仓库管理案例分析

1、基于RFID技术的仓储管理随着经济一体化和全球化进程的加快，现代物流的概念已经逐步扩大到流通领域、生 产领域以及其他的社会经济活动中，物流在企业竞争中扮演着越来越重要的角色。自动化立 体仓库(AS瓜S)作为现代物流系统中的一个重要组成部分，越来越受到关注。目前，我国一些 企业的立体仓库虽然实现了部分信息集成，但有些环节还不能实现无纸作业，数据的准确性和 实时性得不到保证。这就迫切需要一种更新更完善的信息识别解决方案，提高仓库管理与运 作的效率,实时全而地掌握仓库信息。同时，射频识别技术作为一种快速、实时、准确采集与 信息处理的自动识别新技术，被列为本世纪十大重要技术之一。本文开发了一个基于射频

2、识别(RFID)的自动化立体仓库信息管理系统,以射频识别技 术作为自动化立体仓库管理的技术纽带，实现物品出入库管理、盘存管理、信息査询过程的 自动化，方便管理人员进行统计、査询和掌握物资流动情况，提髙自动化立体仓库管理的自动 化、智能化。首先，分析了自动化立体仓库技术和盯ID技术在国内外的研究现状，提出将盯ID技术 引入到自动化立体仓库中，取代传统的条形码技术,实现自动化立体仓库信息管理与控制调度 的自动化、智能化、信息化。根据系统的特点和要求，在详细分析了分布式控制方式下的基 于盯ID的自动化立体仓库系统的总体框架结构的基础上，阐述了本课题的研究重点一自动化 立体仓库管理系统层的设讣与开发;

3、构建了基于RFID的自动化立体仓库信息管理系统的框 架结构;提出了 RFID在自动化立体仓库中应用的具体方案，提髙了系统的可扩展性。其次,研究了 RFID读写器与讣算机的通信协议。根据系统的需要，设汁了一个简单易 用、功能齐全的自定义串口通信类，实现计算机与读写器之间的数据通信，完成自动识別与采 集模块的开发。最后,选择图书电子商务系统中的重要组成部分一依托自动化立体仓库的图书仓储 管理系统，作为一个实际案例，将RFID技术引入到这北京邮电大学硕士论文基于RFID的自动 化立体仓库信息管理系统的研究个模型中，进行基于盯ID技术的自动化立体仓库信息管理系 统的分析与设计。明确系统的需求,构建系统

4、整体结构图，详细描述了各个功能模块，并根据设 计方案进行自动识别与采集模块和信息管理系统应用程序模块的开发。仓库管理技术目前已有不少企业与学者研究了基于RFID技术的仓库管理。例如，国外学者Chw 等人利用RFID技术提升库房管理的效率，该研究于搬运车(推髙机)上安装被动式RFID Reader,当管理人员把贴附电子标签的物品由储存架取岀放置搬运车时，搬运车上RFID Reader实时读取贴附在物品上被动式电子标签(Tag)资料，并把商品淸单通过网络上传到后 端资料库，库房管理人员可以实时掌控库房库存狀况。另外在搬运车上也安装主动式RFID Tag,并在库房四周安装主动式RFID Reader

5、,通过这来控制搬运车位巻及规划最佳取货路径。 该研究结合主动式及被动式RFID协助库房管理者提升作业效率，有效达成节省作业时间及 降低作业成本目标。有学者认为在供应链以提髙顾客服务、缩短前置时间和降低作业费用为目标的环右 中仓库作业扮演关键角色，但是管理者经常苦于无法取得实时综合资源信息。因此，提出一个结合RFID技术的仓库管理系统，测试结果显示可以取得实时的商品 搬运车位巻、操作处理信息及商品项目信息，并且可以降低工作相关的错误和运作费用。 So喝等人针对在供应链应用而，提出建置原商品进出的RFID读取闸门的概念，利用仓库内 RFID天线的设垃，读取原商品的存放位苣及数量，并将其信息与仓库管

6、理系统相联系，自 动化管理原商品之相关信息，实时更新其商品盘存信息，适时对管理者发出存货不足的警 告，对英安全库存做最精确的控制。还有其他学者，利用RFID技术结合PDA提供离线数据搜集解决方案。该研究利用 Intermeo提供的IP3和700系列手持式RFID读取机对电子标签数据信息的读取和写入。IP5 与PDA结合使用JP3识别的信息和数据传输到PDA上,再利用Miorosoh AotiveSyno应用软件, 将IP3所采集的信息传送到计算机上。所开发的软件能在PDA的Win CE平台上对电子标 签执行数据的读写。此系统利用手持式PDA可以离线方式进行数据的搜集，对于网络无法 连线的环境，

