一、RFID技術
RFID技術的基本工作原理是：由閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送特定頻率的射頻信號，當電子標簽進入有效工作區(qū)域時產(chǎn)生感應電流，從而獲得能量被激活，使得電子標簽將自身編碼信息通過內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去;閱讀器的接收天線接收到從標簽發(fā)送來的調(diào)制信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器信號處理模塊，經(jīng)解調(diào)和解碼后將有效信息送至后臺主機系統(tǒng)進行相關處理;主機系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算識別該標簽的身份，針對不同的設定做出相應的處理和控制，最終發(fā)出指令信號控制閱讀器完成不同的讀寫操作。RFID無線射頻識別技術具有通信速率快,安全性高的特點,其在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成,同時由于國家對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的支持，使得物聯(lián)網(wǎng)的核心技術RFID技術得以迅速發(fā)展，其生產(chǎn)規(guī)模在不斷擴大，生產(chǎn)成本也在逐漸下降,這些都為其在智能倉儲管理方面的應用打下了很好的基礎。RFID無線射頻識別技術在倉儲管理上的應用主要體現(xiàn)在：
1）根據(jù)應用需要我們一般采用高頻13.56MHz無源電子標簽，此種類型標簽重量輕、體積小、壽命長、成本低廉，有效讀寫距離在1m左右，并在工程實現(xiàn)中得到了廣泛地應用。由于標簽所具備的特點使其能夠穩(wěn)定的應用于物品的倉儲管理。
2）每個電子標簽都有全球唯一的編碼，且在存儲區(qū)可以寫入相關的數(shù)據(jù)信息。在入庫前每一件物品都會配備相應的電子標簽，電子標簽內(nèi)會詳細的記錄每件物品的詳細信息，這樣每件物品就具有了其唯一的電子身份。
3）根據(jù)實際需要可以把RFID電子標簽封裝成不同的類型和形狀，這樣便于實際應用，同時電子標簽具有重復使用的特點，可以實現(xiàn)多次擦寫，大大降低了標簽的使用費用。
4）RFID電子標簽具有加密功能，可以在RFID電子標簽與讀寫設備之間設立相對應的唯一密鑰，只有專用的讀寫設備才可以讀取標簽中的信息，這樣可以有效是保障倉庫貨品的信息和數(shù)據(jù)安全。
二、智能倉儲管理系統(tǒng)整體架構方案
倉儲管理主要由入庫、物品進貨位、盤點、配貨、出庫等幾個環(huán)節(jié)組成，基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的倉儲管理模式，從技術和管理模式上帶來了新的變革。
1.智能倉儲系統(tǒng)整體流程圖
RFID技術貫穿于整個倉儲系統(tǒng)，從入庫前的粘貼電子標簽寫入物品數(shù)據(jù)信息到出庫裝車，RFID技術都起著至關重要的作用。在整個系統(tǒng)的設計中主要涉及到三個模塊：模塊1是貨物入庫前的電子標簽粘貼及相關的數(shù)據(jù)信息寫入環(huán)節(jié)；模塊2主要是貨物進庫、叉車搬運貨物進貨位、盤點環(huán)節(jié)；模塊3主要是倉庫配貨及貨物出庫環(huán)節(jié)。
模塊1：這個模塊主要涉及到三個工作步驟：1）對單位物品的電子標簽粘貼；2）電子標簽初始化及貨物數(shù)據(jù)信息的寫入；3）對寫入標簽的數(shù)據(jù)信息與供應商提供的貨物數(shù)據(jù)信息核對，檢查無誤后入庫。
模塊2：這個模塊主要涉及到叉車搬運貨物入庫和貨物盤點2個環(huán)節(jié)。1）當電子標簽信息和供應商提供的貨物數(shù)據(jù)信息核對無誤后，入庫處的倉庫服務器會根據(jù)需要入庫的貨物類型自動分配空貨位信息給叉車，叉車在接到貨位指令后，會按照其指令將貨物搬運到需要存放的位置，同時該貨位RFID讀寫器會將進入該貨位的貨物信息上傳至倉庫服務器，確認無誤后確認貨物入庫。2）盤點主要由貨位固定的RFID讀寫器和手持RFID讀寫器來實現(xiàn)，根據(jù)倉庫的盤點需要，通過貨物的信息讀取和倉庫服務器的數(shù)據(jù)核對來實現(xiàn)對倉庫的貨物盤點。
模塊3：這個模塊主要是配貨出庫，倉庫信息中心在收到下游分銷商的訂單后，下達配貨指令，叉車在收到配貨指令后從相應的貨位搬運貨物，同時RFID讀寫器會自動將當前貨位的出庫情況上傳至倉庫服務器。貨物出庫時，倉庫門口的RFID讀寫器會自動讀取出庫貨物信息，同時會和倉庫服務器數(shù)據(jù)庫核對，確認無誤后出庫。同時在裝車前會對貨物上的電子標簽進行回收，核對無誤后對裝車運輸。
2.收貨入庫流程圖
收貨入庫環(huán)節(jié)是倉儲管理非常重要的一個部分，在這個環(huán)節(jié)中主要涉及到以下三個方面的內(nèi)容：
1）倉庫根據(jù)庫存情況安排訂單，供貨商接受訂單，安排貨源。庫存物品會設置相應的庫存報警值，倉庫在完成盤點后會對需要補充的物品安排訂單，同時公司的采購部門還會根據(jù)下游分銷商的需求制定新的采購需求。對于倉庫物品固定的供應商，物資采購部門可以直接在線上實現(xiàn)物資采購，而對于新的物品或者同類物品但是需要需找新的供應商，可采用招標或者線下采購的模式來實現(xiàn)物資的采購。在完成采購后供應商應向倉庫提供詳細的物資信息，包括物品名稱、原料、生產(chǎn)商、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、執(zhí)行標準、生產(chǎn)標準等等相關信息，以便于RFID電子標簽的數(shù)據(jù)寫入。
2）貨物運至卸貨區(qū)，進行電子標簽的粘貼、數(shù)據(jù)寫入。當貨物完成卸貨后，可根據(jù)貨物的品種和類型對其進行分類，完成分類后對其進行電子標簽的粘貼（注:電子標簽應設計成具有便于粘貼、回收特點和外觀的芯片）。一般電子標簽的粘貼以成箱物品或者托盤為單位，這樣便于管理。完成電子標簽的粘貼工作后統(tǒng)一對其進行初始化，結合產(chǎn)品包裝二維碼及供應商提供的數(shù)據(jù)信息使用固定RFID讀寫器或者手持RFID讀寫器實現(xiàn)對貨物電子標簽的數(shù)據(jù)錄入。
3）質(zhì)檢。質(zhì)檢流程主要是實現(xiàn)對貨物的數(shù)量及電子標簽信息的核對，通過質(zhì)檢區(qū)域固定的RFID讀寫設備分批分類對貨物的數(shù)量及電子標簽的信息與供應商的供貨數(shù)據(jù)和倉庫采購數(shù)據(jù)進行核對，確認無誤后允許入庫，若有誤，則發(fā)出警報，需進一步檢驗核對，方可入庫。
3.貨物進貨位流程圖
當質(zhì)檢完成后，叉車搬運貨物進庫，在物品進貨位這個流程中主要涉及下面兩個步驟：1）入庫口設有RFID讀寫區(qū)域，當叉車搬運貨物至此區(qū)域時，RFID讀寫器會自動讀寫貨物的標簽信息，并將信息上傳至倉庫服務器，同時倉庫服務器會將貨位RFID讀寫器上傳的貨位信息與標簽信息進行物品類別及貨位匹配，若無誤，倉庫服務器會分配貨位并將貨位信息通過入庫口的RFID讀寫器寫入貨物的電子標簽，同時將叉車發(fā)出入庫指令。2）叉車得到入庫指令后搬運貨物到達指定貨位，并按照入庫指令將貨物放在指定的地方，同時通過貨位處的RFID讀寫器將入庫貨物的信息上傳至倉庫服務器確認，確認無誤后叉車出庫，完成入庫流程。
4.貨物盤點流程圖
貨物盤點是倉儲管理的核心工作之一，在貨物盤點流程中可以通過固定式RFID讀寫設備和手持RFID讀寫設備來實現(xiàn)對全庫的整體盤點和單貨位的盤點。1）固定式RFID讀寫設備全庫和單貨位盤點。倉庫在得到貨物盤點任務后，通過倉庫服務器向貨位固定RFID讀寫設備發(fā)送盤點指令，根據(jù)盤點任務來實現(xiàn)單貨位盤點、多貨位盤點和全庫盤點。RFID讀寫設備接收到盤點指令后會對貨位的數(shù)據(jù)信息進行讀取，同時將讀取到的信息上傳至倉庫服務器，通過與原始數(shù)據(jù)庫及出庫情況核對來實現(xiàn)貨物的盤點工作。2）手持RFID讀寫設備貨位盤點。手持RFID讀寫器的優(yōu)點在于其的可移動性，主要針對小面積或者單貨位盤點。倉庫在得到貨物盤點任務后，倉庫工作人員可以使用RFID手持讀寫器來對需要盤點的物品或者貨位來實現(xiàn)盤點，同時通過倉庫的無線設備將數(shù)據(jù)上傳至倉庫服務器，通過與原始數(shù)據(jù)庫及出庫情況核對來實現(xiàn)貨物的盤點工作。通過盤點可以實時監(jiān)控倉庫物品的進庫、存貨、報損、出庫狀態(tài)，以便于倉庫管理人員快速、準確的處理下游經(jīng)銷商需求及倉庫的采購需求。
5.配貨出庫流程圖
配貨出庫是倉儲管理的最后一個環(huán)節(jié)，這個流程主要涉及配貨、出庫、回收電子標簽及裝車運輸四個方面的內(nèi)容。1）配貨。下游分銷商訂單到達倉庫后，倉庫服務器通過倉儲管理系統(tǒng)自動分析訂單，同時控制貨位RFID讀寫器讀取貨位物品信息，通過分析計算出訂單所需物品所在的貨位并生成配貨指令。配貨指令生成后，倉庫服務器會向叉車發(fā)送配貨指令，叉車接收到配貨指令后會前往相應貨位搬運貨物，確認無誤后搬運貨物出貨位。2）出庫。當叉車搬運貨物出庫時，在出庫口經(jīng)過RFID讀寫區(qū)域，RFID讀寫器會自動讀取貨物RFID標簽信息，同時將數(shù)據(jù)上傳至倉庫服務器，倉庫服務器通過核對訂單和數(shù)據(jù)信息，確認無誤后出庫。同時倉庫服務器會根據(jù)出庫情況自動變更貨物庫存量。3）RFID電子標簽回收。貨物出庫后會有一個RFID電子標簽的回收程序，通過專人回收RFID電子標簽，回收、登記、核對數(shù)量、初始化，檢查無誤后貨物裝車。4）裝車運輸。經(jīng)過上面的一系列程序，貨物裝車運輸?shù)竭_各地的分銷商。從以上流程可以看到，RFID技術在收貨、入庫、盤點、配貨、出庫這幾個環(huán)節(jié)都起到了非常重要的作用，通過RFID技術的應用大大降低了倉庫在人力、物力上的投入，在現(xiàn)代化的大型倉儲建設中具有重要的作用。
三、經(jīng)濟效果評價
本方案在技術上可行，在經(jīng)濟上的投入也是可以接受的。相對傳統(tǒng)的倉儲管理模式，本方案可以實現(xiàn)以下功能：1）操作方式基本實現(xiàn)自動化、智能化，改變了傳統(tǒng)的主要依靠人工操作的倉儲管理模式，大大減少了企業(yè)人力、物力的投入，降低了企業(yè)成本，提高了工作效率。2）RFID技術的應用打破了傳統(tǒng)二維碼技術的限制，能夠實現(xiàn)對物品信息更為全面的采集和存儲，以便于對其進行詳細的區(qū)分和管理。3）物品出入庫、盤點、調(diào)度、配貨等業(yè)務流程全部實現(xiàn)自動化、智能化，不僅減少了業(yè)務流程，提高了工作效率，同時也改變了過去依靠人工處理所造成的低效率、高出錯率的狀況。4）RFID技術的應用使得倉儲管理人員能夠實時、精確的掌握庫存物資情況,對于合理優(yōu)化庫存與貨位，實現(xiàn)資源的合理利用具有重要意義。5）RFID技術的應用使得盤點更為便捷，可以通過控制貨位RFID讀寫設備實現(xiàn)實時的單貨位盤點、多貨位盤點和全庫盤點，改變了過去依靠人工盤點費時、費力、高錯誤率的狀況。6）RFID技術的應用使得倉儲信息能夠實時更新，提高了數(shù)據(jù)的實時性、動態(tài)性,實現(xiàn)了對庫存貨物的可視化管理，使得企業(yè)的物流、信息流更為精確，進而更有利于企業(yè)生產(chǎn)和銷售工作的開展。
經(jīng)濟上，RFID芯片價格低廉，在倉儲管理中可以重復使用，同時RFID讀寫設備可以采用租賃的形式使用，免去了大量購進讀寫設備的費用，而RFID技術的引進可以在很大程度上降低企業(yè)的成本，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益，相對RFID技術和設備上的投入是值得的。可以看到，RFID技術的應用，徹底改變了傳統(tǒng)的倉儲管理模式，在很大程度上減少了企業(yè)人力、物力的投入，極大的降低了企業(yè)的倉儲管理成本，提高了庫存周轉率，降低了庫存損耗，節(jié)省了時間，提高了效率，并在一定程度上提高了企業(yè)對市場反應的靈活度，對提高企業(yè)效益，提升品牌形象，增強企業(yè)的競爭力具有重要的意義。但是本文的設計也存在一定的局限性，由于目前RFID電子標簽的價格問題，其并不能像二維碼一樣實現(xiàn)大規(guī)模的應用，僅限于倉儲環(huán)節(jié)的設計使用，但是隨著RFID技術的逐步成熟和芯片生產(chǎn)的規(guī)模化，其必然能像二維碼一樣實現(xiàn)從生產(chǎn)到消費全過程的管理和應用。
四、結論
RFID技術目前在倉儲行業(yè)的應用較少，但隨著RFID技術的發(fā)展，在未來幾年勢必會在倉儲物流行業(yè)實現(xiàn)廣泛的推廣應用。從技術和投入的成本角度來看，RFID技術目前較適用于大型的倉儲物流企業(yè)。本論文的主要觀點在于：第一，詳細介紹了收貨、入庫、盤點、配貨、出庫各個環(huán)節(jié)的設計和解決方案，在技術上具有可行性。第二，從經(jīng)濟的角度分析了RFID技術的投入成本和使用后能為企業(yè)帶來的效益，使得RFID技術更具應用和投入價值。RFID技術的應用將會為物流倉儲行業(yè)帶來巨大的技術和管理上的變革，對整個行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
作者：譚章祿 劉浩 單位：中國礦業(yè)大學（北京）管理學院