RFID技術在成品煙絲自動化倉儲管理中的應用研究

范希龍

摘 要：文章主要介紹RFID無線射頻識別技術的工作原理及特點，闡述了RFID技術在煙草行業倉儲管理中的優勢特征，設計基于RFID技術的成品煙絲自動化倉儲管理系統的架構與基本業務流程，通過使用RFID技術有效提升倉儲管理中的工作效率，建立全面感知、高效敏捷，信息可追溯的倉儲管理系統，并展望RFID技術在煙草行業倉儲物流中的推廣和應用前景。

關鍵詞：RFID技術；射頻識別；倉儲管理自動化

中圖分類號：F253.9 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0165-03

Abstract： This paper mainly introduces the working principle and characteristics of RFID wireless radio frequency identification technology， and expounds the advantages of RFID technology in the storage management of tobacco industry. The architecture and basic business process of automatic warehouse management system of finished tobacco based on RFID technology are designed. By using RFID technology， the working efficiency of warehouse management is effectively improved， and the overall perception and high efficiency agility are established. Information traceable warehouse management system， and prospects for RFID technology in the tobacco industry warehouse logistics promotion and application prospects.

Keywords： RFID technology； radio frequency identification； warehouse management automation

1 概述

最近幾年，國內煙草企業隨著生產自動化水平的不斷提高，在煙草工業商業倉儲領域，通過采用各種新設備和新技術改造不斷提高生產效率、保證產品質量。產品倉儲信息系統是倉儲系統的核心，是管理倉儲物料信息的關鍵，也是倉儲系統流暢、高效運行的基礎。倉儲信息系統管理就是將倉儲物入庫、倉儲、出庫信息進行跟蹤，并在多個關鍵節點信息確認。目前，煙草工業商業倉儲領域信息的跟蹤、確認方式主要有傳統方式條碼、RFID等。其中傳統的條碼有損耗大、存儲信息量小、易污染、易折損等明顯的缺點，影響使用。

針對上述問題，為適應煙草企業生產過程中從原料到產品過程的信息追蹤管理，煙草企業已經開始針對RFID技術在煙草倉儲管理中的應用進行了研究。RFID技術相比條形碼有明顯的技術優勢，在讀寫的便捷性、出錯率、動態讀寫、重復利用等方面表現突出。所以，將RFID射頻技術順利的與倉儲管理系統整合到一起，可以最大程度降低倉儲系統信息跟蹤成本、倉儲系統使用成本，減少出錯率，達到整體提高倉儲系統運行效率的目的。

本文主要介紹基于RFID技術的成品煙絲自動化倉儲管理系統的設計，利用RFID技術數據存儲量大、存儲速度快、穿透能力好、可重復使用、小型化、多樣化等優點，用于實現箱式成品煙絲的自動化存貨和取貨等操作，在整個倉儲管理中，將與MES系統制定的生產計劃與射頻識別技術有效結合，解決目前煙草企業倉儲管理中的入庫、出庫、盤點等流程中所面臨的問題，并提高對出入庫煙絲信息的記錄采集速度和準確性。進一步提高企業信息化管理程度。

2 RFID技術的原理與特征

RFID是RadioFrequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽、射頻標簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，射頻標簽以無線方式發送數據，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，在閱讀器與被識別目標之間，無需直線視線，識別工作無需人工干預，并且是一種可讀寫技術。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

RFID技術的工作原理是：閱讀器（讀寫頭）在一定范圍的磁場內發射特定頻率射頻信號，此射頻信號被射頻標簽（被動標簽）接收到，射頻標簽就能憑借感應電流所獲得的微量能量發送出存儲在芯片中的電子信息；或者由射頻標簽（主動標簽）主動發送某一頻率的信號，當閱讀器接收到射頻標簽的電子信息并解碼后，送至計算機網絡系統進行有關數據處理。如圖1所示為RFID技術的工作原理圖。

3 RFID在煙箱倉儲管理中的優勢

現代化煙草物流倉儲信息系統，要求實現管理的無人化、智能化等特點。傳統的倉儲物理管理靠人工記憶和手工錄入，不但費時費力，而且容易出錯，給企業帶來巨大損失，也不利于各部門與系統平臺之間的協調運作。采用傳統條碼技術對煙箱信息進行管理的方式，在一定時期內解決了煙草倉儲系統信息跟蹤問題，也暫時提升了倉儲信息管理水平；但是，隨著煙草企業對倉儲信息準確性、實時性、可靠性等要求的日益提高，條形碼技術逐漸捉襟見肘。而RFID技術，因為具有抗干擾、對環境要求低、重復使用、一簽多用、信息存儲量大、操作方便等優點，使得RFID是替代傳統條碼在煙草行業倉儲系統使用的最理想的解決方法。

4 RFID技術在成品煙絲自動化倉儲管理系統中的應用

基于RFID技術的成品煙絲自動化倉儲管理系統，以RFID射頻技術為存儲媒介，圍繞成品煙絲的裝箱入庫管理、庫存管理、出庫投料管理等業務進行，通過RFID技術對煙絲信息進行跟蹤、監測、追溯管理，實現對成品煙絲的信息、過程控制，確保產品質量。

4.1 自動化倉儲管理系統架構

基于RFID的成品煙絲自動化倉儲管理系統，對存儲成品煙絲的每個煙箱都安裝有RFID電子標簽，空箱上線時進行RFID數據的初始化，把RFID信息與煙箱編號進行關聯，根據所裝煙絲的不同，把牌號、批號、重量等煙絲信息存儲到RFID電子標簽中，使用RFID讀寫設備完成對RFID信息的寫入、采集與驗證。圍繞RFID數據結合信息系統實現對倉庫的自動化管理。

