基于ＲＦＩＤ技術的軍械倉庫物流管理系統構建研究

摘要：本文通過分析RFID技術的特點，提出了一套基于RFID技術的軍械倉庫物流管理流程構建策略和實現方法。

關鍵詞：RFID；射頻識別技術；倉庫管理；物流管理

中圖分類號：E237文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2007)04-0107-04

Abstract: By analyzing the characteristics of RFID， it brings forward the strategy of management process in arms depot and the way to realize it based on RFID technology.

Key words: radio; frequency identification; warehouse management; logistics management

1軍械倉庫物流管理現狀

1.1倉庫基本情況

以某軍械倉庫為例進行分析。該倉庫擔負某軍區軍械裝備的存儲供應任務，現有庫房x棟，庫存裝備器材x萬余項x萬余件，年平均吞吐量x萬余噸，年收發整車x車皮。該庫存放軍械維修器材的立體化庫房于2005年投入使用，擁有貨位x個，存放著維修器材x萬余項，x余萬件，價值x億元。該庫正在使用的《某軍械管理系統》基本實現了機關對倉庫收發作業數據網絡化傳輸，安全管理實時化圖像化監控，保障目的單位申請器材、收發料單傳遞、計劃匯總、調劑器材等業務基本實現了網上作業。

1.2倉庫現有主要物流作業介紹

倉庫現以人工作業為主。入庫作業：倉庫保管員根據提前打印的收料單核對收到的器材，清點無誤后進行上架作業，在箱單中記錄架上器材增加情況，同時對收料單簽字確認，將確認過的收料單送到倉庫協調中心，協調中心在通信裝備器材管理系統中進行確認。

出庫作業分為批量發付和零星發付。由信息中心根據上級指令或保障單位的請領要求開具發料單，倉庫保管員根據局域網傳來的發料單進行發付作業，并在倉庫內操作終端上記錄發付品種、數量及時間，將要求器材下架出庫。發付完畢后通過網絡將發料單回饋至信息中心，由信息中心確認發付完畢。

庫存盤點：協調中心打印盤點通知，倉庫保管員根據通知的要求，對相應區域或品種的器材進行盤點，核查實物與庫存表是否一致，并將盤點結果反饋給信息中心備查處理。

1.3物流管理系統現狀分析

該軍械倉庫在信息化建設方面進行了很多有益的嘗試，取得了令人矚目的成績。尤其該倉庫的立體庫房的建設，數據傳遞采取光纖+WLAN的方式，并對叉車加裝了車載終端、激光定位等系統，貨位、托盤和整發付單元都實現了條碼化管理，物流管理效益較高。

該倉庫物流管理系統大致存在以下問題：

（1）庫存規劃不完全合理。對庫存物資未能按ABC分類法進行分類分架儲存，發付作業未能體現按器材壽命先進先出原則。

（2）部分庫房作業方式比較落后。如存放槍械的庫房還是采用較傳統的物流作業方式。為了節省洞庫空間，采取大堆垛的方式，不利于貨物檢驗。

（3）入庫、揀選作業路徑未能進行優化。貨位分配基本從經驗角度出發，現有信息系統不能提供最短路徑或最優路徑的建議。

2基于RFID技術的軍械倉庫物流管理系統構建

2.1系統硬件選擇

考慮到RFID的實施成本和電磁特征以及軍械的特點，本系統擬以包裝箱、托盤、周轉箱和野戰集裝單元上的應用為RFID識別設計目標，單品包裝采用條形碼識別，同時建議對倉庫操作人員進行RFID身份識別管理。

RFID硬件系統包括閱讀器、標簽、天線、中間件及相關網絡設備。

RFID頻率特征如表1所示。根據表1所示的RFID頻率特征及系統實際需要，我們建議的倉庫RFID物流管理系統硬件配置如表2所示。為控制成本，便于維護，從目前市場上產品的成熟度和降低通訊器材本身對RFID標簽讀取產生的擾亂和屏蔽出發，我們選擇超高頻和雙頻系統。