7、提供数据搜集解决方案。Bolotn等人在英研究中指岀，通过在标的物上贴附多个电子标签方式可以有效提 升RFID读取率，该研究表示当电子标签直接紧贴、贴附于金属或液体之物品时，RFID Reader 读取率可能无法达成100%.若增加RFID Reader的数量对读取率提升幅度有限，但是如果 在物品不同面向多贴电子标签时，RFID Reader读取率明显上升。虽然目前RFID技术应用广泛，但是目前使用RFID技术应用仓库管理系统还是有许 多技术需要克服，例如不同设备与应用系统之间的接口问题、RFID数据的前期处理问题、 RFID数据的安全问题、大量而复杂的RFID数据如何处理和利用、如何将RFI

8、D系统与现有 仓库管理信息系统之间无缝集成等问题，减少应用系统对低级设备的依赖性，减少应用系 统的复杂性等等。本文主要研究内容作为连接生产者和消费者的纽带，仓库管理在整个供应链管理系统中发挥着重要的作用。发展自动化的仓库後理系统，将RFID电子标签技术与传统供应链管理行业 相结合，研究、设计并实现有效的RFID电子标签系统并应用于仓库管理应用系统，提髙 现有基于RFID的仓库管理系统的应用效果，是本文的研究目标。本文主要研究的着眼点是RFID应用于仓库管理的进货、出货、盘点及商品流向追踪 作业上可能遇到的问题，将通过基于RHD电子标签技术来取代传统的条形码于商品管理、 货物管理流程，将要而对的

9、课题及英需要解决的方案。还将研究基于RFID仓库管理系统的组成以及应用框架，将要分析介于读写器硬件模 块和数据库之间对应的软件模块。在研究的基础上，努力设计和实现基于RFID技术的仓 库管理系统。同时，还将对仓库管理应用RFID在事件处理机制方而的特点、流程和方法 加以论述。最后，根据对仓库管理智能管理的预期，在设讣与实现的基于RFID的仓库管理系统 基础上，如何解决仓库物品的自动编号采集、位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务 处理等问题。还将考虑将所设计的仓库管理应用RFID平台系统的实际应用效果，它应该 能够有效的解决仓库物品的自动编号采集、位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务处 理。

10、并且能够实现物品从原料、半成品、成品、运输、仓库、配送、上架、最终销售等， 甚至退货处理等所有环节进行适时监控，不但要能够极大地提髙自动化程度，而且还要大 幅降低差错率，显著提髙供补系统的透明度和管理效率。仓库管理的基本知识仓库管理，指的是对储存于仓库的物货所进行的管理活动。仓库管理是对生产或维修作业之一项服务，其服务必须具备以下四项功能：(1) 物货(含半成品、成品、可修件)的进仓、出仓等管理；(2) 物货(含半成品、成品、可修件)的分类、整理、保管；(3) 供应生产、维修所需的商品；(4) 商品与帐务必须一致。通常认为：一个完善的仓库管理应具备以下主要功能：(1) 商品保存仓库管理控制程呼

11、原商品、半成品及成品的分类整理、储存、商品、搬运与保管，使仓库管理成本降低。(2) 确保质量商品储存期间所适成质屋变化，会造成缺料进而影响生产、销售与岀货进度，严重时 将同时损害企业商誉。(3) 账目处理针对原商品、半成品、成本的岀库入库资料作一详细的记录，以确库存记录的正确性, 达成料帐一致性的要求。(4) 安全维护确保仓库储存空间工作场所及商品搬运过程中，人员与商品的安全性考量- 在仓库管理上，利用条形码技术可以达到收集信息、掌控货品动态的目的。库存的物品都可以使用贴上的条形码来通过设备识别、读取信息，从而达到录入物品信息 的功能。只不过，条形码所记录的产品信息内容十分的简单。基于RFID

12、的仓库的管理RFID仓库管理系统开发的目标是：分析RHD应用于仓库管理的进货、出货、盘点 及商品流向追踪作业上可能遇到的问题，引入RFID技术以取代传统条形码于商品管理作 业流程，设汁并实现基于RFID技术的仓库管理应用系统，解决仓库物品的自动编号采集、 位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务处理。由于仓库的货物、环境与规模不一，甚至有很多细肖是千差万别的。根据仓 库管理系统的特点，仓库管理系统是针对本企业仓库物料的收料、入库、移库、 出库和盘点查询等方而工作而开发的管理软件，根搦企业的要求，实现仓库的收料管理、 入库管理、移库管理和盘点管理及用户管理等功能。用户通过相应的模块，对仓库里物料的

