RFID智能仓储管理系统 实训.docx
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RFID智能仓储管理系统实训
湖南现代物流职业技术学院
物流信息系RFID大作业
题目RFID智能仓储管理系统
班级物信1002
姓名
指导教师翦象慧
2012年6月11日
摘要
射频识别技术在军事监控、环境科学、空间探索和日常生活等许多方面都具有广泛的应用前景。
可以说射频技术是信息感知和采集的一场革命，是21世纪最重要的技术之一。
目前国外已有很多文献报道，射频识别技术已经应用于多个领域，目前在物流领域也取的了重大的发展。
近年来，物流业得到了快速的发展，处于物流中心环节的仓储系统，也随之加快了发展步伐。
随着计算技术和自动化技术的快速进步，仓储系统已经向自动化、智能化方向发展。
射频识别技术作为新一代自动识别技术，其具有显著的优势，在仓储管理中的应用得到了广泛的关注。
本文详细分析了RFID技术，以RFID技术为核心,在分析仓储管理流程的基础上,提出了仓储管理系统的总体设计和功能设计,并论述了RFID定位计算方法，解决约束RFID系统快速读取的瓶颈，提高商品实时数据的采集，使商品的采购、仓储、配送过程更加便捷。
本文以物流仓库为例设计了仓库管理系统中RFID系统的总体框架、系统组成和工作流程，对商业应用中大批量物品的识别和管理具有重要意义。
关键词：
射频识别；仓储管理系统；物流
第一章选题背景
1.1RFID技术原理
RFDI技术是一种无接触自动识别技术，它的基本原理是利用射频信号及其空间藕合、传输特性，实现对静止或移动的待识别物品的自动机器识别。
与传统的识别方式相比，RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理，且操作方便快捷。
同条形码相比，射频识别标签具有防水、防磁、读取距离大、标签数据可加密、存储数据容量大、便于改写等优点，而且射频识别标签又克服了接触式IC卡使用一段时间后容易发生触点接触不良的缺点。
近年来，国内外的RFID技术发展很快，其应用越来越广泛，随着电子标签成本的不断降低，RFID取代传统磁卡、IC卡和一、二维条码已越来越成为一种技术趋势。
RFID系统产品市场已经成为信息产业中增长最快的市场之一。
典型的RFID应用统主要由阅读器、电子标签和应用系统（包括RFID中间件和应用系统软件）3部分构成。
RFID的应用系统组成如下图2.1所示。
应用系统软件RFID中间件阅读器标签
图1.1RFID系统组成
1.2RFID技术在智能仓储管理系统应用现状。
很多企业仓储管理还是停留在手工操作的基础上，所有的出入仓数据都得由仓管员逐个录入数据，这种仓储管理作业方式严重影响工作效率，许多出入库数据不能在系统中及时得到更新，在系统管理上也没有实现有效的库位管理，系统中无法了解到物料在仓储中的分布状态及仓储的仓储能力，工人在摆放和领取物料时，没有系统对其进行指导，可能会发生物料摆错位置或者物料领取错误的现象。
以上种种弊端严重影响了仓储管理的效率，降低了企业仓储的仓储能力，提高了仓储管理成本，制约了企业的发展。
与传统的条形码相比，RFID技术可以在库存管理系统中存储更多信息，在更大范围内保证存储、质量保障和产品类别管理的可靠性，可以从一定的距离读取任意数量的RFID标签，大大降低了货品登记的工作量和错误率。
RFID还实现了从生产产品到消费者购买产品自始至终跟踪商品的功能，可以帮助企业尽早发现和解决供应链中存在的问题。
此外，基于RFID之上的实时盘点和智能货架技术保证了发货退货的正确性以及补货的及时性；ＲＦＩＤ解决方案可提供有关库存情况的准确信息，管理人员可由此快速识别并纠正低效率运作情况。
