基于RFID技術的智能倉儲管理系統(tǒng)解決方案

一、行業(yè)背景

簡單、靜態(tài)的傳統(tǒng)倉儲管理模式普遍存的物資庫存量巨大、物資跟蹤困難、資金和物資周轉效率較低、人力成本偏高、物流管理的信息和手段落后等缺點，已不能適應新的倉儲管理需求。破除傳統(tǒng)的倉儲管理模式，積極探討新的信息管理技術，在適應企業(yè)原有管理流程的基礎上，構建新的倉儲管理信息化系統(tǒng)平臺，協(xié)調各個環(huán)節(jié)的運作，保證及時準確的進出庫作業(yè)和實時透明的庫存控制作業(yè)，合理配置倉庫資源、優(yōu)化倉庫布局和提高倉庫的作業(yè)水平，提高倉儲服務質量、節(jié)省勞動力和庫存空間，降低運營成本，從而增強企業(yè)市場競爭力。

企業(yè)的倉儲管理，是對倉庫及倉庫內的物資所進行的管理，是企業(yè)為了充分利用所具有的倉儲資源提供倉儲服務所進行的計劃、組織、控制和協(xié)調過程。它作為連接生產者和消費者的紐帶，在整個物流和經濟活動中起著至關重要的作用。

不同的企業(yè)規(guī)模、產品類別，有著不同的倉儲管理流程和需求，但核心的部分，都還在于進出庫在內的倉庫作業(yè)和移庫、盤庫在內的庫存控制作業(yè)。而隨著整個生產制造環(huán)境的改變，產品周期越來越短，多樣少量的生產方式開始興起，來自市場端的需求對倉儲管理提出了更高的要求。

RFID倉庫管理解決方案在于優(yōu)化的倉儲資源配置、精確的倉庫作業(yè)控制，以及實時有效的倉儲數據流的透傳，核心內容應該包含：

可視化出入庫管理

可視化出入庫管理主要涵蓋貨物(托盤)入庫、出庫等。RFID智能倉庫管理系統(tǒng)應能實現倉庫實時數據在管理中心的可視化管理。真正做到實物流與數據流實現同步。

電子托盤及庫位管理

實現托盤和庫位的電子化，是實現可視化、智能化倉儲管理的基礎。倉庫中的貨物都是以托盤為單位進行流轉和存放，通過對托盤實現電子化，可實現對每個托盤的身份識別，存放和轉運位置的實時追蹤，結合電子化(數字化)的庫位管理，可以為可視化、智能化的倉儲管理提供必要的數據基礎。

通過對倉庫物理空間分區(qū)域劃分，每個物理空間分配一標簽標識，有效對庫位貨物定位，快速檢索。

貨物快速查找定位

當需要查找某個貨物時，在手持機里輸入相關貨物信息，在一定范圍內掃描貨物，當掃描到貨物時，智能倉儲管理系統(tǒng)發(fā)出提示，便于快速找到貨物。

相關系統(tǒng)(MES/WCS/SAP)接口

倉儲管理系統(tǒng)wms不應該是一個獨立的系統(tǒng)，相關數據通過一定的接口應該能和企業(yè)現有的生產管理(MES)、EPR(SAP)、以及客戶系統(tǒng)(WCS)等相關系統(tǒng)實現及時交互，以滿足企業(yè)的實際管理需求。

實現信息流和實物流的統(tǒng)一

傳統(tǒng)的倉儲管理，因技術條件的限制，不可避免的面臨實時數據滯后，無法實時準確反映倉儲庫存及物流情況，導致信息流和實物流脫節(jié)嚴重。而且由于人工識別貨物信息，不僅效率低下且容易出錯，工作量較大，而建設智能倉儲管理系統(tǒng)的目的，是通過引入有效的技術手段，實現企業(yè)倉儲管理中信息流和實物流的統(tǒng)一，實現實時可視化的RFID智能倉儲管理。

二、技術簡介

RFID是一種新型的信息技術，可以實現數據與信息非接觸快速傳送。目前RFID已廣泛應用于RFID生產制造、RFID防偽溯源、RFID倉儲物流與供應鏈管理等領域，給這些領域帶來了很大的技術革新，特別是在RFID智能倉儲管理系統(tǒng)領域，因為RFID技術的特性，它將極大地提高物流信息的采集速度與物流作業(yè)效率。

1. 技術優(yōu)勢

RFID 技術特點是非接觸高速識別，它以無線方式通信，射頻標簽不用露出電觸點也可以被識讀到，所以即使粘貼這種射頻標簽物品放在包裝材料內部也可以被識別出，RFID 射頻識別系統(tǒng)還可以同時識別多個射頻標簽及高速運動的射頻標簽，這能實現物品流通過程的高效性。具體優(yōu)勢表現如下：

