基于RFID技術(shù)的煙草物流中心管理系統(tǒng)的研究

隨著行業(yè)改革發(fā)展的不斷深入，現(xiàn)代物流的數(shù)字化、智能化水平不斷提升，煙草企業(yè)正努力推動(dòng)自身從傳統(tǒng)商業(yè)向現(xiàn)代流通轉(zhuǎn)變。基于此，行業(yè)啟動(dòng)了“兩打三掃”項(xiàng)目，即在煙草工業(yè)企業(yè)的件煙下線(xiàn)環(huán)節(jié)實(shí)施件煙打碼、工業(yè)出庫(kù)環(huán)節(jié)實(shí)施件煙出庫(kù)掃碼、煙草商業(yè)企業(yè)件煙入庫(kù)環(huán)節(jié)實(shí)施件煙掃碼、商業(yè)出庫(kù)環(huán)節(jié)實(shí)施件煙出庫(kù)掃碼及條煙分揀環(huán)節(jié)實(shí)施打碼到條。

　　在實(shí)施“兩打三掃”項(xiàng)目過(guò)程中，煙草物流中心曾遇到這樣的問(wèn)題：全國(guó)卷煙在出貨方式上不統(tǒng)一，件煙出貨、托盤(pán)出貨方式各不相同，使得某些廠商的數(shù)據(jù)無(wú)法被有效采集；對(duì)于采用件煙成垛運(yùn)輸?shù)牡截洠枰?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/物流">物流入庫(kù)環(huán)節(jié)中將成垛的卷煙拆散掃碼后再打包，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且常造成成品損壞。此外，傳統(tǒng)條形碼也逐漸暴露出各種弊端，如條碼只能識(shí)別一類(lèi)產(chǎn)品，而無(wú)法識(shí)別單品等等。解決上述問(wèn)題，RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）是最有效的工具。

　　RFID系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　射頻識(shí)別即RFID（Radio Frequency IDentificatiON）技術(shù)，又稱(chēng)電子標(biāo)簽、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，縮寫(xiě)RFID），射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。從信息傳遞的基本原理來(lái)說(shuō)，射頻識(shí)別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級(jí)與次級(jí)之間的能量傳遞及信號(hào)傳遞），在高頻段基于雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的空間耦合模型（雷達(dá)發(fā)射電磁波信號(hào)碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達(dá)接收機(jī)）。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的利用反射功率的通信奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

　　不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性，下面詳細(xì)介紹無(wú)源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品，而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器有無(wú)源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無(wú)源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。 如RFID系統(tǒng)示意圖所示。

　　RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸嚴(yán)格按照“主從原則”進(jìn)行，發(fā)出指令的方向?yàn)椋簯?yīng)用系統(tǒng)→閱讀器或讀寫(xiě)器→標(biāo)簽，返回應(yīng)答的方向則相反。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面，閱讀器通過(guò)射頻天線(xiàn)發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入射頻天線(xiàn)的工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，標(biāo)簽獲得能量被激活，標(biāo)簽將自身編碼等信息通過(guò)內(nèi)置天線(xiàn)發(fā)送出去，系統(tǒng)接收天線(xiàn)收到從標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線(xiàn)調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，然后傳送到后臺(tái)上位機(jī)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，并發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

　　與傳統(tǒng)的條形碼相比，RFID系統(tǒng)具有單品識(shí)別、數(shù)據(jù)記憶容量大、批量快速掃描、可重復(fù)使用、適應(yīng)性較強(qiáng)、安全性好等六大優(yōu)勢(shì)。

　　基于RFID技術(shù)的煙草物流中心業(yè)務(wù)操作流程

　　RFID技術(shù)在煙草物流中心的應(yīng)用從業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)上來(lái)看，隨著射頻識(shí)別技術(shù)的異軍突起，射頻標(biāo)簽（RFID）也已經(jīng)進(jìn)入了紙制品加工行業(yè)。設(shè)備供應(yīng)商們紛紛想要成為行業(yè)內(nèi)提供頻射標(biāo)簽解決方案的第一霸主，這樣一來(lái)，也就帶動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)在整個(gè)行業(yè)內(nèi)的迅速推廣。射頻標(biāo)簽的應(yīng)用范圍是無(wú)限的。雖然它能給人們帶來(lái)無(wú)數(shù)的機(jī)會(huì)，但隨著使用人數(shù)的增加，它也會(huì)給人們帶來(lái)一定程度的挑戰(zhàn)。

