倉庫管理案例分析

1、基于RFID技術的倉儲管理隨著經(jīng)濟一體化和全球化進程的加快，現(xiàn)代物流的概念已經(jīng)逐步擴大到流通領域、生 產(chǎn)領域以及其他的社會經(jīng)濟活動中，物流在企業(yè)競爭中扮演著越來越重要的角色。自動化立 體倉庫(AS瓜S)作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的一個重要組成部分，越來越受到關注。目前，我國一些 企業(yè)的立體倉庫雖然實現(xiàn)了部分信息集成，但有些環(huán)節(jié)還不能實現(xiàn)無紙作業(yè)，數(shù)據(jù)的準確性和 實時性得不到保證。這就迫切需要一種更新更完善的信息識別解決方案，提高倉庫管理與運 作的效率,實時全而地掌握倉庫信息。同時，射頻識別技術作為一種快速、實時、準確采集與 信息處理的自動識別新技術，被列為本世紀十大重要技術之一。本文開發(fā)了一個基于射頻

2、識別(RFID)的自動化立體倉庫信息管理系統(tǒng),以射頻識別技 術作為自動化立體倉庫管理的技術紐帶，實現(xiàn)物品出入庫管理、盤存管理、信息査詢過程的 自動化，方便管理人員進行統(tǒng)計、査詢和掌握物資流動情況，提髙自動化立體倉庫管理的自動 化、智能化。首先，分析了自動化立體倉庫技術和盯ID技術在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，提出將盯ID技術 引入到自動化立體倉庫中，取代傳統(tǒng)的條形碼技術,實現(xiàn)自動化立體倉庫信息管理與控制調(diào)度 的自動化、智能化、信息化。根據(jù)系統(tǒng)的特點和要求，在詳細分析了分布式控制方式下的基 于盯ID的自動化立體倉庫系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)的基礎上，闡述了本課題的研究重點一自動化 立體倉庫管理系統(tǒng)層的設訃與開發(fā);

3、構(gòu)建了基于RFID的自動化立體倉庫信息管理系統(tǒng)的框 架結(jié)構(gòu);提出了 RFID在自動化立體倉庫中應用的具體方案，提髙了系統(tǒng)的可擴展性。其次,研究了 RFID讀寫器與訃算機的通信協(xié)議。根據(jù)系統(tǒng)的需要，設汁了一個簡單易 用、功能齊全的自定義串口通信類，實現(xiàn)計算機與讀寫器之間的數(shù)據(jù)通信，完成自動識別與采 集模塊的開發(fā)。最后,選擇圖書電子商務系統(tǒng)中的重要組成部分一依托自動化立體倉庫的圖書倉儲 管理系統(tǒng)，作為一個實際案例，將RFID技術引入到這北京郵電大學碩士論文基于RFID的自動 化立體倉庫信息管理系統(tǒng)的研究個模型中，進行基于盯ID技術的自動化立體倉庫信息管理系 統(tǒng)的分析與設計。明確系統(tǒng)的需求,構(gòu)建系統(tǒng)

4、整體結(jié)構(gòu)圖，詳細描述了各個功能模塊，并根據(jù)設 計方案進行自動識別與采集模塊和信息管理系統(tǒng)應用程序模塊的開發(fā)。倉庫管理技術目前已有不少企業(yè)與學者研究了基于RFID技術的倉庫管理。例如，國外學者Chw 等人利用RFID技術提升庫房管理的效率，該研究于搬運車(推髙機)上安裝被動式RFID Reader,當管理人員把貼附電子標簽的物品由儲存架取岀放置搬運車時，搬運車上RFID Reader實時讀取貼附在物品上被動式電子標簽(Tag)資料，并把商品淸單通過網(wǎng)絡上傳到后 端資料庫，庫房管理人員可以實時掌控庫房庫存狀況。另外在搬運車上也安裝主動式RFID Tag,并在庫房四周安裝主動式RFID Reader