2.2管理流程分析

考慮到現階段RFID標簽的價格，我們提出單品包裝使用條碼，包裝箱、托盤和貨位上粘貼RFID標簽的方案。在該方案中，根據每批入庫貨物信息，管理系統生成用于倉庫內部管理的貨物單品條形碼，包裝箱上的RFID標簽包含箱內物資數質量信息，粘貼在貨位上的RFID標簽包含了該貨位上物品的信息。貨架RFID標簽上的信息，通過手持式RFID讀寫器（手持機）在掃描完該貨位上物品的條碼信息后進行更新。主機系統通過無線局域網與手持機保持實時信息交互，貨架RFID標簽的更新信息被實時傳送回主機系統。這樣有效地提高了庫存物資信息收集的自動化程度，實現了出入庫作業的實時監控，方便了庫存物資的定位和查詢，同時又避免了在單品上使用RFID標簽帶來的高成本，從而大幅提高了倉庫物流管理效率。

另外，使用RFID定位技術，還可以實現叉車智能調度。在庫區地面植入RFID定位標簽作為位置傳感器，叉車上安裝閱讀器，叉車在不同位置讀取到不同的定位標簽，讀取到的標簽信息通過局域網傳回倉庫管理系統，通過標簽定位技術獲取叉車實時位置，根據倉庫作業任務通過最短路徑算法和周游路徑算法對叉車進行優化調度。考慮到投資成本和倉庫作業面積有限，本例中暫不考慮實現該功能。

2.2.1入庫作業

入庫作業流程如圖1所示：

（1）激活手持機。手持機通過無線局域網與主機進行通信，操作員通過手持機進行身份認證。若身份合法，則取得操作權限，手持機登陸倉庫管理系統，否則，手持機無法激活。

（2）掃描貨物原始條碼。手持機處于“入庫”狀態，掃描原始條碼。如果沒有條碼，則于主機手工輸入有關信息。

（3）將待入庫貨物信息（從原始條碼獲取的狀態信息及數量等信息）由手持機通過無線局域網傳送至主機。

（4）產生入庫單和貨物單品包裝條碼。倉庫管理系統將手持機發送的信息錄入數據庫，并產生包含貨物有關信息的單品包裝條碼及入庫單。若倉庫管理系統中含有預先傳送到的入庫信息，則與預入庫信息核對并作相應處理。入庫單包含待入庫貨物基本信息、擬放置區域信息、貨位信息等。

（5）貨物入庫。操作員對貨物進行檢驗，并將入庫條形碼粘貼到待入庫貨物上，根據入庫單指示，進入指定區域將貨物放置到指定貨架上。放置完畢后，操作員在手持機上對入庫操作進行最終確認，確認信息傳入主機。主機生成入庫操作日志。

（6）更新貨架標簽。利用手持機寫入新的該貨位上庫存物品的編號、數量等信息。

（7）手持機歸位。手持機退出倉庫管理系統。

整個通訊過程中操作日志實時被主機保存，主機更新貨架庫存物資信息及貨位變更信息，確認貨物入庫。

2.2.2出庫作業

理想出庫作業應具備以下七個要點：不要思考——零判斷業務（無需培訓，不依賴熟練工）；不要尋找——儲位管理；不要書寫——免紙張；不要等待——零閑置時間；不要拿取——零搬運（利用輸送帶、無人搬運車）；不要走動——動線的縮短；不要檢查——利用條碼（RFID標簽）由計算機檢查。本系統基本能達到理想出庫作業要求。出庫作業實質是入庫的逆過程，需要生成出庫單、出貨、更新貨架RFID標簽、確認出庫等操作。出庫作業流程如圖2所示：

