出该盘点单,执行盘点主要含库位、货物代码、系统库存数量不显示;
2.根据库位顺序扫描库位、货物标签:将扫描到的标签标识的货物数量按货物代码累加与系统中记载的比较,允许在手持终端上手工录入盘点实际数量,凡是扫描过的标签做好纪录,防止重复扫描并处理;
3.根据盘点数据打印差异表:如果初盘发现数量出现错误,则需要过滤出不匹配的货物列表以便复盘;
4.根据差异表复盘:一般复盘需要手工盘点直至盘点数据得到认可;
5.开立调整单:调整仓库管理系统中的数据;
7)移库移仓流程
当一批货物出库配送工作完成接近尾声,库存不多时,又或收到下一批大宗货物入库通知时,需要进行移库移仓,腾出库位迎接新的货物到来。
实际执行移库移仓,确认移库移仓操作的正确性也可参照RFID系统中的相关流程,需要RFID系统做到的就是能保存每次移库移仓的数据,并且要求能方便调用这些数据。
8)装货车辆离开
保安首先对出门证与车辆通行证一致性进行对比,判断车辆的合法性。通过PDA扫描外箱上的标签信息,就可以查看到车辆上的货物明细信息及装货车辆信息。保安对货物信息及车辆信息进行核对,如果合法的,就放行;如果非法的,就查找出错原因。
9)物品快速查找
在存放物品或提取物品时,通过叉车上安装RFID读写器或手持机终端,根据在仓库地面上铺设或货架上粘贴的电子标签,可以帮助工作人员快速找到物品。手持机终端可以通过无线与系统进行通信。
智能仓库管理系统管理系统的软件结构由后端的管理信息系统、前端的移动系统和位于中间层的通讯传输系统、中间件系统、打印驱动系统构成。后端的管理信息系统负责整个仓储系统的管理和控制;中间件系统、手持系统完成采集数据的整理、格式转换和特殊的业务处理策略的执行;通讯传输系统完成数据从移动设备到后端的管理信息系统的传输和格式匹配;打印驱动系统为后端的管理信息系统提供驱动和控制打印机的功能(可视化要求)。
此方案对后端管理信息系统并无特殊的要求,不要求后端系统的管理流程与其完全相符,只要后端系统的管理范围可以覆盖这两种工作流程即可。
软件功能以下功能中执行部分在移动终端上实现,系统维护、基本信息管理、主要查询功能在PC终端上实现:
1.1入库模块
该模块基本包括以下功能:
?查询功能
?上架单生成功能(越库中转采用虚拟库位)
?上架执行功能
?入库单关闭功能
1.2出库模块
该模块基本包括以下功能:
?查询功能
?拣货单生成功能(越库中转采用虚拟库位)
?拣货单执行功能
?出库确认功能(门式设备完成,连接PC终端)
1.3盘点模块
该模块基本包括以下功能:
?查询功能
?货物盘点启动功能
?盘点执行功能
?盘点差异查询打印功能
?盘点复核确认功能
1.4移库、移仓模块
该模块基本包括以下功能:
?查询功能
?货物移库单生成
?货物移仓单生成
?货物移出执行确认功能
?移出移入执行确认功能
1.5其他模块(系统维护及基本信息处理)
该模块基本包括以下功能:
?入出库履历查询
?库存查询
?库存分布查询
?封仓管理
因为某种原因,该库位上货物进行封仓处理,不能进行拣货处理直至解封。
?库位查询
根据货物查该货物的库位分布;
根据库位区域查该库位区域中货物的分布;
?结构图形化库存、库位查询功能
用图形化的表现方式展现仓库中库位、货物的分布信息,方便各级人员查询操作。
?库存成本计算、价格查询功能
?呆滞品查询功能
查询在仓库中存放超过设定期限的货物。
?安全库存报警功能
查询库存量低于或高于设定的最小、最大允许库存。
?数据上下传、同步功能
?基本信息维护模块
货物基本信息、库位信息、库位、安全库存设定、库位最大存放量、库位与货物绑定设置等只影响本系统的信息维护。
?标签标识打印功能
打印标签标识,与RFID封装在一起,方便人工辨识,该标识必须易于更换。
?标签损坏处理功能
当货物标签不能正常读取时,系统支持重新生成新标签替换的功能。
?与终端设备的接口
通过专用接口及中间件完成与设备的集成。
?身份认证
主要是人员角色定义,权限控制,登陆认证等功能。
设备介绍硬件系统由管理系统服务器、管理系统工作站、无线设备(无线AP)、RFID叉车车载设备、RFID手持设备、门式固定设备、货位RFID标签以及货物RFID标签等组成。其中,RFID叉车车载设备以及RFID手持设备负责采集数据(可支持条码采集和RFID标签采集);无线设备将采集到的数据传送给管理系统;货位RFID标签每个货位一个,只用于作为货位标签。把相同的多件产品包装在一起,在外包上装贴标,这样可以降低标签使用成本。
1、RFID托盘专用标签高强度材质的特殊标签拥有防水的性能使用普通标签的话,在气温高低的变化当中会出现很多不良品的情况
频段
MHz
协议
EPCClass1Gen2
尺寸
90x11mm/97x17mm/95x25mmx22mm/x30mm(IncludeMagnetic)
内存
EPC96bit/bit
UserMemorybit
读取距离
固定式3~6m
移动式1~3m
保管温度
-40℃~℃
材质
FR4
Application
托盘管理用的专用标签
SpecialFeatures
带螺丝孔尺寸为Φ5
FR4材质的高强度内部构造
防水功能
2、成品外箱标签
针对用户需求本方案采用一下的成品标签:
用户空间bits,分块管理,可根据口令分区管理写入和读出
读写距离:固定读写器4米,手持机2米。(写距离为读距离的70%)
RFID电子标签保用10年以上。
标签背面带3M背胶,贴上后常温下坚固耐用。也可采用其他胶水贴上后防止揭下。
4UHF手持机
5、固定式读卡器
6、天线超高频天线
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