13、基本情况进行更新、删除和査询，对物料的收 料、入库、移库、出库和盘点进行管理，对各功能模块明细进行查询，对使用该系统的用 户进行更新、删除和査询，对库存数量进行査询，用户通过简单的作即可轻松的管理仓库。 仓库笛理信息系统总的要求如下：(1) 用户管理对有权使用该系统的用户的基本情况数据进行更新、查询等作，实现用户管理功能。 用户分级管理，分别具有不同的权限：具有分组管理用户的功能。可以针对用户分配软件 模块使用权限。(2) 物料管理对仓库里所有物料的种类(包括轻称、厂家等信息)进行更新、删除和査询等操作， 实现物料管理功能。物料可以动态添加种类，支持批次管理，支持多il鱼单位变换。(3) 仓库

14、管理对仓库里物料货物实现收料、入库、移库、岀库和盘点管理，要求能导出每种功能模 块的单据，方便用户进行物料管理，并能提供收料、入库、移库、岀库和盘点的明细，方 便用户查询。(4) 库存分析对物料库存情况和存留时间长短分析，为业务人员制定采购计划提供依据，提供英他分析报表，提髙仓库管理水平。基于RFID的仓库管理信息管理框图.本课题研究的重点是盯ID技术在仓库管理中的应用，所以作者选取了关键部分进行开 发。上述的系统功能结构图中,虚线框内的部分是本文的重点之处，亦即重点是基于RFID的 仓库管理层的设汁与开发,监控系统层和执行系统层只做简单介绍。通过上述分析，并根据基于即ID的仓库管理信息的特点

15、和要求，系统由三部分构成:自动识別与采集系统、通信中间件、立体库管理应用程序基于RHD的仓库管理信息管理的结构框图如下图4-2-3所示读取效期电子标签标签口动识别与采集系统通信中间件图4-3-3基于盯ID的仓库管理信息管理框图.仓库管理的组成RFID技术融入到日立现有的仓库管理系统中，将能达到提髙仓库管理的精度，加强库暂存和哲存“入库 |入库"AGV自动输送条码洁息录入关物到位堆出立库盘点111 1出库存控制同时减少对人员的依赖性，同时RFID技术实现的可追踪性，规范的保证和供应链 效率的提髙来降低生产成本。基于RFID的仓库管理系统组成结构如图4-4o图4-4仓库管理系统组成结构根

16、据图4-4的仓库管理系统组成结构可以分析得出：(1) 根据进货计划，到货验收管理员根据计划、验收货物后，需要进行产品品种、数量 的核对，将所有本次进货的单据、产品信息下载到手持终端中，手持终端将提示材料管理 员输入购货单的号码。管理员扫描物料规格信息、批次条码和标识号的电子标签等。同时 需要将验收后的相关信息如批次、数量、生产日期等传送给RFID系统。(2) 货物标签、库存管理根据讣算共需多少标签生成标签入库指示淸单，将根据入库预报单中的供应 商代码、货物代码、订单号、批次、数量(验收后的实际数量)等按照最小库存包装单位 写入电子货物标签。上架工查找仓位，找到后将入库货物上架，扫描上架货物电子

17、标签， 上架确认完毕后在手持机中该标签序号的纪录打上入库标记。用手持机更新仓位标签中当 前记载的该货物编码、数疑更新仓位标签。(3) 出库讣划、检验出库工作人员进行岀库检验，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）， 完成岀库的确认工作。（4）管理员将手持终端（叉车终端）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岀库装箱单（配送单）及外 包装电子标签。仓库管理功能结构基于RFID的仓库管理系统的结构如图4-5所示，它可以完成仓库物品的自动编号采集、产品的入库、出库

18、、货位和报表管理，以及信息査询等功能。图4-5仓库管理系统功能结构仓库管理系统主要功能模块设计根据仓库的实际需求和规范，基于RFID的仓库货物管理系统分为以下几个功能模块 的划分。（1）出入库管理货物进出仓库要进行登记记录，这是仓库管理的主要内容。每当货物进到仓库的时候, 都要执行向货物入库的仓库保管员提交入库申请开始。当货物从仓库岀库的时候，需要出库人员向执行岀库保管员做的库管提出库申请开始。如果有此货物，并且其库存数量满足岀库申请单的数量，则库管保存出库申请单并进 行出库登记。在岀库登记中，执行库管要记录出库货物的统称、岀库数屋、出库时间、执 8行库管名称等信息。进行岀库登记后，将货物出库

