仓储物流管理在各个行业的广泛应用

　　一、RFID 仓储管理信息系统

　　目前，市场竞争日益激烈，如何提高生产效率、降低运营成本，对于企业来说至关重要。仓储物流管理广泛应用于各个行业，设计及建立整套的仓储管理流程，提高仓储周转率，减少运营资金的占用，使冻结的资产变成现金，减少由于仓储淘汰所造成的成本，是为企业提高生产效率的重要环节。

　　仓储管理系统通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式，这些管理方式有着明显的缺点：

　　条码管理：易复制、不防污、不防潮而且只能近距离读取人工录入：工作繁琐，数据量大易出错漏，增加仓储环节人工成本。手工盘点工作量大，导致盘点周期长，托盘缺失或被偷盗不能 及时发现 RFID 技术正在为供应链领域带来一场巨大的变革，以识别距离远，快速，不易损坏，容量大等条码无法比拟的优势，简化繁杂的工作流程，有效改善供应链的效率和透明度。RFID 的仓库管理系统是在现有仓库管理中引入 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输入的速度和准确性，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，有利于提高生产效率、降低运营成本,对于企业来说至关重要。随着 RFID 技术的投入应用，将电子标签封成卡状，贴在每个托盘的包装上或托盘上，在标签中写入托盘的具体资料、存放位置等信息。同时在托盘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提式卡片阅读机，以辨识、侦测托盘流通。RFID仓储管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成物品管理的各个流程。后台数据库管理系统是整个系统的核心，RFID 识别采集是实现管理功能的基础和手段。后台管理软件由中心数据服务器和管理终端组成，是系统的数据中心。负责与手持机通讯，将手持机上传的数据转换并插入到后台业务仓储管理系统的数据库中，对标签管理信息、发行标签和采集的标签信息集中进行储存和处理。

　　RFID标签发行系统由电子标签专用打印机和标签制作管理软件组成，负责完成库位标签、物品标签、箱标签的信息写入和标签表面信息打印工作。电子标签专用打印机采用内嵌非接触读写器的工业级热转印打印机，能够在标签芯片写入信息的同时在标签表面打印预先设定的内容信息。标签制作管理软件的核心是标签制作函数动态连接库，它嵌入在后台系统内，为后台仓储管理系统提供操作打印机制作标签的开发接口函数。基于该动态库还提供了一个独立的标签制作软件，可以手工输入标签数据，便于临时制作标签。RFID 标签识别采集系统可通过手持机或固定位置终端采集标签信息，完成标签数据的存储，并通过 RFID 中间件与管理中心进行数据的交换。

　　RFID 无线射频技术的引入，使得企业仓库管理变得透明且工作效率更高。将电子标签封装在条形码标签内，贴在每个托盘的包装或托盘上，在标签中写入托盘的具体资料、存放位置等信息。同时在托盘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阅读器，以辨识、监测托盘流通。其优点主要有：

　　RFID 仓储管理信息系统人工可降低 20-30%; 99%的仓库产品品可视化，降低商品缺失的风险; 改良的供应链管理将降低 20-25%的工作服务时间;提高仓储信息的准确性与可靠性; 高效、准确的数据采集，提供作业效率; 入库、出库数据自动采集，降低人为失误;降低企业仓储物流成本。 在物流自动化技术高速发展的今天，借助RFID 快速扫描、无障碍阅读等特点，快速、准确地进行数据采集和处理，实现仓库的标准 化和高效化运营。实现快速查货、找货，堆存直观，科学合理。通过现代先进的网络技术，实现入库、出库、库存等仓库管理信息在企业 运营过程中的实时共享。方便公司对托盘进行监管;方便仓库对托盘进行入库、出库、盘点、拣货;方便企业了解本公司托盘在仓库的情况。

　　(一)文档范围

　　1.综合介绍

　　2.功能需求

　　3.非功能性需求

　　(二)文档读者对象

　　本文档主要针对：项目实施人、项目经理、开发人员、测试人员或文档的编写人员。本文档为技术实施项目参考文件，非正式实施方案，最终实施方案以合同附件为准。

　　(三)关键术语与缩写解释

　　1.RFID：(Radio Frequency Identification)无线射频识别;

