立体仓库RFID技术应用建议方案

立体仓库RFID技术应用建议方案RFID射频识别技术作为把企业生产终端设施与现有的信息系统联结的有效技术手段，可以将企业的生产、物流体系与IT系统有机的整合为一体，极大的提高生产作业效率，增强企业竞争力。玉溪红塔（烟草）集团成品、辅料自动化物流系统包括两座自动化立体仓库（成品库、辅料库）：共有11264个货位，通过激光导引自动无人小车、环形穿梭车、工业机器人、巷道堆垛机、自动分拣系统、输送机等众多自动化设备实现卷烟成品的自动入库存储、分拣发货及辅料的自动入库、生产领用。针对自动化物流系统中立体仓库存在实际货品信息同信息系统中记录信息存在误差的问题以及企业管理的要求，仓库管理人员需要定期进行货物盘点，而目前的盘点工作主要以人工为主，耗时耗力并且容易产生误差。并且在产品销售旺季无法暂停生产的情况下则无法进行盘点工作，因此企业生产管理部门希望能够应用RFID技术加以解决。本文综合了厂方相关人员的意见以及现场环境试验结果，阐述项目相关的各项内容，因此可作为RFID项目的重要参考文档。一、 技术可行性分析射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术（以下通称RFID技术）。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本。RFID技术作为把物理实体与企业现有的IT系统联系起来的桥梁，可以将企业的生产，供应系统与企业的IT系统有效的整合在一起。能极大的提高企业的工作效率，增强企业的竞争力。RFID技术优势：（1） 快速识别，批量处理；（2） 应用领域广、形式多样；（3） 抗污染、适合恶劣环境；（4） 可以重复使用；（5） 穿透性强和无屏障阅读；（6） 数据可读写、记忆容量大；（7） 信息安全性。厂方目前的处理手段是定期进行人工盘点，工作量很大，数据的汇总分析缓慢，影响整体生产效率的提高。因此通过应用RFID技术，用电子标签标识托盘，实现立体仓库的自动盘点管理，并且系统自动获取仓库管理系统的相关业务信息，对比分析盘点数据后，以显性的方式将分析结果提交给工作人员，将大大的提高此环节的生产效率。利用RFID技术解决企业提出的盘点问题是切实可行的，但在对烟草行业内及行业外类似环境中RFID应用考察后发现，实际已实施项目中RFID标签识别率普遍偏低，过低的识别率无法满足立体仓库项目的需求。因此在玉溪红塔生产二部立体仓库现场组织进行了相应的技术测试以验证RFID技术在该环境应用的可行性，要求达到较高的识别率及稳定的运行效果。现场环境测试主要测试以下方面：入 RFID标签在托盘上不同集成位置识别效果；分别测试RFID标签在各种不同类型托盘上的识别效果；人人成品烟箱（含锡箔）对RFID的影响；使用不同类型叉车对RFID标签识别的影响；人人立体仓库钢架结构对RFID设备的干扰；在堆垛机上部署RFID设备的运行效果；人人模拟RFID自动盘点流程；人堆垛机高速运行条件下RFID标签的识别效果。试验结果表明，立体仓库环境较为复杂，对RFID设备存在一定程度上的影响及干扰，但经过专业人员的调试，此次试验的RFID设备能够在立体仓库现场环境下非常良好的工作，各种干扰因素都可以有效的解决，并且多次模拟RFID自动盘点试验结果均达到100%的识别率，未出现无法识别现象，即使在堆垛机最高速行驶的条件下依然可以完全识别全部RFID标签。该试验充分论证了RFID技术在立体仓库应用的可行性，该技术可以满足立体仓库盘点项目的实际需求。具体试验内容及分析参见《立体仓库RFID设备测试报告》。二、 RFID业务需求玉溪红塔（烟草）集团成品、辅料自动化物流系统包括两座自动化立体仓库，实现卷烟成品的自动入库存储、分拣发货及辅料的自动入库、生产领用。通过业务需求调研及测试期间的论证分析，RFID技术在立体仓库的应用在以下四个方面能够实现较为理想的应用效果：托盘可视化管理、出入库管理、自动盘点、货物收取实时确认。托盘可视化管理：应用RFID标签标识立体仓库中流通的全部托盘，并且在各管理区域部署RFID识别设备，可以实现托盘流转的动态跟踪，获取托盘的当前位置、载货或空置等状态信息。通过关联托盘RFID标签和货物信息，整个立体仓库可实现可视化管理，直观的获取仓库内托盘、货物的实时信息。