5、,通過這來控制搬運車位巻及規(guī)劃最佳取貨路徑。 該研究結(jié)合主動式及被動式RFID協(xié)助庫房管理者提升作業(yè)效率，有效達成節(jié)省作業(yè)時間及 降低作業(yè)成本目標。有學者認為在供應鏈以提髙顧客服務、縮短前置時間和降低作業(yè)費用為目標的環(huán)右 中倉庫作業(yè)扮演關鍵角色，但是管理者經(jīng)?？嘤跓o法取得實時綜合資源信息。因此，提出一個結(jié)合RFID技術的倉庫管理系統(tǒng)，測試結(jié)果顯示可以取得實時的商品 搬運車位巻、操作處理信息及商品項目信息，并且可以降低工作相關的錯誤和運作費用。 So喝等人針對在供應鏈應用而，提出建置原商品進出的RFID讀取閘門的概念，利用倉庫內(nèi) RFID天線的設垃，讀取原商品的存放位苣及數(shù)量，并將其信息與倉庫管

6、理系統(tǒng)相聯(lián)系，自 動化管理原商品之相關信息，實時更新其商品盤存信息，適時對管理者發(fā)出存貨不足的警 告，對英安全庫存做最精確的控制。還有其他學者，利用RFID技術結(jié)合PDA提供離線數(shù)據(jù)搜集解決方案。該研究利用 Intermeo提供的IP3和700系列手持式RFID讀取機對電子標簽數(shù)據(jù)信息的讀取和寫入。IP5 與PDA結(jié)合使用JP3識別的信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇DA上,再利用Miorosoh AotiveSyno應用軟件, 將IP3所采集的信息傳送到計算機上。所開發(fā)的軟件能在PDA的Win CE平臺上對電子標 簽執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫。此系統(tǒng)利用手持式PDA可以離線方式進行數(shù)據(jù)的搜集，對于網(wǎng)絡無法 連線的環(huán)境，

7、提供數(shù)據(jù)搜集解決方案。Bolotn等人在英研究中指岀，通過在標的物上貼附多個電子標簽方式可以有效提 升RFID讀取率，該研究表示當電子標簽直接緊貼、貼附于金屬或液體之物品時，RFID Reader 讀取率可能無法達成100%.若增加RFID Reader的數(shù)量對讀取率提升幅度有限，但是如果 在物品不同面向多貼電子標簽時，RFID Reader讀取率明顯上升。雖然目前RFID技術應用廣泛，但是目前使用RFID技術應用倉庫管理系統(tǒng)還是有許 多技術需要克服，例如不同設備與應用系統(tǒng)之間的接口問題、RFID數(shù)據(jù)的前期處理問題、 RFID數(shù)據(jù)的安全問題、大量而復雜的RFID數(shù)據(jù)如何處理和利用、如何將RFI

8、D系統(tǒng)與現(xiàn)有 倉庫管理信息系統(tǒng)之間無縫集成等問題，減少應用系統(tǒng)對低級設備的依賴性，減少應用系 統(tǒng)的復雜性等等。本文主要研究內(nèi)容作為連接生產(chǎn)者和消費者的紐帶，倉庫管理在整個供應鏈管理系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。發(fā)展自動化的倉庫後理系統(tǒng)，將RFID電子標簽技術與傳統(tǒng)供應鏈管理行業(yè) 相結(jié)合，研究、設計并實現(xiàn)有效的RFID電子標簽系統(tǒng)并應用于倉庫管理應用系統(tǒng)，提髙 現(xiàn)有基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)的應用效果，是本文的研究目標。本文主要研究的著眼點是RFID應用于倉庫管理的進貨、出貨、盤點及商品流向追蹤 作業(yè)上可能遇到的問題，將通過基于RHD電子標簽技術來取代傳統(tǒng)的條形碼于商品管理、 貨物管理流程，將要而對的

