粮食储备库仓储管理RFID解决方案

       市场竞争日益激烈，提高生产效率、降低运营成本，对于企业单位来说至关重要。目前，仓储管理系统通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式支持自有的仓储管理。但是条码的易复制、不防污、不防潮、操作繁琐等特点，和人工书写单据的繁琐性，容易造成人为差错和损失，使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。 

　　1.     粮食储备库仓储管理所面临的问题

　　目前，粮食储备库等粮食企业的仓储管理大多处于非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的粮食的阶段，其中存在着以下问题：

　　（1）粮食类型繁多，入库时经常出现多种不同类型粮食同时进仓，出库时每单中经常需要出仓多种不同类型的粮食若干包。此时，采用人工计数出入库的方式，差错率非常高。

　　（2）在进行库存盘点时，采用人工计数清点的方式，差错率也非常高，难以实现实物与账面相一致。

　　（3）人为因素的不确定性导致劳动效率低下，人力资源严重浪费。同时随着粮食数量的增加以及出入库频率的剧增，这种模式严重影响了正常的运行工作效率。

　　（4）传统的管理方式使粮库的出入库数据、盘点数据无法具有实时性，不便于单位内部信息资源共享。

　　无线射频识别（RFID）这一最新科技产品的投入使用，可以从根本上解决上述的问题。中国电子科技集团公司第七研究所基于射频识别（RFID）技术，根据粮食储备库仓储管理中的实际情况和需求，开发了相应的仓储管理系统RFID解决方案。

　　2. RFID系统简介

　　RFID系统由读写器、电子标签及应用软件系统三个部分所组成，如图1所示。其工作原理是：读写器发射特定频率的无线电波给电子标签，用以驱动电子标签电路将内部的数据送出，此时读写器便依序接收解读数据，送给应用软件做相应的处理。

                                

图1：RFID系统原理图

　　在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面，其中保存有约定格式的电子数据。读写器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流，发送出自身编码和存储的信息，读写器读取信息并解码后传送至主机应用软件并进行相关处理，从而达到在不同状态（移动、静止）下自动识别物体的目的。利用RFID技术进行物品管理的基本原理如图2所示。

       

图2：利用RFID技术进行物品管理的基本原理图

　　传统的仓储管理主要采用人工或条码识别方式，不仅效率较低，而且容易出差错。与传统的仓储管理相比，基于RFID识别技术的仓储管理系统具有可同时识别多个目标、读取距离远、识别速度快、无需精确对位等特点。表1是对实际应用中人工登录、条码识别与RFID识别所耗费的时间进行的统计。
                表1：人工登录、条码识别与RFID识别所耗费的时间对比表

　　因此，RFID识别较人工登录和条码识别具有更高的效率和准确率。RFID识别技术在仓储管理上的应用，必将能够大大降低其差错率，提高工作效率。

　　3. 实施方案

　　基于RFID技术的仓储管理系统是一个庞大的系统，主要由电子标签制作贴附模块、入库管理模块、出库管理模块和库存清点模块组成，其组成结构图如图3所示。

                   

图3：RFID仓储管理系统结构图

　　3.1 电子标签制作贴附模块

　　电子标签制作贴附模块主要由电子标签制作单元和电子标签贴附单元等组成，其组成结构图如图4所示。

                          

图4：电子标签制作贴附模块组成结构图

　　电子标签制作单元主要是在发卡软件中填写需要存储的各种信息（包括面粉类型、生产日期、批号等等），完成后软件会自动生成一个标签ID号，并将其写入对应的电子标签中。同时，软件还会将该ID号与上述各种信息绑定起来形成一条记录，保存于数据库中。

　　电子标签贴附单元主要由生产人员按照规定的工序将制作好的电子标签贴附（悬挂）于各面粉包装袋上。

　　3.2 入库管理模块

　　入库管理模块主要完成对通过入库管道进入仓库的各面粉的入库自动登记和其他辅助管理。
　　入库自动登记主要由固定式RFID读写器、全覆盖通道式天线、LED显示平板、传送皮带等设备组成，其工作流程示意图如图5所示。

          