1.1 非接觸讀寫

只要通過RFID 系統(tǒng)的閱讀器即可不接觸，直接讀取信息到數據庫內，這比原始通過專門的單證員錄入信息具有非常大的優(yōu)勢，并可以將物流處理狀態(tài)的各種信息寫入標簽，為下一階段工序減少很多信息采集時間。

1.2 多標簽同時讀取

通過RFID 閱讀器可以一次識讀多個RFID 射頻標簽，并且一次性把數據由閱讀器傳送到計算機網絡系統(tǒng)，這種數據采集與對物品的驗收速度是條形碼一個個掃描采集與驗收速度的十數倍，更比傳統(tǒng)的利用單據錄入的數據采集與查看貨物名稱來驗收物品方法快得多。通過這種RFID 讀寫器的多讀性，可實現物品的高效快速流通。

1.3 穿透性好

粘貼有RFID 射頻標簽的物品放在包裝材料是紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質也能正常地被閱讀器識別出來，它具有很好的穿透性，這樣可以不用把物品從包裝材料中拿出來即可以實現對它識別，迅速且方便。

1.4 標簽儲存數據容量大

RFID 射頻標簽存放的數據比條形碼大得多，條形碼技術存放的數據只能表示出物品所屬的種類，不能表達出每個種類物品的個體，而RFID 射頻標簽存儲容量大，可以存放詳細描述物品的信息。

1.5 適應環(huán)境能力強

紙張臟污就可能看不到紙張上寫的字，條形碼在黑暗環(huán)境下條形碼掃描器就掃不出條形碼的信息，磁卡沒有磁性沒不能刷卡了，而RFID 技術卻有很強的環(huán)境適應能力，RFID 射頻標簽對水、油和藥品等物質有強力的抗污性及對光有很強的免疫力，在臟污的環(huán)境下或黑暗的環(huán)境之中仍然可以非常容易地采集到射頻標簽內的電子信息。

1.6 標簽可重復使用

RFID 存儲的數據為電子數據，存儲數據的載體為電子芯片，此芯片具有反復寫入功能，可以重復使用，降低項目一次性投入成本。

1.7 標簽形狀的小型化和多樣化

讀取RFID 射頻標簽不受尺寸大小與形狀的限制，不需要為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質，這比條形碼技術在物品上的運用需要結合物品形狀大小要具有較大優(yōu)勢。此外，RFID 射頻標簽小型化可以更加靈活地應用在生產線上控制產品的生產。

1.8 RFID 技術的系統(tǒng)與數據安全

將產品數據從中央計算機中轉存到工件上將為系統(tǒng)提供安全保障，避免直接從系統(tǒng)那里讀取數據而大大地提高系統(tǒng)的安全性，并運用加密方法對RFID 射頻標簽內的數據進行保護，可以保證數據不被讀取.

2. RFID智能倉儲管理的技術意義

RFID技術經過多年的發(fā)展，無論技術本身還是應用水平，在國內外都取得了長足的發(fā)展。尤其在物流倉儲領域的應用，由于其標準完善、技術及應用成熟度高、對倉儲物流管理水平提升效果顯著、以及RFID應用成本的逐步降低，正在成為現代倉儲物流的標準應用技術之一。同時RFID技術也是現代物聯(lián)網技術發(fā)展中的關鍵技術之一，近年來在國家的政策支持和大力推動下，正在高速發(fā)展，物聯(lián)網已經在包括制造業(yè)在內的多個領域取得很展，并逐漸成為解決企業(yè)生產、制造、倉儲、物流等多個環(huán)節(jié)中信息化管理難題的必然選擇。

深圳市銓順宏科技有限公司作為RFID領導品牌--ThingMagic代理商，在向各大運營商、集成商提供ThingMagic全系列產品的同時，公司也一直以專業(yè)的技術團隊，優(yōu)質的服務，優(yōu)惠的價格，為廣大客戶提供更多的RFID設備解決方案和高質量的售后服務。公司配合各大運營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設備，運用在生產制造、倉儲管理、航空航運、服裝零售、防偽溯源等多個領域各種應用中。

本項目采用RFID倉儲管理系統(tǒng)解決方案中的關鍵技術，可顯著提升倉庫及物流管理技術水平，企業(yè)可獲得良好的投資回報，對當前來說，項目具有示范意義，未來更可有效避免和減少企業(yè)信息化升級時的重復投資。

二、系統(tǒng)解決方案

1.系統(tǒng)體系

物理層：

物理層包括倉庫、庫位、托盤、叉車、貨物、現場作業(yè)等?，F場作業(yè)包括貨物入庫、出庫、盤點、分揀、調撥、拆分、移庫等。倉庫所有有效庫位(庫區(qū))、托盤要求安裝RFID電子標簽，以實現單個庫位(庫區(qū))托盤的精細化管理。

采集與交互層：

含各種現場數據采集和用戶交互設備，包括RFID手持終端、RFID固定式閱讀器等。主要提供用戶操作指引，現場數據采集、數據錄入等。為RFID智能倉儲管理系統(tǒng)提供實時的現場數據采集和交互操作指引。

數據服務層：

對系統(tǒng)中的RFID設備及相關設備進行管理，采集數據的收集、緩存、過濾，控制指令及相關數據的收集、分發(fā)等。數據服務層以系統(tǒng)軟件服務的方式運行在系統(tǒng)服務器，提供對用戶應用層及數據采集交互層的RFID數據及相關控制指令的數據服務。

企業(yè)應用層：

RFID智能倉儲管理系統(tǒng)解決方案提供給倉庫調度管理中心、遠程管理中心的計算機軟件用戶管理交互界面，同時提供報表及數據查詢服務。RFID智能倉儲管理系統(tǒng)中心對倉庫及貨物的計劃制定、管理控制、數據監(jiān)控等均通過企業(yè)應用層提供。

3.3 系統(tǒng)拓撲圖

在每個貨位安裝電子標簽(無貨架可地埋)，可進行物理劃分單獨區(qū)域，用來惟一標識貨位的身份。在每個托盤安裝托盤電子標簽，用來標識每個托盤的身份。每個單品貨物可安裝一電子標簽，用于標識貨物身份。每個司機攜帶電子標簽，用于標識司機身份(可選)。在每個倉庫門口/通道安裝RFID固定式讀寫器，并在門口或通道兩側安裝檢測天線，用來自動檢測出入的托盤、司機身份。依據現場地形布局，可輔助紅外、車輛檢測器、讀寫器配對等實現車輛出入狀態(tài)檢測。

2.系統(tǒng)流程設計

RFID叉車倉儲貨物采購收貨或生產成品入庫時，制作電子標簽，標簽寫入采購單位、規(guī)格型號等企業(yè)定義信息，粘貼到貨物上，完成初始化貨物信息。同時對托盤安裝托盤電子標簽，用于標識某個特定的托盤信息;

RFID倉儲入庫，叉車運輸貨物經過倉庫大門，安裝在倉庫大門的讀寫器，自動采集到貨物上RFID標簽和托盤上電子標簽信息，并將信息讀出直接發(fā)送到數據中心，后臺實現貨物信息與托盤的綁定，完成入庫掃描綁定，實現自動掃描，自動綁定，無需人工干預，自動完成入庫操作;

叉車繼續(xù)將貨物托盤運輸到空閑貨架上，貨架上安裝有貨架RFID電子標簽，在上架的過程中，叉車RFID讀寫器將讀取到托盤標簽和料架標簽，并將信息讀出直接發(fā)送到數據中心，后臺自動完成托盤信息與料架信息的綁定，即完成托盤上全部貨物的上架操作，實現精確到貨架的管理。

貨物移庫流程

RFID倉儲管理系統(tǒng)移庫操作時，可直接由叉車客戶端發(fā)起移庫操作，叉車直接將需要移動的托盤下架，在叉車采集系統(tǒng)讀取到貨物托盤標簽信息時，系統(tǒng)自動將托盤信息與之前綁定的料架信息進行解綁。待叉車將貨物叉取到新的料架完成上架的過程中，叉車讀取RFID倉儲系統(tǒng)將讀取到新的料架信息，并上傳到數據中心，RFID倉儲管理完成新料架的綁定，并實時更新庫存。

貨物出庫流程

RFID智能倉儲出庫時，叉車先將貨物托盤從料架上取下，叉車讀取系統(tǒng)讀取到托盤信息，直接發(fā)送到數據中心，后臺系統(tǒng)完成出庫信息的核對，正確則完成下架操作，RFID智能倉儲管理系統(tǒng)系統(tǒng)自動將托盤信息與料架信息進行解綁;如不正確則進行預警;

下架成功后，叉車運輸貨物經過倉庫大門，安裝在倉庫大門的讀寫器，自動采集到貨物上RFID標簽和托盤標簽，將信息讀出直接發(fā)送到數據中心，RFID倉儲管理后臺數據中心完成貨物標簽與托盤標簽的校驗，如正確，則完成出庫操作，智能倉儲管理系統(tǒng)WMS自動更新庫存，如不正確則進行預警。

三、關鍵硬件選型

1.RFID叉車讀寫器(Thingmagic)

2.RFID叉車天線

3.RFID移動數據采集器

4.工業(yè)級RFID叉車平板

5.桌面式RFID一體機

6.RFID地理標簽

7.RFID更多產品