9、課題及英需要解決的方案。還將研究基于RFID倉庫管理系統(tǒng)的組成以及應用框架，將要分析介于讀寫器硬件模 塊和數(shù)據(jù)庫之間對應的軟件模塊。在研究的基礎上，努力設計和實現(xiàn)基于RFID技術的倉 庫管理系統(tǒng)。同時，還將對倉庫管理應用RFID在事件處理機制方而的特點、流程和方法 加以論述。最后，根據(jù)對倉庫管理智能管理的預期，在設訃與實現(xiàn)的基于RFID的倉庫管理系統(tǒng) 基礎上，如何解決倉庫物品的自動編號采集、位置安排、盤點庫存、以及物品分檢等業(yè)務 處理等問題。還將考慮將所設計的倉庫管理應用RFID平臺系統(tǒng)的實際應用效果，它應該 能夠有效的解決倉庫物品的自動編號采集、位置安排、盤點庫存、以及物品分檢等業(yè)務處 理。

10、并且能夠?qū)崿F(xiàn)物品從原料、半成品、成品、運輸、倉庫、配送、上架、最終銷售等， 甚至退貨處理等所有環(huán)節(jié)進行適時監(jiān)控，不但要能夠極大地提髙自動化程度，而且還要大 幅降低差錯率，顯著提髙供補系統(tǒng)的透明度和管理效率。倉庫管理的基本知識倉庫管理，指的是對儲存于倉庫的物貨所進行的管理活動。倉庫管理是對生產(chǎn)或維修作業(yè)之一項服務，其服務必須具備以下四項功能：(1) 物貨(含半成品、成品、可修件)的進倉、出倉等管理；(2) 物貨(含半成品、成品、可修件)的分類、整理、保管；(3) 供應生產(chǎn)、維修所需的商品；(4) 商品與帳務必須一致。通常認為：一個完善的倉庫管理應具備以下主要功能：(1) 商品保存?zhèn)}庫管理控制程呼

11、原商品、半成品及成品的分類整理、儲存、商品、搬運與保管，使倉庫管理成本降低。(2) 確保質(zhì)量商品儲存期間所適成質(zhì)屋變化，會造成缺料進而影響生產(chǎn)、銷售與岀貨進度，嚴重時 將同時損害企業(yè)商譽。(3) 賬目處理針對原商品、半成品、成本的岀庫入庫資料作一詳細的記錄，以確庫存記錄的正確性, 達成料帳一致性的要求。(4) 安全維護確保倉庫儲存空間工作場所及商品搬運過程中，人員與商品的安全性考量- 在倉庫管理上，利用條形碼技術可以達到收集信息、掌控貨品動態(tài)的目的。庫存的物品都可以使用貼上的條形碼來通過設備識別、讀取信息，從而達到錄入物品信息 的功能。只不過，條形碼所記錄的產(chǎn)品信息內(nèi)容十分的簡單?；赗FID

12、的倉庫的管理RFID倉庫管理系統(tǒng)開發(fā)的目標是：分析RHD應用于倉庫管理的進貨、出貨、盤點 及商品流向追蹤作業(yè)上可能遇到的問題，引入RFID技術以取代傳統(tǒng)條形碼于商品管理作 業(yè)流程，設汁并實現(xiàn)基于RFID技術的倉庫管理應用系統(tǒng)，解決倉庫物品的自動編號采集、 位置安排、盤點庫存、以及物品分檢等業(yè)務處理。由于倉庫的貨物、環(huán)境與規(guī)模不一，甚至有很多細肖是千差萬別的。根據(jù)倉 庫管理系統(tǒng)的特點，倉庫管理系統(tǒng)是針對本企業(yè)倉庫物料的收料、入庫、移庫、 出庫和盤點查詢等方而工作而開發(fā)的管理軟件，根搦企業(yè)的要求，實現(xiàn)倉庫的收料管理、 入庫管理、移庫管理和盤點管理及用戶管理等功能。用戶通過相應的模塊，對倉庫里物料的