　　2.B/S架构：(Browser/Server)浏览器/服务器架构。【暂定】

　　二、综合介绍

　　(一)系统功能介绍

　　图 1 整体功能框架图

　　该仓储管理系统的功能如上图所示。主要包括了日常管理、入库管理、查询管理、移库管理、出库管理、打印管理六大功能模块。

　　(二)系统投资效益分析

　　1.仓库入库、出库免去逐件扫描的繁冗工作，速度得到大规模的提升。

　　2.货位上的条码标签在仓库里目视困难，叉车手容易放错货位。通过叉车上的无线PC 及阅读器能保证上架的目标货位正确。

　　3.叉车通过无线PC 与主机交互，可以实时掌握每台叉车的位置及状态，叉车调度可以更灵活，叉车的利用率可以最大化。

　　4.叉车手通过无线PC 接收出入库指令及最短路径导引，可以更快更准确将托盘上架、出库拣货，可以缩短叉车手在仓库的工作时间。

　　5.当因各种原因不能将托盘放到目标货位上，叉车手可以将托盘放到其它货位，通过阅读货位标签关联及无线PC 与主机交互，保证库存信息的实时准确性。避免不能放到目标货位时原来的烦琐流程，而且因叉车手工作繁忙，没记录不放目标货位的情况，造成库存不准确，

　　6.可能导致出货错误的重大损失。

　　7.当托盘存放托盘并不是由系统指定，而是由叉车车决定托盘的存储货位时，通过RFID叉车可以将实时存储信息提交到主机系统，相对传统方案的手工记录而后录入电脑的方案，库存的实时性和准确性有很大的提高，效率也得到很大提升。传统仓库的盘点，需要近距离每箱托盘来进行扫描。利用RFID 技术，将大大的简化上述程序。盘点的结果可以通过无线网络传送到系统进行记录，免去了手工录入的工作。

　　(三)角色功能划分

　　日常管理、入库管理、查询管理、移库管理、出库管理、打印系统管理员、管理业务员 入库作业、查询管理、移库作业、出库作业、打印

　　(四)设计和实现上的限制

　　系统需作为企业现有ERP系统的附属子系统，且与OA办公系统进行对接。

　　(五)业务流程介绍

　　图 2 成品库总体操作流程

　　1.流程详细描述：

　　①根据客户托盘需求进行安排;

　　②入仓托盘根据顾客的需求，进行分类、拣选和包装;(包装有

　　混装和整装两种，根据客户的需求)

　　③包装好的成品，堆放在带有RFID的托盘(通过RFID终端将托盘信息写入RFID)，由人力拖车或叉车搬运进行入库作业;

　　④货仓入库时，入库口装有的阅读器读取RFID信息，并将所读

　　取托盘信息传入到管理系统数据库;

　　⑤通过查询货仓信息管理系统，打印入库单，确定托盘存放区;

　　⑥叉车结合搬运作业，进行上架操作，即将托盘放置在指定的货位，并通过传输设备将所录信息传输到管理系统数据库;

　　⑦对在库托盘进行在库管理和盘点，货仓信息系统存储货仓托盘的所有信息，对托盘的状态和货位的占用状态进行全面的监控;

　　⑧托盘出库时，叉车操作人员输入托盘号或者托盘信息，查询所取托盘所在的货位，进行下架操作;

　　⑨出库的托盘进行发货和配送，最后客户签收托盘，货仓管理系

　　统实时记录托盘的签收状态。

　　2.出入库等重要环节具体流程：

　　①入库流程

　　需要存放的托盘，堆放在带有RFID的托盘，由人力拖车或叉车运送到仓库进行入库;入库时，货仓入口处装有的阅读器读取RFID信息，并将所读取托盘信息传入到仓库管理系统数据库;仓库管理系统根据货位空闲情况分配货位，打印入库单，指导叉车操作人员进行上架操作，即将托盘放置在指定的货位。

　　图 3 成品库入库操作流程

　　②出库流程

　　托盘出库时，叉车操作人员输入托盘号，或者托盘信息，查询所取托盘所在的货位，进行下架操作;出库的托盘在月台上进行发货和配送，;黄色部分表示操作流程中的相关单据;红色部分表示货仓管理系统的信息流。

　　图 4 成品库出库操作流程

　　3.货位定位编码：

　　01 A 02 03

　　通道 货架 深度 层

　　图 5 货位编码格式货位编码共6位。

　　第一、二位代表仓库的通道。范围01～07，分别代表仓库的01至07通道，设计为两位是方便扩展。第三位代表通道两侧的两排货架，范围A或B，分别代表通道左侧与右侧。第四、五位代表仓库的深度。范围01～19，分别代表仓库的01至19深度，其中01表示货架最靠近出口通道的货位，19表示货架最靠近入口通道的货位。第六位代表货架的层。值为1~4，1代表货架1层，2代表货架2层，3代表货架3层，4代表货架4层。过桥式货架只有3层与4层。