　　卷煙入庫(kù)。目前，卷煙商業(yè)到貨主要有件煙到貨和成垛到貨兩種方式。由于目前行業(yè)所用托盤(pán)規(guī)格尚未完全統(tǒng)一，所以件煙到貨仍是卷煙商業(yè)到貨的主流方式。傳統(tǒng)的到貨入庫(kù)流程是：若以成垛方式到貨，首先要將成垛的卷煙拆垛，然后進(jìn)行逐件入庫(kù)掃碼，件煙托盤(pán)碼垛后搬運(yùn)到倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)存放。

　　在庫(kù)管理。采用RFID實(shí)現(xiàn)卷煙倉(cāng)儲(chǔ)管理主要是為了提高卷煙貨位管理和盤(pán)點(diǎn)的自動(dòng)化程度，提高物流效率，對(duì)于卷煙平庫(kù)管理的效能提高效果尤為突出。

　　卷煙出庫(kù)。平庫(kù)卷煙出庫(kù)時(shí)，叉車(chē)司機(jī)先到微機(jī)室查看WMS上提示的需要出庫(kù)的卷煙貨位，并打印出庫(kù)指示單，到達(dá)指定貨位時(shí)會(huì)接收到準(zhǔn)備卷煙下架的提示，同時(shí)顯示器將顯示此貨位將下架的卷煙貨品詳細(xì)清單。取貨前，叉車(chē)上的讀寫(xiě)器會(huì)再次確認(rèn)托盤(pán)貨物的準(zhǔn)確性，然后將托盤(pán)貨物從貨架上取下并送至出貨口傳送帶，出貨口傳送帶讀寫(xiě)器讀取托盤(pán)標(biāo)簽信息是否準(zhǔn)確，校驗(yàn)無(wú)誤出貨。

　　分揀補(bǔ)貨與打碼到條。成品卷煙在離開(kāi)卷煙倉(cāng)庫(kù)后進(jìn)入卷煙分揀區(qū)，成為分揀區(qū)的補(bǔ)貨緩存。分揀環(huán)節(jié)一般是預(yù)計(jì)次日的分揀量并提前準(zhǔn)備分揀用卷煙，這些卷煙在WMS系統(tǒng)中默認(rèn)為出庫(kù)。由于出庫(kù)是以整托盤(pán)的形式出的，因此整托盤(pán)的卷煙信息都記錄在托盤(pán)上的RFID標(biāo)簽上，分揀補(bǔ)貨員通過(guò)手持RFID讀寫(xiě)器，讀取托盤(pán)上的卷煙信息，并把讀取過(guò)的托盤(pán)上的卷煙補(bǔ)充到自動(dòng)分揀線(xiàn)旁邊的重力式貨架上。

　　分揀員把重力式貨架上的卷煙補(bǔ)充到自動(dòng)分揀線(xiàn)上后，自動(dòng)分揀線(xiàn)開(kāi)始分揀，并把卷煙信息碼、企業(yè)信息碼、客戶(hù)信息碼、日期碼及之前生成的衍生碼共32位碼通過(guò)激光打碼機(jī)打到每條卷煙上，同時(shí)把32位碼信息自動(dòng)傳輸?shù)絿?guó)家局信息中心系統(tǒng)中記錄備案。

　　實(shí)施RFID的效果及應(yīng)注意的問(wèn)題

　　煙草物流中心在實(shí)施RFID改造后，成效顯著，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是提高工作效率，二是降低物流運(yùn)行成本，三是實(shí)現(xiàn)對(duì)卷煙庫(kù)存的精確控制，四是實(shí)現(xiàn)物料跟蹤可視化管理，五是加速物流中心和企業(yè)內(nèi)各部門(mén)信息傳遞。

　　在加快推廣應(yīng)用RFID時(shí)，還應(yīng)注意以下問(wèn)題：

　　統(tǒng)一物流配送口徑。在對(duì)RFID進(jìn)行推廣應(yīng)用之前，首先要對(duì)物流的一些標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行改造，以達(dá)到統(tǒng)一物流配送口徑的目的，從而為RFID的普及創(chuàng)造良好的硬件環(huán)境，主要包括托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化和電子標(biāo)簽接口標(biāo)準(zhǔn)化。

　　培養(yǎng)和鍛煉專(zhuān)業(yè)人才。RFID是一項(xiàng)新興技術(shù)，無(wú)論是在技術(shù)上還是在應(yīng)用上都有許多值得深入研究的地方，因此人才的引進(jìn)和培養(yǎng)鍛煉就顯得尤為重要，特別是在實(shí)踐中培養(yǎng)和鍛煉既懂技術(shù)原理又能與行業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才。