13、基本情況進行更新、刪除和査詢，對物料的收 料、入庫、移庫、出庫和盤點進行管理，對各功能模塊明細進行查詢，對使用該系統(tǒng)的用 戶進行更新、刪除和査詢，對庫存數(shù)量進行査詢，用戶通過簡單的作即可輕松的管理倉庫。 倉庫笛理信息系統(tǒng)總的要求如下：(1) 用戶管理對有權(quán)使用該系統(tǒng)的用戶的基本情況數(shù)據(jù)進行更新、查詢等作，實現(xiàn)用戶管理功能。 用戶分級管理，分別具有不同的權(quán)限：具有分組管理用戶的功能。可以針對用戶分配軟件 模塊使用權(quán)限。(2) 物料管理對倉庫里所有物料的種類(包括輕稱、廠家等信息)進行更新、刪除和査詢等操作， 實現(xiàn)物料管理功能。物料可以動態(tài)添加種類，支持批次管理，支持多il魚單位變換。(3) 倉庫

14、管理對倉庫里物料貨物實現(xiàn)收料、入庫、移庫、岀庫和盤點管理，要求能導出每種功能模 塊的單據(jù)，方便用戶進行物料管理，并能提供收料、入庫、移庫、岀庫和盤點的明細，方 便用戶查詢。(4) 庫存分析對物料庫存情況和存留時間長短分析，為業(yè)務人員制定采購計劃提供依據(jù)，提供英他分析報表，提髙倉庫管理水平。基于RFID的倉庫管理信息管理框圖.本課題研究的重點是盯ID技術在倉庫管理中的應用，所以作者選取了關鍵部分進行開 發(fā)。上述的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖中,虛線框內(nèi)的部分是本文的重點之處，亦即重點是基于RFID的 倉庫管理層的設汁與開發(fā),監(jiān)控系統(tǒng)層和執(zhí)行系統(tǒng)層只做簡單介紹。通過上述分析，并根據(jù)基于即ID的倉庫管理信息的特點

15、和要求，系統(tǒng)由三部分構(gòu)成:自動識別與采集系統(tǒng)、通信中間件、立體庫管理應用程序基于RHD的倉庫管理信息管理的結(jié)構(gòu)框圖如下圖4-2-3所示讀取效期電子標簽標簽口動識別與采集系統(tǒng)通信中間件圖4-3-3基于盯ID的倉庫管理信息管理框圖.倉庫管理的組成RFID技術融入到日立現(xiàn)有的倉庫管理系統(tǒng)中，將能達到提髙倉庫管理的精度，加強庫暫存和哲存“入庫 |入庫"AGV自動輸送條碼潔息錄入關物到位堆出立庫盤點111 1出庫存控制同時減少對人員的依賴性，同時RFID技術實現(xiàn)的可追蹤性，規(guī)范的保證和供應鏈 效率的提髙來降低生產(chǎn)成本。基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖4-4o圖4-4倉庫管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)根

16、據(jù)圖4-4的倉庫管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)可以分析得出：(1) 根據(jù)進貨計劃，到貨驗收管理員根據(jù)計劃、驗收貨物后，需要進行產(chǎn)品品種、數(shù)量 的核對，將所有本次進貨的單據(jù)、產(chǎn)品信息下載到手持終端中，手持終端將提示材料管理 員輸入購貨單的號碼。管理員掃描物料規(guī)格信息、批次條碼和標識號的電子標簽等。同時 需要將驗收后的相關信息如批次、數(shù)量、生產(chǎn)日期等傳送給RFID系統(tǒng)。(2) 貨物標簽、庫存管理根據(jù)訃算共需多少標簽生成標簽入庫指示淸單，將根據(jù)入庫預報單中的供應 商代碼、貨物代碼、訂單號、批次、數(shù)量(驗收后的實際數(shù)量)等按照最小庫存包裝單位 寫入電子貨物標簽。上架工查找倉位，找到后將入庫貨物上架，掃描上架貨物電子

