RFID倉儲管理系統(tǒng)(WMS)解決方案

1、RFID倉儲管理（WMS）系統(tǒng)方案建議書一、項目背景1.1 背景企業(yè)的倉儲管理，是對倉庫及倉庫內(nèi)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高效的倉儲服務(wù)所進行的計劃、組織、控制和協(xié)調(diào)過程。它作為連接生產(chǎn)者和消費者的紐帶，在整個物流和經(jīng)濟活動中起著至關(guān)重要的作用。不同的企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)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(nèi)的倉庫作業(yè)和移庫、盤庫在內(nèi)的庫存控制作業(yè)。而隨著整個生產(chǎn)制造環(huán)境的改變，產(chǎn)品周期越來越短，多樣少量的生產(chǎn)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。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

2、物資周轉(zhuǎn)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(yīng)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(shù)，在適應(yīng)企業(yè)原有管理流程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建新的倉儲管理信息化系統(tǒng)平臺，協(xié)調(diào)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(wù)質(zhì)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。1.2 系統(tǒng)需求FUWIT結(jié)合客戶項目需求以及在RFID倉儲WMS系統(tǒng)中的實際應(yīng)用經(jīng)驗，總結(jié)得到，高質(zhì)量的倉儲管理系統(tǒng)，在于最優(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(shù)據(jù)流的透

3、傳，因此，其信息化系統(tǒng)平臺的構(gòu)建，將主要集中在6個方面的需求，以下做簡要說明。1.2.1 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。系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)倉庫實時數(shù)據(jù)在管理中心的可視化管理。真正做到實物流與數(shù)據(jù)流實現(xiàn)同步。1.2.2 電子托盤及庫位管理實現(xiàn)托盤和庫位的電子化，是實現(xiàn)可視化、智能化倉庫管理的基礎(chǔ)。倉庫中的貨物都是以托盤為單位進行流轉(zhuǎn)和存放，通過對托盤實現(xiàn)電子化，可實現(xiàn)對每個托盤的身份識別，存放和轉(zhuǎn)運位置的實時追蹤，結(jié)合電子化（數(shù)字化）的庫位管理，可以為可視化的倉儲管理提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。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

4、速檢索。1.2.3 實時盤點通過使用手持機（或移動盤點機），對現(xiàn)場實物進行掃描識別，生成實物信息，與ERP數(shù)據(jù)進行對比，生產(chǎn)盤點信息表，保證賬、物一致。1.2.4 貨物查找當(dāng)需要查找某個貨物時，在手持機里輸入相關(guān)貨物信息，在一定范圍內(nèi)掃描貨物，當(dāng)掃描到貨物時，系統(tǒng)發(fā)出提示音，便于快速找到貨物。1.2.5 相關(guān)系統(tǒng)（MES/WCS/SAP）接口倉儲管理系統(tǒng)不應(yīng)該是一個獨立的系統(tǒng)，相關(guān)數(shù)據(jù)通過一定的接口應(yīng)該能和企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)管理（MES）、EPR（SAP）、以及客戶系統(tǒng)（WCS）等相關(guān)系統(tǒng)實現(xiàn)及時交互，以滿足企業(yè)的實際管理需求。1.2.6 實現(xiàn)信息流和實物流的統(tǒng)一傳統(tǒng)的倉儲管理，因技術(shù)條件的限制，

5、不可避免的面臨實時數(shù)據(jù)滯后，無法實時準確反映倉儲庫存及物流情況，導(dǎo)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(shè)本系統(tǒng)的最終目的，是通過引入有效的技術(shù)手段，最終實現(xiàn)企業(yè)倉儲管理中信息流和實物流的統(tǒng)一，實現(xiàn)實時可視化的倉儲物流管理。二、技術(shù)背景2.1 RFID技術(shù)簡介RFID是一種新型的信息技術(shù)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息非接觸快速傳送。目前已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造、防偽溯源、物流與供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域，給這些領(lǐng)域帶來了很大的技術(shù)革新，特別是在倉儲物流領(lǐng)域，因為技術(shù)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。RFID（RadioFrequencyIde

6、ntfication射頻識別）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一。它通過射頻信號自動識別目標對象（電子標簽）并獲取或記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。一個典型的RFID系統(tǒng)由上位機、RFID讀寫器、天線、電子標簽構(gòu)成，電子標簽內(nèi)有數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存儲信息，RFID讀寫器用于識別電子標簽，讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，并負責(zé)與上位機完成數(shù)據(jù)交互，而上位機是控制整套系統(tǒng)工作的接口。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1-1。電子標簽圖2-1-1:RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2 技術(shù)優(yōu)勢RFID技術(shù)最大的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