虽然RFID应用于仓储管理系统有如此多有好处，但目前国内大多数企业都末应用于实际工作中。
1.3应用效果分析
RFID应于仓储管理系统中，能达到以下效果：
●将整个仓储管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓储管理，提升效率及价值；
●提高物品出入库过程中的识别率，可不开箱检查，并同时识别多个物品，提高出入库效率；
●缩减盘点周期，提高数据实时性，实时动态掌握库存情况，实现对库存物品的可视化管理；
●采用射频技术能大大提高拣选与分发过程的效率与准确率，并加快配送的速度，减少人工、降低配送成本；
●精确掌握物资情况，优化合理库存。
●节省人工采集数据成本；
●自动化的仓储管理作业，提高工作效率；
●减少管理成本和人为差错；
●更精确的进、销、存控制；
●增进合作伙伴关系；
●快速响应顾客需求，扩大产品销售量。
第二章智能仓储管理系统现状及发展趋势
2.1智能仓储管理系统的现状
在长期的计划经济体制下，仓储业形成了以部门管理为主的管理体制，大部分仓库设备陈旧落后。
不少仓库仍处在人工作业为主的原始状态，人抬肩扛，工作效率低。
不少仓库处在“货物进不来出不去”，商品在库滞留时间过长，或保管不善而破损、霉变，损失严重，加大了物流成本。
随着我国经济的高速发展和流通体制改革的不断深化，以及不断扩大开放和对外贸易的发展，要求物流应有一个高速发展，尤其仓储业更要有一个快速发展，以适应这一新形势的需要。
目前国内大多数智能仓储管理系统存在以下问题：
1）信息的采集是通过手工来进行，工作量巨大，效率不高，易产生错误；
2）部分货架上未编码，仓位上没有位置管理，系统中仓位的记录仅作为注解而已，部分仓储为手工单据纪录仓位；
3）没有采用仓位进行货物入、出、移控制，先进先出主要要仓储人员记忆来进行，没有采用技术手段来保证这个规则的执行；
4）查找、盘点纯手工，未采用相关辅助设备；
5）入出履历在系统中有记录，但位置变动履历不存在，在货架仓位处理时履历查询不方便；
6）错误识别、纠错手段单一（主要是仓位及数量）；
7）仓储中库存单元复杂，仓位大小可变，允许一个仓位上放置多种货物，也可多个仓位放置一种货物，此种灵活的库管方式利用现有管理手段可能导致仓位、货物管理失误，尤其是更换相应管理人员时；
8）总体上，仓储中各项操作对操作人员的依赖性过高。
2.2智能仓储管理系统的发展趋势
充分利用已有的仓储资源的仓储社会化，提高仓储效率和仓储业分工发展的专业化功能，加速满足社会生产发展和促进物流效率提高的仓储标准化，提高仓储自身效率，实现仓储管理的现代化。
（1）仓储机械化、自动化
随着生产技术的发展，生产机械化已是现代企业生产的基本要求。
机械具有承重能力强、效率高、工作时间久、损害低等多种特点。
仓储作业大都负荷重，作业量大，作业环境恶劣，时间紧，存在着众多系统性不安全隐患，因而仓储机械化是仓储业发展的必然。
仓储企业应通过机械化实现最低的人力作业，加大企业集成度，减少人身伤害和货物损害，提高作业效率的目标，随着货物运输包装向着大型化，托盘化的发展，仓储也必然要向机械化过渡。
仓储自动化是指由计算机管理控制仓库的仓储。
在自动化仓库中货物仓储管理、环境管理、作业控制等仓储工作，通过住处管理、扫描技术、条形码、射频通信、数据处理等技术，指挥仓库堆垛机、传送带、自动导引车、自动分拣等设备自动完成仓储作业；自动控制空调、监控设备、制冷设备进行环境管理；向运输设备下达运输指令安排运输等；并同时完成单证、报表的制作和传递。
对于危险品、冷库暖库、粮食等特殊仓储，都有必要采取自动化控制的仓储。
（2）仓储信息化、信息网络化
对于存货品种繁多、存量巨大的物流与配送中心，要提高仓库利用率，保持高效率的存货流转，实施景区的存货控制，没有计算机的信息管理和处理是不可能实现的。