17、標簽， 上架確認完畢后在手持機中該標簽序號的紀錄打上入庫標記。用手持機更新倉位標簽中當 前記載的該貨物編碼、數(shù)疑更新倉位標簽。(3) 出庫訃劃、檢驗出庫工作人員進行岀庫檢驗，掃描配送箱或容器上的電子標簽(單 號條碼、貨物條碼、數(shù)量條碼、客戶條碼等）或電子標簽，確認與配送單（出庫單一致）， 完成岀庫的確認工作。（4）管理員將手持終端（叉車終端）中的揀選確認單數(shù)據(jù)上傳至RFID系統(tǒng)中，完成庫 存更新及出庫流水賬記錄。成品庫可以根據(jù)揀選確認結(jié)果打印岀庫裝箱單（配送單）及外 包裝電子標簽。倉庫管理功能結(jié)構(gòu)基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4-5所示，它可以完成倉庫物品的自動編號采集、產(chǎn)品的入庫、出庫

18、、貨位和報表管理，以及信息査詢等功能。圖4-5倉庫管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)倉庫管理系統(tǒng)主要功能模塊設計根據(jù)倉庫的實際需求和規(guī)范，基于RFID的倉庫貨物管理系統(tǒng)分為以下幾個功能模塊 的劃分。（1）出入庫管理貨物進出倉庫要進行登記記錄，這是倉庫管理的主要內(nèi)容。每當貨物進到倉庫的時候, 都要執(zhí)行向貨物入庫的倉庫保管員提交入庫申請開始。當貨物從倉庫岀庫的時候，需要出庫人員向執(zhí)行岀庫保管員做的庫管提出庫申請開始。如果有此貨物，并且其庫存數(shù)量滿足岀庫申請單的數(shù)量，則庫管保存出庫申請單并進 行出庫登記。在岀庫登記中，執(zhí)行庫管要記錄出庫貨物的統(tǒng)稱、岀庫數(shù)屋、出庫時間、執(zhí) 8行庫管名稱等信息。進行岀庫登記后，將貨物出庫

19、。出庫結(jié)束后，執(zhí)行庫管給提岀出庫申 請的人員開具出庫單，岀庫流程結(jié)束。(2) 出入庫記錄的查詢貨物存儲管理就是對貨物的種類、數(shù)量等信息的管理，是為了確保倉庫貨物存儲的數(shù) 量符合要求和無差錯管理而進行的貨物庫存盤點等操作。倉庫管理員通過RFID對庫存貨物進行盤點后，將信息反饋給系統(tǒng)，通過對比能發(fā)現(xiàn) 貨物與賬而記錄的是否一致，實時把握庫存信息，査找差錯原因。倉庫貨物可以進行查詢操作，通過對貨物的查詢，了解貨物實時情況，為倉庫制立貨 物相關策略提供依據(jù)。入庫流程圖如圖圖4-6所示。(3) 庫存貨物的信息管理當倉庫已經(jīng)存放了某些貨物，比如有些貨物需要防潮，有些貨物易碎需要輕搬輕放等, 這些關于貨物本身

20、的信息，對于貨物的平安保存是非常重要的。所以對貨物本身的信息的 登記、管理是倉庫管理的重要內(nèi)容。圖4-6入庫流程圖(4) 基礎信息管理基礎信息管理包括貨物的基礎信息維護，供應商信息，客戸信息，用戶信息管理和導 入標簽。其中部分信息只能由超級管理員來査看并修改。但相對于一般倉庫而言，軍隊倉 庫一般保持著穩(wěn)立的供貨商和客戶，貨物類型也較平常倉庫不會輕易變動。用戶信息的創(chuàng) 建和修改只有超級管理員才能進行。也為了倉庫貨物的特殊性，為每個用戶設豊了權(quán)限， 限制部分用戶查看和修改相關信息，提髙系統(tǒng)的安全性©岀庫流程圖如圖47所示。殲始讀尺器扌日描貸物貨物山丿牟下達出庫單發(fā)出瞥告等待處理數(shù)抑蟲新圖