　　图6为货位编码示意图，编码举例：其中箭头所指货架第二层货位编码为03A0702。

　　图 6 立体仓库布局设计图

　　三、功能性需求

　　(一)托盘信息管理：

　　新建托盘存储信息，包括托盘号、入库时间、托盘号、颜色、工位号等信息。删除托盘信息，覆盖托盘信息，该信息可以选择是否打印。

　　(二)用户信息管理：

　　新建用户信息、设置用户权限，删除用户信息，用户修改登录密码，查询用户信息，该信息可以选择是否打印;

　　(三)操作人员信息管理：

　　新建操作人员信息(包括工号，技能等级等信息)，设置操作人 员权限，删除操作人员信息，查询操作人员信息，选择是否打印该信息;

　　(四)入库管理：

　　①通过手持终端将托盘所属信息写入标签;

　　②入库口：阅读器自动读取标签ID、托盘所属信息、传入电脑主机，入库管理员进入入库管理功能选项，进入收货界面，界面上显示 已读到但未处理的标签，以及根据该标签ID查询到的数据库中相关记录，显示该批入库所有托盘的ID、托盘所属信息，管理员将这些信息 与实物核对，无误后，确认收货，进入入库界面;

　　③入库界面：主机根据托盘托盘所属信息分配存储货位，并在界面上列表显示，该列表可打印，指导叉车作业，叉车将托盘存入货位后，叉车操作工在打印的作业单上签字，确认作业完成;

　　④记录完成入库操作人员信息(工号)。数据库更新托盘所属信息，确认入库。入库过程结束;

　　(五)库存查询：

　　查询实时在库信息。可通过相应托盘所属信息、日期等查询条件查询在库库存信息(包括产品名称、数量、入库时间、操作人员、预计出库时间、等)，该信息可以选择是否打印;

　　(六)出库查询：

　　查询出库信息。通过输入托盘所属信息、日期查询某时间段内该托盘(包括托盘所属信息)，该信息可以选择是否打印。通过输入托盘号查询该托盘所属信息;通过输入日期查询该时间段内出托盘;

　　(七)入库查询：

　　查询入库信息。通过输入托盘所属信息、日期查询某时间段内该托盘所属信息。通过输入托盘所属信息查询该托盘，该信息可以选择是否打印。通过输入日期查询该时间段内入库托盘所属信息;

　　(八)呆货托盘查询：

　　查询超期存储托盘。通过输入在库时间长度查询超期存储托盘信息(包括托盘号，所属客户代码、每托盘号入库时间、操作人员，预计出库时间，发货目的地，入库总量)，该信息可以选择是否打印;

　　(九)出库管理：

　　出库过程信息管理。①出库管理员进入出库管理界面，输入提货单上的托盘号，获取该托盘的在库状态，包括入库时间，在库数量，托盘名称，代码、目的地，存储货位等信息，货位信息可打印，交由叉车操作人员根据货位信息取出托盘;②托盘通过出库口，阅读器自动读取标签ID，托盘号，信息系统弹出界面显示该托盘号对应的托盘信息，包括数量、托盘名称、入库时间、目的地等，与实物核对无误后，确认出库;③记录完成出库操作人员信息(工号)。出库过程结束;

　　(十)移库管理：

　　移库过程信息管理。①仓库管理人员进入移库管理界面，输入要移库的托盘号，获取该托盘的托盘在库状态，包括入库时间，在库数量，托盘名称，目的地，当前存储货位信息，当前空闲货位信息;②指定要移库的目标货位，并打印当前货位信息和移库目标货位信息，交由叉车操作人员根据货位信息先取出托盘，再将托盘存入到目标货位，叉车操作工在打印的作业单上签字，确认作业完成。数据库更新货位信息与托盘信息，确认重新入库;③记录完成移库操作人员信息(工号)。移库过程结束;

　　(十一)打印管理：

　　查看和管理组织中的所有打印机，按所需信息输入条件进行打印。主要用于打印出库单、入库单、库存单、业务信息等单据打印。

　　四、非功能性需求

　　(一)软硬件环境需求

　　本系统要求的软件的运行环境，包括硬件平台、操作系统和版本，还有其它的软件组件或与其共存的应用程序表2、3所示：

　　(二)软件质量需求

　　本系统的质量要求入下表4所示：

　　(三)硬件功能需求

　　(1)系统主要组成

　　1.RFID电子标签

　　2.RFID打印机 (可选)