仓储信息化管理包括：
对账目处理、结算处理，提供实时的查询；进行货位管理、制作个中单证和报告表，进行存粮控制，甚至与进行自动控制等。
可以说，仓储要实现提高效率、降低损耗，从而降低成本就必须实现信息化。
仓储是物流的节点，是企业存货管理的核心环节。
企业生产、经营的决策需要仓储及时地把存货信息反馈给管理部门，在充分掌握物品的存粮、储备、存放地点、消费速度的情况下，才恩能够惊醒准确的生产和经营决策。
高效的物流管理是建立在对物流进行控制和组织，要想实现高效的物流管理就需要仓库、厂商、物流管理者、物流需求者、运输工具之间建立有效的信息网络，实现仓储信息共享，通过信息网络控制物流，做到仓储信息网络化。
第三章基于RFID技术的智能仓储管理系统设计
3.1系统功能分析
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，共同完成仓储管理的各个流程。
后台仓储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。
后台管理系统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。
图3.1-2仓储管理结构图
3.2系统流程分析
1．出入库业务流程图
从出入库定单的制作、审核，到商品的盘点整体下描述了本系统的业务流程。
2．入库管理流程
首先由仓库操作员在收到入库定单并确认定单无误后,然后扫描入库申请单上的RFID条码,然后扫描入库。
再去扫描托盘上的RFID条码，然后录入入库数量。
确认无误后提交定单信息。
图3.2-2、入库管理流程图
3．出库流程
后录入首先制作出库单并打印，然后依次扫描出库单条码、物料RFID、库位RFID、托盘RFID，然数量，确认后提交入库信息。
图3.2-3、出库管理流程图
4．收料管理流程
第一步生成拣货单数据：
操作员在RFID系统中根据出库单生成拣选单（仓位按出库路线排列），含领料单号、拣选仓位、货物代码、供应商代码、批号、整包装数量（整包装指RFID管理的最小包装单位）、散数[散数与整包装数为两条纪录即使同一仓位、同一货物]。
仓位的拣选按照仓储类型进行先入先出控制（根据入库日期、批次或质检日期等）。
第二步领料拣选：
拣选工将拣选单下载到手持机中，通过扫描货物标签，将扫描到的货物标签仓位信息、代码信息与拣选单中的比对，如一致，则表示拣选正确，分为：
整包装取货，则直接从拣选单的整包装数量中扣除该标签中纪录数量，同时该序号的标签在手持机中被打上标记，防止重复扫描，该标签回收；拆零拣货，则按照拣选单的散数确认，同时将散数从货物标签记载的数量中扣除；
第三步更新仓位标签：
指取货后更新仓位标签中的该货物的当前数量。
要求工作人员进行写货位标签的操作，将更改后的货物数据写回到货位标签。
直至完成此货位拣货的全部操作；
出库确认：
工作人员进行出库检验，扫描配送箱或容器上的电子标签（单号条码、货物条码、数量条码、客户条码等）或电子标签，确认与配送单（出库单一致），完成出库的确认工作（贝岭成品库可能需要，也是一般企业需要的最后一步）。
最后，操作员将手持机中的拣选确认单数据上传至RFID系统中，完成库存更新及出库流水账记录。
成品库可以根据拣选确认结果打印出库装箱单（配送单）及外包装电子标签。
图3.2-4、
收料管理流程图
5．盘点管理流程图
从制作盘点单并打印盘点单开始，并依次扫描盘点、物料、库位、托盘上的RFID。
待盘点完成后，提交盘点信息。
图3.2-5、盘点管理流程图
3.3系统软件构架分析
此仓储管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件式开发的三层结构系统。
三层结构分别为：
数据库：
管理账套数据的读写.
