UHF RFID技术在仓储管理中的应用
UHF RFID 技术在仓储管理中的应用
当前的应用背景
面对每天都要重复进行的收货、入库的工作，如何才能快速的完成大批量货物的快速核对、收取？在一个具有一定规模的仓库中，怎样才能快速地找到指定的货物？现在绝大多数的仓库还是通过在货架上贴手写卡片来区分货位，对这些仓库而言这是一件费时费力的工作。而且还经常出现取错货物和多次重复取货的错误。
盘点一定要停业才能进行吗？对于大型的仓库进行停业盘点所造成的损失是显而易见的，也是企业绝对不愿意承受的。但是不进行盘点又无法真实地掌握库房的情况，这同样是企业的管理者所不愿意面对的。有没有可以在不影响企业正常工作的情况下进行库房盘点的办法呢？
正确地引入设计合理的 RFID 应用系统，将会为这些问题找到一个很好的解决方案。
由于在整个的仓库作业中，叉车的资源是相对稀少的，如何将其充分利用是提高整个仓库工作效率的一个关键。要想充分地利用叉车，就必须通过管理系统进行叉车的调度，使其始终在最高效的线路上处于满负荷的工作状态。
基于 RFID 技术的解决方案
一、系统架构
（一）叉车调度方案系统架构
如果在叉车活动的区域具备无线网络环境，就可以通过无线网络完成对叉车的调度。以无线网络无缝地覆盖叉车工作的通道区域，保证管理系统下达的调度指令和叉车执行指令的结果能够实时地双向传送，即提高了叉车的工作效率又保证了其始终处于满负荷的工作状态下。
（二）仓库作业管理系统架构
1、仓库作业管理硬件系统结构
硬件系统由管理系统服务器、管理系统工作站、手持设备通讯座、RFID 手持设备、条码打印机以及RFID 标签等组成。其中，RFID 手持设备负责采集数据（可支持条码采集和 RFID 标签采集）； 手持设备通讯座将采集到的数据传送给管理系统；条码打印机完成货物编码的打印。
二、工作流程
（一）入库
1、收货：
（1）以UHF-R4读写器同时大批量地读取容器的标签，得到当前容器内的全部货物信息。如：送货单号、发送地、到货、订单明细等。
（2）将采集到的数据通过有线或无线方式传送给后端管理系统。
（3）管理系统核对实到货物信息与应到货物信息。 管理系统得到前端采集到的数据后，根据已经收到的到货单与送货单核对实到货物。 主要核对到货单与送货单是否相符， 收货编码与到货编码是否相符，货物内容是否相符（编码、名称、单位、数量等） 。
（4） 完成数据核对后， 后端管理系统给前端反馈是否允许收货的信息。 即管理系统在完成数据核对后，通过有线或无线方式给出反馈信息给前端操作员：是否允许收货；不准收货的原因。
2、入库：
（1） 后端管理系统下传货位布置单给寻位设备。 门店在完成订货单生成的同时生成所定货物的货位布置单。 系统在完成是否可以入库的检测以后， 根据此货位布置单对准许入库的货物完成入位操作。
（2）寻位设备通过搜索指定的货位标签确定货位，并给出相关的确认信息。
首先在寻位设备中调出相应的货位布置单，指定要搜寻的货位。通过寻位设备逐一扫描货位标签来搜寻指定的货位，当搜索到指定的货位时，寻位设备以清晰的信号指示货位已经找到。
（3）工作人把指定的货物放入指定的货位，并改写货位标签的相应信息。 在找到指定的货位标签以后进行货物入位操作。 即以寻位设备扫描应入位货物的标签或条码， 输入数量。 寻位设备应可以检查货物编码和数量是否与货物布置单中的信息相符。 然后， 把应放入此货位的货物编码写入货位标签并修改数量。 同时， 寻位设备中的此货物信息要标记为已成功入位并不再可执行入位操作。执行入位操作前寻位设备应核对货位编码等重要信息。
（4） 完成货物入位以后， 工作人员通过通讯座把操作以后的数据传送回后端管理系统， 完成入库操作。
（二）移库：管理系统指派叉车对货架中现有货物的存放位置进行调整。
（1） 系统通过无线局域网找到一辆空闲的叉车，命令该叉车到要取出货物的货架。
（2） 司机驾驶叉车到指定货架，以扫描货位编码，系统判断此货位是否为系统指定的货位。
（3） 司机以手持设备扫描货物的编码，手持系统判断货物编码是否正确。
（4） 如果货位、货物编码与系统的指令相符，则司机将该货物取出。
（5） 司机按照管理系统的指令，驾驶叉车到应放入货物的货位。
（6） 司机以手持设备扫描货位编码，手持系统判断此货位是否为系统指定的货位。
（7） 如果货位编码正确，则司机将货物放入此货位。
（8） 司机将货物放入管理系统指定的货位后，按“确认”键，表示移库完毕。管理系统将此叉车归入“空闲叉车”队列，等待下一个指令。