图5：入库自动登记工作流程示意图

　　贴附了电子标签的面粉通过入库管道准备入库时，将经过安装在管道出口处的传送皮带。此时，读写器通过安装在传送皮带旁的全覆盖通道式天线对该面粉进行RFID识别。识别完成后，读写器将该电子标签所代表的重要信息（如面粉类型等）显示在LED平板上，并同时启动声音提示。并且，读写器会同时将该入库信息传送至后台数据库进行更新。至此，面粉的入库自动登记即完成了。

　　另外，利用现场的手持式RFID读写器还可以实现入库的其他辅助管理。比如，查询指定类型面粉的入库历史记录、自动生成并打印指定日期的入库记录报表等。

　　3.3 出库管理模块

　　出库管理模块主要是根据客户提货单的具体要求，完成对客户需要的多种类型面粉的准确自动出库登记和其他辅助管理。
　　出库自动登记主要由固定式RFID读写器、手持式RFID读写器、全覆盖通道式天线、LED显示平板、传送皮带等设备组成，其工作流程示意图如图6所示。

图6：出库自动登记工作流程示意图

　　仓库现场工作人员先利用手持式RFID读写器处理出库任务。处理时，工作人员只需在手持机上选中待处理的出库任务（销售部门处理完客户需求后，会生成一笔电子销售单据，并自动发送至后台服务器；仓储部门可实时接收到该销售单据，处理完成后即形成对应的出库任务，并自动发送至后台服务器，供工作现场的手持机查询、下载），确定后手持机即会通过后台服务器自动将该出库任务下载到仓库出口处的固定式读写器。下载完成后，固定式读写器将本次出库任务所需出库的各类型面粉的数量和已出库数量显示在LED平板上。该部分的工作流程示意图如图7所示。

              

图7：利用手持式RFID读写器处理出库任务流程示意图

　　仓库工作人员按照LED平板上显示的各类型面粉所需要出库的数量，将相应的面粉从木排板上搬运至传送皮带上。面粉将随传送皮带经过全覆盖通道式天线进入出库管道。在此过程中，读写器通过该全覆盖通道式天线对该面粉进行RFID识别。识别完成后，读写器将声音提示所读取到的面粉的类型及数量，并将LED显示平板上的该类型面粉的已出库数量相应增加。当其中某类型面粉出库数量达到出库任务要求和所有类型面粉出库数量达到出库任务要求时，读写器将分别语音提示现场工作人员。并且，当所有类型面粉出库数量都达到出库任务要求时，读写器会自动将该出库数据发送至后台数据库进行更新，并且将在LED显示平板上提示该出库任务已完成。至此，面粉的准确自动出库登记即完成了。

　　另外，利用现场的手持式RFID读写器还可以实现出库的其他辅助管理。比如，查询指定类型面粉的出库历史记录、自动生成并打印指定日期的出库记录报表等。

　　3.4 库存清点模块

　　库存清点模块主要完成对仓库内储存的各类型面粉的清点计数,主要由推车式RFID读写器组成，其工作流程示意图如图8所示。

图8：库存清点工作流程示意图

　　仓库现场工作人员推着推车式RFID读写器在仓库的各通道内走动一圈，读写器即可准确清点出该仓库内储存的各类型面粉的数量，并将该数据通过GPRS发送至后台数据库进行更新。至此，库存清点即完成了。

　　4.系统带来的效益

　　（1）改变了传统、原始的依靠人工计数进行出入库管理、库存盘点管理的模式，大大降低了差错率。
　　（2）大大提高现场工作人员的工作效率，减少现场工作人员劳动强度，实现“向科技要劳动力”。
　　（3）使仓库的出入库数据、盘点数据具有很强的实时性、准确性和互联性，非常便于单位内部信息资源共享。 
　　（4）融入先进RFID技术的仓储管理系统，将大大提高企业单位的现代化和信息化形象，赢得更高的美誉度。

　　5.结语

　　中国电子科技集团公司第七研究所自主开发的仓储管理系统引进了先进的超高频无源RFID技术，具有高可靠性、高效性、操作界面人性化等优点。该系统的运行使用必将大大降低了出入库管理、库存盘点管理的差错率，大大提高工作效率，提高数据的实时性和准确性，更将大大提高企业单位的现代化和信息化形象，在客户中赢得更高的美誉度。

 
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