出入库管理：通过在成品仓库及辅料仓库出入口部署RFID读写设备，实现整个仓库的出入库管理。由于托盘管理已经实现了托盘与货物的关联，因此可以根据收发货物单据完成货物出入库的自动核对，并且避免因托盘上一维条码的识别率产生不必要的误差。自动盘点：在立体仓库不进行生产作业时，系统可以在30分钟内完成立体仓库的自动盘点作业。自动盘点完成遍历仓库中全部的托盘标签，对数据进行汇总、过滤、效验，生成统计数据。将盘点数据同出入库管理所记录的数据进行逐条分析，结合误差报告生成分析结果。货物收取实时确认：托盘管理实现了货物关联，结合堆垛机上的RFID设备及货架标签，系统可以在堆垛机叉取或放置货物的同时对货位、货物类别、数量等信息进行实时核对。并将信息及时发送到中控室内的控制终端，以便工作人员及时发现并处理相关问题。三、 系统部署方案RFID读写设备的安装：在整个立体仓库中，为了实现有效的托盘管理，需要在仓库中的每个关键环节部署RFID读写设备，并且以手持终端作为管理的补充措施。立体仓库中成品及辅料仓库出入库口和成品及辅料托盘管理区作为关键环节部署RFID读写设备，在成品装车区域和辅料入库区域部署手持终端，从而可以实现所有托盘的跟踪管理。这些读写设备通过WiFi无线网络及有线网络将实时数据上传到中控室的控制主机上，以显性的方式管理全部托盘，实现立体仓库内托盘的可视化管理。（立体仓库RFID系统部署示意图）部署在成品及辅料仓库出入库口的RFID读写设备在用于托盘管理的同时可以应用于货物的出入库管理。而要用于自动盘点及货物确认的RFID读写设备则部署在堆垛机上，随着堆垛机的运动进行工作。该设备通过堆垛机上的网络接口或WiFi无线网络接入中控室控制主机。（出入库及盘点系统部署示意图）RFID标签的安装:建议每个托盘用两个RFID标签标识，可以提高识别效果，处理托盘入库方向随意性的问题，也可以在今后托盘管理的维护过程中大大提高系统的可用性。并且在托盘两端加装可人工识读标示。（托盘RFID标签安装示意图）货位RFID标签采用一个货位一个标签的方式，使用有效的安装方式将标签牢固的安装在货架上，并且在货架外侧加装可人工识读标示。（货位RFID标签安装示意图）四、项目费用预算根据立体仓库RFID应用的系统部署方案，涉及以下方面费用预算作为参考，实际项目费用取决于最终实施方案。预算项目详细预算单价数量费用金额硬件设备RFIDUHF标签（托盘）¥25.0030000¥750,000.00RFIDUHF标签（货位）¥30.0012000¥360,000.00RFIDUHF读写器¥52,000.0014¥728,000.00UHF天线¥3,650.0056¥204,400.00PC服务器¥50,000.001¥50,000.00RFID手持终端¥50,000.002¥100,000.00小计 ¥2,192,400.00系统软件

Windows2003Server ¥6,000.001 ¥6,000.00数据库软件¥20,000.00 1¥20,000.00盘点业务软件¥352,000.00 1¥352,000.00RFID中间件¥480,000.00 1¥480,000.00系统接口¥100,000.00 1¥100,000.00小计¥932,000.00服务费用项目实施及设备安装¥450,000.00 1 ¥450,000.00后期 维护¥312,440.00 1¥312,440.00小计¥762,440.00合计 ¥3,886,840.00预算说明：托盘数量按照15000个计算；货位按照12000个计算；，若不在成品库实施盘点，则货位计算为6000个，读写器计算为7个，天线为28个。五、 关键问题及建议针对RFID项目中的具体业务问题，有以下问题及建议：一、 根据托盘摆放方向不确定以及托盘维护问题，每个托盘建议安装两个标签，分别安装在托盘两端中间部位；二、 建议在每一货架位置安装一个货位标签，以实现精确盘点及货品收取确认;三、 在现有网络条件下可以为堆垛机上的RFID设备提供网络接入，建议采用有线网络，相对于WIFI网络较为稳定；四、 要实现托盘与货物关联需要在成品仓库托盘管理区从仓库系统中获取托盘发放位置信息；五、 辅料的货物关联问题及成品出货口需部