（1）產生出庫單。倉庫管理系統按先進先出的原則，定位需要出庫的物品具體貨架位置，形成出庫單。

（2）激活手持機。手持機登陸倉庫管理系統。

（3）貨物離架。操作員根據出庫單，從指定貨架上取下貨物，掃描貨物包裝上的倉庫條碼，并將貨物放上運送車。操作員在手持機上對出庫作業進行確認。

（4）更新貨位RFID標簽。利用手持機寫入新的該貨位上庫存物品的編號、數量等信息。

（5）手持機歸位。手持機退出倉庫管理系統。

整個通訊過程中操作日志實時被主機保存，主機更新貨架庫存物資信息及貨位變更信息，確認貨物出庫。

2.2.3盤點作業

盤點有兩種實現方式，一種是賬賬核對，即通過手持機獲取貨位RFID標簽中的信息，將該信息與倉庫管理系統中的信息進行核對，管理人員只需要拿著手持機在貨位間走一遍即可完成盤點；另外一種是賬實核對，即通過核對貨位上具體貨物的條碼標簽與倉庫管理系統中儲存信息進行盤點。具體操作如下：

主機形成盤點作業指令，操作員根據指令持激活狀態的手持機進入待盤點區域，以每個貨位為單位進行盤點。用手持機逐個掃描該貨位上所有貨物包裝上的倉庫條碼，掃描完該貨架上所有貨物后，進行確認，得到條碼盤點信息，通過無線局域網將包含該信息的操作日志傳回主機。主機將得到條碼盤點信息與貨架標簽中信息、原始庫存信息進行比照，對產生的差額信息作進一步處理。

2.3戰儲集裝單元器材管理

從包裝層次的角度來看，戰儲集裝單元內一般還含有兩層包裝：單品包裝和包裝盒。我們在戰儲集裝單元上和包裝盒上粘貼RFID標簽，單品包裝上粘貼條形碼。包裝盒上的RFID標簽起著類似上述內容中貨位RFID標簽的作用，關聯著該包裝盒內單品信息；戰儲集裝單元上采用主動式RFID標簽，它包含更多的內容：除了關聯包裝盒RFID標簽外，還允許寫入該集裝單元存儲地、目的地、保存條件等。存儲狀態或訓練時，可利用手持機對RFID標簽進行更改而無須建立紙質賬戶。緊急情況下發付時，將有關信息寫入，可以實現對該集裝單元的全程跟蹤，實現軍事供應鏈的全程透明可視。

3基于RFID技術的倉儲管理系統效果預測

3.1簡化作業流程

現有的出入庫、盤點作業完全由人工完成，勞動強度大，占用人員多，而且容易出錯。在使用RFID管理后，RFID閱讀器讀取標簽的速度可達人工登記速度的100倍以上，條碼掃描的20倍以上，同時由于RF+WLAN設備的使用，處理的數據實時與后臺數據庫同步進行，確保了操作的準確性。

3.2改善盤點質量

該倉庫現有的盤點工作作業量大、周期長，每次全庫盤點都需要停止收發業務數十天，效率極其低下。采用RFID后，實現了實時盤點，提高了庫存信息的準確性和可靠性，為上級決策和保障單位請領提供高效率支持。

3.3降低運作成本

一方面由于實時掌握庫存信息，系統可以在庫存量低于設定值時自動預警通知有關人員進行補貨作業，避免缺少器材影響部隊作戰和訓練。另一方面，大量自動化設備的采用代替了原有的手工作業，不僅提高了管理效率，還能夠有效地降低人力資源成本。

3.4實現物資實時監控

由于RFID標簽的唯一性，標簽與器材的關聯信息都記錄在主機系統之中，有關部門可以通過網絡實時查詢具體器材數量、質量、流向等信息，增加了器材管理的透明度，簡化了管理流程，為資源優化配置，器材需求分析與預測提供決策支持。

4結束語

倉庫物流管理系統中引入RFID技術必然能帶來巨大的經濟效益和軍事效益，但由于我國RFID技術研發相對發達國家落后很多。國內市場上超高頻RFID產品多為國外廠家生產，我軍未來物流管理中在大規模引入RFID技術時必須著眼我軍實際，開發具有自主知識產權的關鍵技術，如通訊加密、編碼體系、抗干擾等技術，以確保軍事信息安全。另外，若要RFID發揮最大的效能，實現軍事供應鏈的透明、高效、無縫運作，需要對我軍現有的物資采購、配送、存儲等過程的作業流程進行優化或重組，如要求供應商給部隊發貨時在包裝箱上就粘貼RFID標簽、統一全軍RFID技術和應用標準等，還需要總部機關進行協調。

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