采用RFID技術的煙絲自動化倉儲管理系統主要包括倉儲管理系統WMS、物流設備調度系統WCS、終端設備系統等三個系統模塊構成，如圖2所示。

倉儲管理系統包括訂單管理、入庫管理、移庫管理、出庫管理、盤點管理、貨位管理、報表管理等功能模塊，通過訂單任務和系統策略等完成成品煙絲的入庫出庫功能。

WMS將產生的出入庫任務發送給WCS系統，WCS對任務進行拆分，控制輸送設備，將煙箱輸送到裝箱設備處進行煙絲裝箱，并寫入RFID信息，調度煙箱到入庫口，通知自動搬運設備取貨入庫。

自動搬運設備系統根據WCS發送的任務，負責倉庫現場的出入庫作業流程處理，包括上架任務、出庫任務、質檢任務、盤點任務、移庫任務、RFID信息校驗等現場操作功能。

4.2 主要業務流程分析

基于RFID技術的成品煙絲自動化倉儲管理系統的工作流程大致分為入庫流程和出庫流程。在進行業務流程前，首先，進行RFID電子標簽的初始化，使用RFID手持讀寫設備或固定RFID控制器寫入煙箱的編號信息，使煙箱實體編號與電子標簽關聯起來。每個煙箱與RFID電子標簽一一對應，進行空箱入庫。空箱入庫流程可以歸于普通的入庫流程進行管理，信息系統能夠統計庫存中的空箱信息，進行分配入庫策略。

4.2.1 基本入庫流程

圖3描述了成品煙絲的基本入庫業務流程，應用RFID結合信息系統及自動化物流設備，完成入庫流程。倉儲管理系統WMS從生產制造執行系統MES處獲取生產訂單，然后通過WCS下發空箱調配出庫任務給自動化搬運設備用于煙絲裝載。自動化搬運設備搭載了RFID讀寫控制器，可以識別RFID信息，完成空箱出庫信息的校驗。煙絲裝箱設備進行裝絲作業時，再次進行煙箱RFID信息的識別校驗，并且根據WCS的任務進行裝箱工作。裝箱完成后，RFID讀寫控制器給相應煙箱的電子標簽寫入裝箱信息。然后，WCS下發給自動化搬運設備執行煙箱的入庫任務，搬運設備從指定入庫口，通過RFID讀寫控制器掃描煙箱電子標簽進行校驗后，送至指定的貨物，完成入庫任務并更新WMS庫存信息。

4.2.2 基本出庫流程

圖4描述了成品煙絲的基本入庫業務流程，RFID的數據校驗貫穿整個業務流程。首先WMS接收到MES系統下發的煙絲出庫任務，然后根據任務中的牌號、批次號等信息，自動生成出庫策略，并下發至WCS系統。WCS系統接收到任務后調配相關自動搬運設備對指定的煙箱進行出庫到指定出口，煙箱搬運前后皆通過RFID讀寫設備進行煙箱的RFID數據校驗，確保出庫任務的準確性。最后，煙箱中煙絲經過翻箱出庫后，生成為空箱回庫任務。

4.3 系統優勢分析

基于RFID的成品煙絲自動化倉儲管理系統，以RFID技術作為中間媒介，全程跟蹤煙絲在整個工作流程中的信息，把RFID技術融入到倉庫管理的各個環節，有效提高了倉庫管理的自動化和信息化水平。由于RFID電子芯片的可靠性，提高了煙箱出入庫過程中的識別率，同時經過多層次校驗程序，提高出入庫效率和信息準確性、安全性。每個煙箱皆配備相應電子標簽，還可用于煙箱盤點，提高數據實時性，動態掌握庫存信息，結合信息系統實現對倉庫可視化管理。RFID技術采用自動識別、自動寫入，有利于與自動化設備相結合，減少人工參與度，極大程度提高自動化水平。配合系統精確掌握庫存情況，實現數據的可追溯，完成庫存的優化管理。

5 結束語

煙草企業采用先進的基于RFID技術的自動化倉儲管理系統，確保了出入庫數據采集、查詢和更新的實時、快速、準確性，同時利用高效的計算機信息系統與自動化輸送設備系統相結合的模式，系統運行快速響應出入庫業務。將先進的信息化技術和現代倉庫管理模式應用到成品煙絲的運管過程中，提高了倉庫管理水平和工作效率，保證了成品煙絲倉庫管理的準確性以及信息的及時更新，與傳統柜式貯絲相比，可以做到對每一箱煙絲信息的精確追溯，真正實現倉庫管理的現代化和自動化。

倉庫管理系統利用RFID參與過程控制管理，實現貨位管理的全過程跟蹤，提高了貨位的利用效率及作業準確率。由于采用了RFID 這種最新的自動識別技術，排除了人工采集信息所需的操作成本和可能出現的差錯，并且通過RFID技術與系統內其他自動化生產設備的整合，進一步提高了這些設備的自動化水平，使得整體設備運行效益得以提高。同時，引入RFID讀寫設備，方便與各種系統之間的對接，具有較強的可擴展性；最后，在貨位管理上通過引用電子標簽，技術先進性、安全性遠高于條碼技術，RFID技術貫穿整個流程，提升了倉儲管理的高效性和準確性。采用RFID射頻識別技術可以作為一種比較可行的解決方案，融入到現代化的倉儲物流管理中，提高煙草行業的數字化倉儲管理水平。

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