7、射頻標簽物品放在包裝材料內(nèi)部也可以被識別出，RFID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(xiàn)物品流通過程的高效性。具體優(yōu)勢表現(xiàn)如下：非接觸讀寫只要通過RFID系統(tǒng)的閱讀器即可不接觸，直接讀取信息至數(shù)據(jù)庫內(nèi)，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。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(shù)據(jù)由閱讀器傳送到計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這種數(shù)據(jù)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?dāng)?shù)倍，更比傳統(tǒng)的利用單據(jù)錄入的數(shù)據(jù)采集與查看貨物名稱來驗收物品方法

8、快得多。通過這種RFID閱讀器的多讀性，可實現(xiàn)物品的高效快速流通。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(zhì)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(xiàn)對它識別，迅速且方便。標簽儲存數(shù)據(jù)容量大RFID射頻標簽存放的數(shù)據(jù)比條形碼大得多，條形碼技術(shù)存放的數(shù)據(jù)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。適應(yīng)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

9、技術(shù)卻有很強的環(huán)境適應(yīng)能力，RFID射頻標簽對水、油和藥品等物質(zhì)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(nèi)的電子信息。標簽可重復(fù)使用RFID存儲的數(shù)據(jù)為電子數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)的載體為電子芯片，此芯片具有反復(fù)寫入功能，可以重復(fù)使用，降低項目一次性投入成本。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(zhì)，這比條形碼技術(shù)在物品上的運用需要結(jié)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(yīng)用在生產(chǎn)線上控制產(chǎn)品的生產(chǎn)。RFID技術(shù)的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)安全將產(chǎn)品

10、數(shù)據(jù)從中央計算機中轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(nèi)的數(shù)據(jù)進行保護，可以保證數(shù)據(jù)不被讀取2.3 倉儲管理采用RFID技術(shù)的意義RFID技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，無論技術(shù)本身還是應(yīng)用水平，在國內(nèi)外都取得了長足的發(fā)展。尤其在物流倉儲領(lǐng)域的應(yīng)用，由于其標準完善、技術(shù)及應(yīng)用成熟度高、對倉儲物流管理水平提升效果顯著、以及RFID應(yīng)用成本的逐步降低，正在成為現(xiàn)代高效倉儲物流的標準應(yīng)用技術(shù)之一。同時RFID技術(shù)也是現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)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(wǎng)已經(jīng)在包括制造業(yè)在內(nèi)的多

11、個領(lǐng)域取得很大發(fā)展，并逐漸成為解決企業(yè)生產(chǎn)、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。FUWIT倉儲管理系統(tǒng)（WMS）解決方案采用RFID技術(shù)作為倉儲管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，可顯著提升倉庫及物流管理技術(shù)水平，企業(yè)可獲得良好的投資回報，對當(dāng)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(fù)投資。三、系統(tǒng)解決方案3.1 方案設(shè)計原則實際效果適用，個性化應(yīng)用結(jié)合不同倉庫的實際情況，在把握大的方向前提下，方案設(shè)計時將充分考慮現(xiàn)場場地、運營模式、管理模式、實際倉儲要求等方面的因素，做到實際應(yīng)用效果適用，避免不必要的功能設(shè)計。尤其軟件系統(tǒng)開發(fā)，應(yīng)充分貼合倉庫實際管理需求，做到

12、個性化應(yīng)用，避免不適應(yīng)、不實用。管理模式可復(fù)制系統(tǒng)設(shè)計將圍繞倉儲管理中的幾個大的主線，但仍可以充分考慮未來倉庫擴建及擴充的需求。倉儲管理模式應(yīng)能簡單通過復(fù)制和定義，未來快速適合其他倉庫區(qū)的管理需求提升。投資成本可控在滿足管理需求的基礎(chǔ)上，投資成本也應(yīng)成為重點需要考慮的部分。最大程度的提升投資效益。應(yīng)避免不必要的投資浪費，避免未來重復(fù)投資，避免對管理效能提升不大的高投入，做到整體系統(tǒng)建設(shè)成本可控。應(yīng)用風(fēng)險可控系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)確保應(yīng)用風(fēng)險可控。應(yīng)用風(fēng)險主要包括新技術(shù)和新的管理模式，對現(xiàn)有管理模式的改變所帶來的管理風(fēng)險。應(yīng)充分研究現(xiàn)有的管理模式、操作流程、人員素質(zhì)、信息化水平等，在提升作業(yè)效率、管理效能的

13、同時，盡量做到循序漸進、平穩(wěn)過渡。避免管理方式改變對企業(yè)經(jīng)營造成的負面影響。支持未來擴展系統(tǒng)在設(shè)備配置、技術(shù)應(yīng)用、軟件體系方面，應(yīng)充分考慮未來的管理發(fā)展需要，在未來管理需求增加時，應(yīng)能支持未來系統(tǒng)功能擴展，平滑過渡。3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示意圖倉庫物理層：倉庫物理層包括倉庫、庫位、托盤、叉車、貨物、現(xiàn)場作業(yè)等?，F(xiàn)場作業(yè)包括貨物入庫、出庫、盤點、分揀、調(diào)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(xiàn)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(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和用戶交互設(shè)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(xiàn)場數(shù)

14、據(jù)采集、數(shù)據(jù)錄入等。為系統(tǒng)提供實時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和交互操作指引。RFID數(shù)據(jù)服務(wù)層：對系統(tǒng)中的RFID設(shè)備及相關(guān)設(shè)備進行管理，采集數(shù)據(jù)的收集、緩存、過濾，控制指令及相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、分發(fā)等。數(shù)據(jù)服務(wù)層以系統(tǒng)軟件服務(wù)的方式運行在系統(tǒng)服務(wù)器，提供對用戶應(yīng)用層及數(shù)據(jù)采集交互層的RFID數(shù)據(jù)及相關(guān)控制指令的數(shù)據(jù)服務(wù)。企業(yè)應(yīng)用層：提供給倉庫調(diào)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(shù)據(jù)查詢服務(wù)。管理中心對倉庫及貨物的計劃制定、管理控制、數(shù)據(jù)監(jiān)控等均通過企業(yè)應(yīng)用層提供。3.3 系統(tǒng)拓撲圖數(shù)據(jù)中心管理中心系統(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

15、唯一標識貨位的身份。在每個托盤安裝托盤電子標簽，用來唯一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(cè)安裝檢測天線，用來自動檢測出入的托盤、司機身份。依據(jù)現(xiàn)場地形布局，可輔助紅外、車輛檢測器、讀寫器配對等實現(xiàn)車輛出入狀態(tài)檢測。3.4 倉儲管理軟件架構(gòu)軟件多層架構(gòu)框圖貨3.5 流程設(shè)計3.5.1 貨物入庫流程貨物采購收貨或生產(chǎn)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，,裝托盤電子標微力于標識某個特定加怖流息；入庫.生成八陣外息

16、/f八陣，具時監(jiān)控真時更新可用陣存臺后統(tǒng)系 點卸裝“貨的經(jīng)過品庫大貨物上RFI笠裝在在受國的讀寫器，自動采僻r息I MB!息/111、口 后臺實現(xiàn)貨物盤的綁定，完成入庫掃描綁定，實現(xiàn)自知掃描, 母談動嗓作；!鼠“嘉將GW&*1袱閑費架俘，在架上安裝有貨架RFID電子標簽, 紅貝1成垛!在上架的過程中，儀車 RFID讀寫器招讀取到托盤標簽和料架標字，并招信入庫掃描綁定息讀出直接發(fā)送至3據(jù)中心，后臺自動完.托片信，成托盤上全部貨:物的上架操作，實現(xiàn)精咕到單架3.5.2 貨物移庫流程移庫操作時，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

17、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，叉車讀取系統(tǒng)將讀取到新的料架信息，并上傳到數(shù)據(jù)中心，系統(tǒng)完成新料架的綁定，并實時更新庫存點卸裝3.5.3 貨物出庫流程出庫時，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(shù)據(jù)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,系統(tǒng)自動將耗鬻稔與料架信息進行解鰥;后下生成出庫信息運輸貨物鱉過倉不正確則進彳亍預(yù)愣架出庫架，頭時核對1r頭時史初用用庠仔i觸庫大門的讀寫M，麻n,來集到貨物上rfId標簽和托盤螭嫩，將俏息讀出直接發(fā)送至數(shù)據(jù)中心，后卜數(shù)據(jù)中心完成貨E標簽與托盤標簽的校

18、用，如正確,3.6 主要硬件設(shè)備安裝及布設(shè)3.6.1 倉庫大門叉車出入庫檢測RFID讀寫器配電箱RFID天線貨物出入庫采用ThingMagicM6固定式讀寫器，對進出的貨物標簽信息進行快速準確的批量采集。ThingMagicM6是一款四通道的超高頻RFID讀寫器，具備750標簽/秒的高速讀取能力，最多可同時連接4路天線工作，全覆蓋讀取，基于ThingMagic核心的防碰撞算法，可以實現(xiàn)快速采集數(shù)據(jù)的同時保證不漏讀，實現(xiàn)貨物進出的精確采集。同時，M6的高穩(wěn)定性和高抗干擾能力，可保證在各種惡劣工業(yè)環(huán)境下的可靠運行；支持WIFI連接，可更簡便靈活的部署在倉庫應(yīng)用中。標簽協(xié)議EPCglobalGen2(ISO18000-6C)DRM支持；ISO18000-6B(*可選)；I-PX(*可選)天線連接器4個反向TNC連接器；支持4個獨立天線RF輸出獨立的讀寫模式，5至31.5dBm輸出（1.4W）,±0.5dBm可調(diào)頻率特性FCC(NA,SA)902-928MHz;ETSI(EU)865.6-867.6MHz;MIC(Korea)910-914MHz;920-925MHz通信接口10/100Base-T以太網(wǎng)；HD15(GPIO接口)無線網(wǎng)（選配）內(nèi)置802.11b/g（*可選）；標簽識讀率大于75