（三） 、出库
1、分拣：
（1）在一个仓库中以货位标签唯一地标识一个货位，货位标签中写入每个货位的相关信息。其中可以根据应用的具体要求写入货位编码、名称、位置描述；货物编码、名称、数量等信息。
（2）寻位设备由具有 RFID 标签识别和读写能力的设备组成。当工作人员携带此设备工作时，只要经过要寻找的货位， 寻位设备就会按系统的设定给出声音或图像的提示， 表示货位已经找到。 （注：
寻位设备对货位标签响应的距离和方式可以根据具体的应用要求设定）
（3）工作人员找到货位以后，以寻位设备读取货物的标签或条码获取货物的编码，输入要取出货物的数量。 寻位设备中的手持系统可以判断工作人员所选取的货物及其数量是否与系统中的拣货单相符，并给出提示。对不符合的输入将不允许操作并提示正确的信息。
（4）对正确的输入寻位设备会给出提示，要求工作人员进行写 RFID 标签的操作（即，再次扫描货物标签） 将更改后的货物数据写回到货位标签。 从而完成此货位拣货的全部操作。 对于已经完成拣货操作的货物， 系统会自动加锁， 使其在本拣货单中不可再进行该项操作， 以避免重复拣货的发
生。
2、配装：
配装员按照手持系统的指导进行配装工作， 全部工作只需要使用一只手持的 RFID 读写器就可以准确、
高效地完成。
（1） 配装员根据手持系统显示的配装单明细信息读取指定货物的标签或条码获取货物的编码， 输入配
装数量。 手持系统会检测输入的数据是否正确， 并给出提示。 对不符合配装单的输入将不允许操作，并向配装员提示正确的货物编码、名称和数量等相关信息。
（2） 在完成配装单中的全部货物的操作以后，手持系统会自动核对数据并给出配装完成的提示。 从而完成对此容器的全部操作。 对于已经完成的配装单， 系统会自动加锁， 使其不可再进行该项操作，以避免重复配装现象的发生。
3、装车：
管理系统指派叉车到指定的配装区将货物运送到提货车辆。
（1）系统通过无线局域网找到一辆空闲的叉车，命令该叉车到指定的配装区。
（2）司机驾驶叉车到配装区，以手持设备扫描配装区的编码，手持系统判断编码是否正确。
（3）如果编码正确，以手持设备扫描货物的编码，手持系统判断货物编码是否正确。
（4）如果编码正确，则司机将此货物送去装车；否则，手持系统将提示正确的货物编码，并要求司机重新扫描。
（5）装上车后，司机按“确认”键，表示装车完毕。管理系统将此叉车归入“空闲叉车”队列，等待下一个指令。
RFID 解决方案的收益
1．快速定位，指导工作，数据清洁。进行拣货操作不仅可以实现对货位的快速、准确定位，而且手持设备中的应用系统还可以提供对工作人员的工作指道。 从而缩短了寻位时间， 提高了工作效率。 另外，手持系统对输入数据的合法性的严密控制，保证了操作过程中数据的完整性和一致性，使得进入系统的数据清洁、有效。
2．适时的工作向导。在配装工作中，手持系统可以显示配装单的详细信息，提供对配装员的工作指导。对输入数据的合法性的严密控制保证了配装员严格按配装单操作，最大限度降低了错装和重复配装等错误发生的可能性，提高了工作效率和工作质量。
3．分区盘点，实时进行。盘点工作可以在不停业的情况下进行。无论工作场是否具备无线网络环境，系统都可以及时对盘点结果作出反映，指导盘点员进行复盘等各种处理。不仅降低了盘点员的工作量而且大大地降低了系统的响应时间（理论上可以达到零响应时间） ，提高了工作效率。
叉车调度方案的收益
1．提高了准确性
实时的信息传递实现了前端手持系统与后端管理系统之间实时的双向自由传送，保证了叉车的整个作业过程的信息都在管理系统的准确调度、处理和监控之下。同时，由于广泛应用了 RFID 标签和条码识别技术，使输入差错大幅度下降。
2．降低了劳动强度和复杂度
司机只需按照无线终端的提示来工作，无需查帐簿、对编号等操作，可以在有限的时间里能做更多的事情。由于叉车始终处于满负荷的工作状态下，使人员和设备的使用效率都得到了提高。
3．增加了有效库容
由于不再需要按照产品规格分区存放，也就不会出现给一种产品划出的货位用不完，而另一种产品没有地方放的情况。管理系统可以根据实际需要及时地调度叉车对库存进行整理，提高货位的利用率，从而加快今后的出库速度。
系统设备选型
在系统设计中,根据实际需要,我们选用了上海嵌联自控生产的UHF-R4高性能读写器做为货物盘点的读写设备.经过实验,设备性能达到预期要求.