中间层：
用于账套管理的工作。
表示层：
用户日常直接操作界面和手持设备。
所需设备:
SOL2000、wondows操作系统、NRF905
3.4数据库设计
3.4.1基础信息表
3.4.1-1用户表
3.4.1-2客户表
3.4.1-3供货商表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
供货商编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
供货商品
名称
Varchar（20）
非空
3
供货商联系方式
姓名
Varchar（20）
非空
4
名称
性别
Varchar（20）
5
供货商单位
名称
Varchar（20）
非空
其中供货编号设为主键
3.4.1-4货物表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
供货编码
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物号
ID号
Varchar（20）
非空
3
货物属性
类型
Varchar（20）
3.4.1-5仓库表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
仓库编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
仓库名
名称
Varchar（20）
非空
3
仓库地址
名称
Varchar（20）
非空
3.4.2业务信息表
3.4.2-1入库单表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
入库单编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
3
货物号
名称
Varchar（20）
非空
4
货物供应商
名称
Varchar（20）
非空
5
存储仓库
名称
Varchar（20）
非空
6
货物数量
数量
Varchar（20）
非空
7
入库时间
时间
Varchar（20）
非空
8
经办人
姓名
Varchar（20）
9
备注
附加信息
Varchar（20）
非空
3.4.2-2出库单表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
入库单编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
3
货物号
名称
Varchar（20）
非空
4
货物数量
名称
Varchar（20）
非空
5
提货人
名称
Varchar（20）
非空
6
提货单位
数量
Varchar（20）
非空
7
货物仓库
名称
Varchar（20）
非空
8
出库时间
时间
Varchar（20）
非空
9
经办人
姓名
Varchar（20）
10
备注
附加信息
Varchar（20）
非空
3.4.2-3入库表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
仓库编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
3
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
4
货物数量
数量
Varchar（20）
非空
3.4.2-4出库表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
出库单编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
3
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
4
货物数量
数量
Varchar（20）
非空
3.4.2-5库存表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
货物编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
3
货物数量
数量
Varchar（20）
非空
4
存储仓库
名称
Varchar（20）
非空
3.4.2-6盘点表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
盘点编号
Id号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
盘点仓库
名称
Varchar（20）
非空
3
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
4
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
5
盘点数量
数量
Varchar（20）
非空
6
盈亏数量
数量
Varchar（20）
非空
7
盘点时间
时间
Varchar（20）
非空
8
经办人
姓名
Varchar（20）
9
备注
附加信息
Varchar（20）
非空
3.4.3临时数据表
3.4.3-1过滤表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
电子标签
内容
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
3
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
3.4.3-2聚合表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
3
货物数量
数量
Varchar（20）
非空
3.4.3-3盘点数据采集表
序号
字段名称
字段说明
数据类型（精度范围）
空/非空
备注
1
货物编号
ID号
Varchar（20）
非空
自增长，主键
2
货物名称
名称
Varchar（20）
非空
3
货物数量
数量
Varchar（20）
非空
结论
仓库管理在企业的整个管理流程中中起着非常重要的作用，如果不能保证及时准确的进货、库存控制和发货，将会给企业带来巨大损失，这不仅表现为企业各项管理费用的增加，而且会导致客户服务质量难以得到保证，最终影响企业的市场竞争力。
传统的仓库管理，一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，完全由人工实施仓库内部的管理，因此仓库管理的效率极其低下，所能管理的仓库规模也很小。
随着计算机的应用普及，目前大多数企业的仓库管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理，但数据还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行采集和统计整理。
这不仅造成大量的人力资源浪费，而且由于人为的因素，数据录入速度慢、准确率低。
随着企业规模的不断发展，仓库管理的物资种类机数量在不断增加、出入库频率剧增，仓库管理作业也已十分复杂和多样化，传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求，严重影响了企业的运行工作效率，成为制约企业发展的一大障碍。
基于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，有利于提高仓库管理的工作效率。
参考文献
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