　　3.RFID固定式阅读器

　　4.RFID手持式阅读器 (可选)

　　5.RFID叉车阅读系统

　　6.RFID通道阅读系统 (可选)

　　7.RFID中间件

　　8.RFID仓储物流管理系统

　　(2)本系统所需RFID阅读器包括3种：

　　1.出入库门禁系统：此处所需阅读器读写范围为3米以上。

　　2.手持终端：所需读写距离为2米左右

　　3.叉车终端：读写距离1米左右，读取托盘和货位标签

　　(四)基于 RFID 的仓库管理系统硬件设备表

　　图片仅供参考 实物根据最终确定方案而定

　　类型 参数说明 参考图片

　　工作频率：902～928MHz(随国家或地区不同可以调整)

　　尺寸：200(长)*218 (宽)*48(高)mm

　　射频功率:20～30dBm 可调

　　通讯接口：LAN、RS232、RS485、维根

　　通信速率: 串口速率 9600～115200bps，RJ45 为 10Mbps

　　RFID 读写器 读取距离：可调，输出功率可调。具有防碰撞检测功能，可由输入触发信号或命令控制读卡。

　　协议：支持 EPCglobal C1G2(ISO18000-6C)

　　抗干扰和防雷设计;

　　功耗:平均功率<20W

　　供电:配有 220V 交流输入，+12V 直流输出的电源变换器、满足工业环境要求;

　　应用软件接口：提供 API 开发包及 VC 和 VB、Java 应用例程

　　连接接头：N(母座)

　　增益：12dBi

　　圆极化天线 频率：902-928MHZ

　　极化方式：圆极化

　　输入阻抗：50 欧姆

　　尺寸：405×405×35mm

　　连接接头：N(母座)

　　增益：12dBi

　　垂直极化天线 频率：902-928MHZ

　　极化方式：垂直极化

　　输入阻抗：50 欧姆

　　尺寸：610X310X70mm

　　联接馈线 每根长 5 米

　　外观 尺 寸： 17.5cm 长 X 7.6cm 宽 X 2.3cm(3.3cm)高

　　液晶显示：3.5"透反射

　　网络：WIFI 或 3G

　　RFID 手持机 频段：902~928MHz

　　最大读标签距离 5 米

　　(可选)

　　最大写标签距离 2 米

　　电池 3.7V 锂电池,4400mAh(可反复使用)

　　工业防护标准 IP65 防水防尘

　　耐用性 1.5 米高度的水泥地面跌落测试，可承受三个方向，六面，跌落三次冲击

　　叉车读写器 协议: EPCclass1 Gen2，接口:蓝牙、Rs232、TCP/IP，频率：902~928MHZ

　　天线数量：可接 1-4 个 SMA 口天线，供电：可充电锂电池 3.0Ah(18V);

　　VT-635 是一款基于 Atom N450 处理器，专为完成严苛环境下的关键任务而设计的高工业

　　等级车载终端，内置 WIFI、3G、蓝牙等通讯及 GPS 定位模块，广泛运用于仓库叉车、集装

　　箱卡车、矿车、农耕车、消防车等重型工业车辆的实时调度和跟踪定位。

　　● 8.4 寸 LED 背光高亮度触摸液晶屏

　　叉车车载平板 ● Intel Atom N450 1.66GHz 低功耗高效能处理器

　　● 无风扇全铝压铸外壳散热设计

　　PDA 电脑 ● 符合 IP65 防尘防水标准

　　● 支持 9-30V 宽电压直流输入

　　● 适应-30~60℃宽温环境

　　● 强大的无线扩展性能：WiFi, WCDMA/CDMA2000、Bluetooth 等通讯及 GPS 定位

　　● VESA 标准固定安装

　　尺寸：84(长)*54(宽)*0.8(厚)mm

　　材质:PCB 材质

　　托盘电子标签 存储容量：EPC 内存：240bits

　　扩展内存：512bits

　　频率：860 - 960 MHz

　　尺寸: 244(长)*12(宽)* 13(高)mm

　　材质:ABS

　　货位电子标签 存储容量：EPC 内存：240bits

　　扩展内存：512bits

　　频率：860 - 960 MHz

　　抗金属标签

　　五、工程实施及售后服务

　　施工人员组成(乙方):

　　工程执行流程图: