摘 要：RFID（無線射頻識別技術）作為一種非接觸式的自動識別技術，近年來被廣泛應用于社會生產的各個領域。傳統(tǒng)的倉儲從入庫到出庫的整體過程全部需要人工進行，導致作業(yè)時間較長，員工工作效率低，在過程中容易出現(xiàn)高錯誤率以及很難實現(xiàn)信息及時傳送，而射頻識別在倉儲方面的應用能夠有效解決這些問題。本文針對傳統(tǒng)倉儲管理中存在的人工成本高，工作效率低，盤點周期長等問題提出了基于無線射頻識別技術的系統(tǒng)設計及優(yōu)化方案，研究表明射頻識別技術應用于倉儲管理系統(tǒng)中能夠對倉庫進行實時監(jiān)控管理，同時，對于大量的數據信息能夠做到自動化處理，從而有效利用倉儲空間，節(jié)約企業(yè)成本。

關鍵詞：RFID 倉儲管理 設計 優(yōu)化

中圖分類號：F253.4 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2018）06（b）-018-02

數字信息技術的發(fā)展給射頻識別技術提供了廣泛的前景，未來射頻識別可能會應用在社會上的多個領域，甚至在國家政府部門會被廣泛利用，并能夠有效解決產品的標準化問題。同時，射頻識別技術以安全性以及低成本等優(yōu)勢使得其商業(yè)價值被逐漸發(fā)揮出來，以供應鏈為主體的射頻識別系統(tǒng)更是得到重視，具體來說，從商品采購、倉儲、生產、配送、物流、銷售等環(huán)節(jié)都是基于供應鏈上的業(yè)務。在供應鏈運轉過程中，需要隨時掌握供應鏈的物流信息和商品信息才能發(fā)揮其最大的效益，但在實際過程中，由于各個環(huán)節(jié)常常處于松散狀態(tài)，很多信息隨著位置和時間而發(fā)生變化，導致企業(yè)對很多信息的控制能力大幅度降低，甚至會造成一些不必要的損失。射頻識別技術能夠解決供應鏈上資料輸入輸出，業(yè)務控制以及信息追蹤等問題。RFID是一種可讀寫技術，標簽以無線傳播的方式向客戶端發(fā)送數據信息，通過射頻信號識別目標對象來獲取有關信息，從而實現(xiàn)信息的快速收集，同時由于頻射識別標簽可以重復使用，因此近年來該技術的發(fā)展前景越來越好。

地處浙江省永嘉縣的甌北鎮(zhèn)以其泵閥產業(yè)的迅速崛起被稱為“中國泵閥之鄉(xiāng)”。永嘉泵閥產業(yè)由家庭工業(yè)階段、二次創(chuàng)業(yè)階段發(fā)展到現(xiàn)在的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段，產品在質量和規(guī)模上都有了顯著變化，產品被大量應用于國內的大型企業(yè)如上海寶鋼、中國一汽、大慶油田等，并走出國門遠銷東南亞、歐美等國家，甌北已經成為了我國最重要的泵閥制造基地之一。但2013年永嘉泵閥產業(yè)的發(fā)展進入了瓶頸期，國內外訂單大幅減少，生意開始變得蕭條，導致部分企業(yè)資金運轉困難甚至破產倒閉。究其原因主要有企業(yè)質量意識淡薄，品牌競爭力不強，管理體系跟不上，屬勞動密集型行業(yè)等。近年來隨著國際市場需求的萎縮及國內市場競爭的加劇，這些問題更加凸顯。反觀國內那些精細化管理已經形成規(guī)范的企業(yè)，成本質量可控、交貨及時，其市場份額反而有所提升。在工業(yè)4.0、全球化的背景下，永嘉的泵閥企業(yè)必須加快轉型升級以適應市場變化。倉儲管理是企業(yè)管理的重要組成部分，良好的庫存管理對提高企業(yè)效率、減少企業(yè)資金壓力意義重大。將RFID技術應用于閥門等企業(yè)的倉儲管理系統(tǒng)中，能快速實現(xiàn)企業(yè)對庫存物品的出庫、入庫及盤點等操作，從而有效地對倉庫流程和倉庫空間進行管理，更重要的是促進公司的管理模式從經驗管理到依靠精確的數字分析管理、實時管理的轉變，加速企業(yè)資金周轉，提升供應鏈響應速度，增強企業(yè)的整體競爭能力。

1 RFID系統(tǒng)構成及原理

RFID是一種通信技術，通過發(fā)射無線頻射信號來自動識別目標并讀取有關信息，可以實現(xiàn)非接觸識別、一次識別多個物品及適應各種惡劣的外部環(huán)境等[1]。常見的主要部件為電子標簽和閱讀器，在幾厘米至幾米范圍內都可以利用閱讀器發(fā)射的無線電波識別出電子標簽所儲存的信息。由于電子標簽的儲存量較大，因此它改變了傳統(tǒng)條形碼的限制，使世界上的任意物品都擁有唯一的標識，當被電子標簽貼上之后，從商品生產的流水線到商品出售，再到被消費者購買，整個過程都能夠被實時追蹤管理。

射頻識別技術系統(tǒng)由天線、電子標簽、閱讀器以及軟件系統(tǒng)構成。閱讀器也被稱為讀寫器，主要負責與電子標簽進行雙向通信，同時能夠接受來自主機的命令。傳統(tǒng)的閱讀器比較笨重，而新型的手持式閱讀器能夠隨身攜帶，并且可以連接到PC客戶端，當沒有連接時，其內部的程序也可以記錄生產線上的信息。天線是能夠將射頻識別信號傳輸或發(fā)射出去的一種裝置。在頻射識別系統(tǒng)中電子標簽天線用于接收能量，閱讀器天線用于發(fā)射能量。電子標簽是是整個射頻識別系統(tǒng)的數據載體，由耦合元件及芯片組成。軟件包括中間件和系統(tǒng)應用軟件。射頻識別中間件是電子標簽與應用程序之間通信的媒介，為應用程序讀取RFID標簽數據提供了一組通用的API，增加了系統(tǒng)的靈活性。RFID應用軟件主要用于記錄閱讀器對于電子標簽信息的讀寫過程，并對收集的信息進行統(tǒng)計、整理。

2 無線射頻技術發(fā)展現(xiàn)狀分析

從國外發(fā)展來看，射頻識別技術被譽為是近年來最重要的技術之一，而且很多領域利用射頻識別技術，該技術在很多國家整體發(fā)展速度較快，產品種類眾多，比如射頻識別技術應用于交通監(jiān)控，停車場管理，流水線管理等。無線射頻技術在物流倉儲中尤其被重視，如國際物流巨頭UPS、DHL、Fedex都在大力推廣試驗無線射頻技術，以期提升其物流能力。

國內射頻識別技術的應用也越來越廣泛，比如在煤礦工廠，將工人的安全帽上安裝射頻識別點的標簽，可以有效解決工人安全問題，或在物品運輸方面使用該技術，能夠做到實時監(jiān)測物品傳輸動態(tài)，帶有射頻標簽的公交卡、火車票，不需經過傳統(tǒng)的驗票，只需將票放在讀卡器上進行信息識別后就可以進入。在倉儲管理中手工數據采集，多標簽批量渡區(qū)，運動中的數據采集，讀取距離等一系列問題都可以通過引入RFID技術加以改善，而且可進一步優(yōu)化。

3 倉儲管理中應用RFID技術設計的必要性

在當前社會生產中由于人們生產與消費的節(jié)奏不協(xié)調，往往存在很多問題，如物品缺乏或者是過剩等現(xiàn)象，如何能夠妥善協(xié)調生產與消費或者供求之間的關系，是當前物流倉儲環(huán)節(jié)中急需解決的問題之一。經濟水平的發(fā)展使得人們的生產方式、需求方式出現(xiàn)多樣化，物流由原先的少品種變?yōu)槎嗥贩N，倉庫也逐漸由重視保管效率變?yōu)橹匾暳魍üδ艿膶崿F(xiàn)，倉儲作為物流的關鍵環(huán)節(jié)，對于整個物流系統(tǒng)來說既起著緩沖還有調節(jié)的作用，同時也對企業(yè)生產效益起著重要的作用。

傳統(tǒng)的倉儲操作大部分基于人工操作完成，主要存在以下問題：（1）倉儲中的兩大重要環(huán)節(jié)出入庫及盤點主要由人工完成，不僅效率低且差錯率很高。入庫作為管理過程的第一個大環(huán)節(jié)，是退換貨和經濟賠償的主要依據，需要投入大量的時間、人力逐一核對商品的數量、質量，如出現(xiàn)問題將不能進入驗收入庫這一環(huán)節(jié)，從而影響了工作人員把物品入庫的效率；（2）龐大的倉庫貨品數量完全依靠人工進行盤點，耗時且極易出錯，使得庫存數據得不到及時、有效分析，管理者亦不能合理安排庫存量，企業(yè)庫存成本偏高；（3）貨物擺放隨意，揀貨流程沒有規(guī)劃，導致部分商品長期堆積在倉庫得不到有效利用，給企業(yè)帶來一定的經濟損失。