21、47貨物出庫流程在接到出貨命令后，車載或手持終端上調(diào)出今日的出貨單，選擇相應的出貨單。此時系統(tǒng)會提示該出貨單所需托盤的信息，包括：貨位、托盤電子標簽號列表。操作 人員僅需按系統(tǒng)提示貨位讀取托盤電子標簽。如果讀錯托盤，報系統(tǒng)提示錯誤信息，司機重 新選擇托盤。當所有托盤出庫與更新操作完成后此次出貨完成。圖4-8給出了貨物移倉的 流H庫作員行選 倉操人執(zhí)揀 認物出確 確貨移正正確杪倉«=*=畢.即存調(diào)整認物入確 確貨移正i使用車栽或手持設簽信息12程。圖48貨物移倉流程工作人員要左期進行貨物數(shù)量的盤點，以保證實際的貨物與系統(tǒng)記錄中的一致。進入貨物盤點界面，掃描托盤標簽獲取托盤ID,然后點擊

22、獲取庫存量，系統(tǒng)會顯示出 此托盤中所有貨物的箱數(shù)：之后工作人員依次掃描次托盤的每個箱標簽，每掃描一次數(shù)量 加一，最后與系統(tǒng)給出的數(shù)量進行比對，完成盤點。圖49給出了貨物盤點的流程。貨物林簽襯fiiX祗 點姐物信品，77 理于片廿甲位彳、 ® 十林密.WIJ 人I:女麻數(shù)凰§1 心點蟲數(shù)匯心初竝 殊斤致4K盈用F 個曲中肚至 確認圖49貨物盤點流程倉庫管理和數(shù)據(jù)處理通過對倉庫管理的內(nèi)容和數(shù)據(jù)流程分析，設計的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：貨物代碼信息。包括的數(shù)據(jù)項有貨物號、貨架名稱：現(xiàn)有庫存信息。包括的數(shù)摒項有現(xiàn)有數(shù)目、總數(shù) 目、最大庫存、最小庫存等；貨架使用信息。包括的數(shù)據(jù)項有使用的

23、設備、使用數(shù)目、使 用時間、出庫時狀態(tài)等。在仔細調(diào)查倉庫貨物設備管理過程的基礎上，得到本系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)流程如圖4-10 所示。圖4-10所處理的數(shù)據(jù)流程本實例根規(guī)劃岀的實體有庫存實體、入庫實體、出庫實體、還庫實體。各個實體的E-R 圖及其關系描述如圖4-11到圖4-14所示。圖4-11為庫存實體E-R圖：16入庫圖4-12入庫實體E-R圖4-13 為 出 庫 實 體E-R 圖出庫圖4-13出庫實體E-R圖為實體與實體之間的關4-14E-R 圖圖4-14實體與實體之間的關系E-R圖RFID標簽數(shù)據(jù)采集在本系統(tǒng)中，庫存數(shù)據(jù)的采集通過使用自動導引叉車和手持終端作為平臺，在上而安裝RFID識讀器、控

24、制設備、無線通信設備實現(xiàn)。安裝識讀器的終端設備，每天在 設定時間自動對庫房進行盤點，并把盤點結(jié)果傳輸給系統(tǒng)管理中心。在倉庫出入口安裝讀 寫器，并在每個托盤安裝射頻標簽卡，通過讀寫器來采集RHD標簽在入口與出口的數(shù)據(jù), 然后將接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理。閱讀器或者閱讀器的代理負責狀態(tài)査詢、控制閱讀器 驅(qū)動、接收標簽數(shù)據(jù)列表等工作，然后再把設備傳進來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準化格式。本系統(tǒng) 中的移動設備主要包括手持RFID終端與車載RFID終端，主要要完成以下功能：(1) 在貨物入庫前對貨物的批次、數(shù)量和種類進行檢驗：(2) 貨物入庫時將貨位與托盤綁立并且更新貨物記錄：(3) 泄期進行貨物盤點：(4) 在貨物出庫時進行檢驗：(5) 在貨物岀庫后將托盤與貨位解綁宦，并且更新貨物記錄。倉庫的RFID標簽數(shù)據(jù)采集終端設備包括手持終端和車載終端，如圖4-15圖4-15數(shù)據(jù)采集終端設備模塊倉庫的RFID標簽數(shù)據(jù)采集終端設備的模塊大致分為手持