19、。出库结束后，执行库管给提岀出库申 请的人员开具出库单，岀库流程结束。(2) 出入库记录的查询货物存储管理就是对货物的种类、数量等信息的管理，是为了确保仓库货物存储的数 量符合要求和无差错管理而进行的货物库存盘点等操作。仓库管理员通过RFID对库存货物进行盘点后，将信息反馈给系统，通过对比能发现 货物与账而记录的是否一致，实时把握库存信息，査找差错原因。仓库货物可以进行查询操作，通过对货物的查询，了解货物实时情况，为仓库制立货 物相关策略提供依据。入库流程图如图图4-6所示。(3) 库存货物的信息管理当仓库已经存放了某些货物，比如有些货物需要防潮，有些货物易碎需要轻搬轻放等, 这些关于货物本身

20、的信息，对于货物的平安保存是非常重要的。所以对货物本身的信息的 登记、管理是仓库管理的重要内容。图4-6入库流程图(4) 基础信息管理基础信息管理包括货物的基础信息维护，供应商信息，客戸信息，用户信息管理和导 入标签。其中部分信息只能由超级管理员来査看并修改。但相对于一般仓库而言，军队仓 库一般保持着稳立的供货商和客户，货物类型也较平常仓库不会轻易变动。用户信息的创 建和修改只有超级管理员才能进行。也为了仓库货物的特殊性，为每个用户设豊了权限， 限制部分用户查看和修改相关信息，提髙系统的安全性©岀库流程图如图47所示。歼始读尺器扌日描贷物货物山丿牟下达出库单发出瞥告等待处理数抑虫新图

21、47货物出库流程在接到出货命令后，车载或手持终端上调出今日的出货单，选择相应的出货单。此时系统会提示该出货单所需托盘的信息，包括：货位、托盘电子标签号列表。操作 人员仅需按系统提示货位读取托盘电子标签。如果读错托盘，报系统提示错误信息，司机重 新选择托盘。当所有托盘出库与更新操作完成后此次出货完成。图4-8给出了货物移仓的 流H库作员行选 仓操人执拣 认物出确 确货移正正确杪仓«=*=毕.即存调整认物入确 确货移正i使用车栽或手持设签信息12程。图48货物移仓流程工作人员要左期进行货物数量的盘点，以保证实际的货物与系统记录中的一致。进入货物盘点界面，扫描托盘标签获取托盘ID,然后点击

22、获取库存量，系统会显示出 此托盘中所有货物的箱数：之后工作人员依次扫描次托盘的每个箱标签，每扫描一次数量 加一，最后与系统给出的数量进行比对，完成盘点。图49给出了货物盘点的流程。货物林签衬fiiX祗 点姐物信品，77 理于片廿甲位彳、 ® 十林密.WIJ 人I:女麻数凰§1 心点虫数汇心初竝 殊斤致4K盈用F 个曲中肚至 确认图49货物盘点流程仓库管理和数据处理通过对仓库管理的内容和数据流程分析，设计的数据项和数据结构包括：货物代码信息。包括的数据项有货物号、货架名称：现有库存信息。包括的数摒项有现有数目、总数 目、最大库存、最小库存等；货架使用信息。包括的数据项有使用的

23、设备、使用数目、使 用时间、出库时状态等。在仔细调查仓库货物设备管理过程的基础上，得到本系统所处理的数据流程如图4-10 所示。图4-10所处理的数据流程本实例根规划岀的实体有库存实体、入库实体、出库实体、还库实体。各个实体的E-R 图及其关系描述如图4-11到图4-14所示。图4-11为库存实体E-R图：16入库图4-12入库实体E-R图4-13 为 出 库 实 体E-R 图出库图4-13出库实体E-R图为实体与实体之间的关4-14E-R 图图4-14实体与实体之间的关系E-R图RFID标签数据采集在本系统中，库存数据的采集通过使用自动导引叉车和手持终端作为平台，在上而安装RFID识读器、控

24、制设备、无线通信设备实现。安装识读器的终端设备，每天在 设定时间自动对库房进行盘点，并把盘点结果传输给系统管理中心。在仓库出入口安装读 写器，并在每个托盘安装射频标签卡，通过读写器来采集RHD标签在入口与出口的数据, 然后将接收到的数据进行分析处理。阅读器或者阅读器的代理负责状态査询、控制阅读器 驱动、接收标签数据列表等工作，然后再把设备传进来的数据转换成标准化格式。本系统 中的移动设备主要包括手持RFID终端与车载RFID终端，主要要完成以下功能：(1) 在货物入库前对货物的批次、数量和种类进行检验：(2) 货物入库时将货位与托盘绑立并且更新货物记录：(3) 泄期进行货物盘点：(4) 在货物出库时进行检验：(5) 在货物岀库后将托盘与货位解绑宦，并且更新货物记录。仓库的RFID标签数据采集终端设备包括手持终端和车载终端，如图4-15图4-15数据采集终端设备模块仓库的RFID标签数据采集终端设备的模块大致分为手持