RFID具有讀取方便、識別速度快、穿透性強和無屏礙閱讀、可重復使用等優(yōu)點。通過無線射頻技術自動采集至出入庫、調撥、庫存盤點等倉儲各個環(huán)節(jié)的數據，避免了各種人工誤操作，保證了企業(yè)掌握的是其庫存的確切數據，以便管理者合理規(guī)劃企業(yè)庫存。

4 基于RFID技術的倉儲系統(tǒng)方案設計

項目基于B/S結構設計，在開發(fā)技術選型上選擇ASP.NET、SQL Server等開發(fā)軟件，前端開發(fā)結合組件開發(fā)技術以提高系統(tǒng)開發(fā)效率?？紤]到全部使用電子標簽對于部分企業(yè)來說成本還偏高，系統(tǒng)中集成了條碼技術可供選擇。圖1為系統(tǒng)采用的技術方案。

系統(tǒng)功能模塊主要包括基礎數據管理模塊、入庫管理模塊、出庫管理模塊、庫存盤點管理模塊及分析統(tǒng)計模塊等?；A數據管理模塊主要負責系統(tǒng)基礎數據的維護，包括用戶信息及對用戶的分級管理，貨品信息及庫位信息等；出入庫管理模塊主要負責RFID信息的讀取，實現(xiàn)貨物出入庫信息的自動提交及揀貨路徑的優(yōu)化；庫存盤點模塊用于制定盤點計劃，對貨物逐一掃描后形成盤點記錄；統(tǒng)計模塊通過產生各類數據圖表讓管理者實時了解庫存信息。

系統(tǒng)體系結構分為企業(yè)應用層、RFID數據服務層、采集與交互層及倉庫物理層，四層間的關系，如圖2所示。

5 RFID倉儲系統(tǒng)優(yōu)化設計

倉儲系統(tǒng)的優(yōu)化包括硬件、軟件兩個方面。硬件主要是RFID電子標簽在倉儲各環(huán)節(jié)中的應用，通過自動識別大大減少了人為誤操作。而軟件方面主要包括揀貨流程優(yōu)化算法的應用。通過優(yōu)化貨位確定某一貨品最恰當合適的儲存位置，結合閥門行業(yè)在倉儲管理方面的特點，綜合考慮貨物的使用頻率、規(guī)格等因素，對不同貨物進行分組，從而能夠實現(xiàn)最佳的貨位布局，掌握庫存變化，大大降低倉儲成本。優(yōu)化揀貨路徑算法，在螞群算法的基礎上綜合考慮叉車運行時間參數對算法進行改進，實驗結果表明，該算法能顯著提高揀貨效率。

將RFID技術與倉儲管理系統(tǒng)相結合，能夠高效完成倉儲中的出入庫、盤點等操作環(huán)節(jié)，改進管理效率，將貨物在出入庫的識別率提高，在實際操作過程中不需開箱就可完成貨物的識別過程，極大程度提高工作人員的工作效率，能夠讓工作人員隨時掌握庫存的變化，讓盤點變得高效，實現(xiàn)對貨物的及時、精確管理。

6 結語

射頻識別技術能夠實現(xiàn)多種貨物的同時識別，非接觸識別并適用于各種不良環(huán)境，在整個倉儲管理過程中起著重要作用。本文針對傳統(tǒng)倉儲管理過程中人工成本高，工作效率低，盤點周期長等一系列問題，設計了適用于閥門等行業(yè)的倉儲管理系統(tǒng)，并提出系統(tǒng)軟硬件優(yōu)化方案，特別是揀貨流程的優(yōu)化，大大提高了揀貨效率。系統(tǒng)為管理者提供了及時、準確的倉儲數據，幫助企業(yè)實現(xiàn)數字化、精細化管理。

參考文獻

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①基金項目：浙江省教育廳一般科研項目“RFID技術下閥門企業(yè)WMS倉儲管理系統(tǒng)研究”（Y201738803）。

作者簡介：項道東（1981-），女，漢族，浙江永嘉人，碩士研究生，溫州職業(yè)技術學院講師，主要從事軟件技術方面的研究。