RFID技術下倉儲管理研究

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RFID技術下倉儲管理研究

摘要:

rfid技術由于存儲信息量較大、自動識別、耐用性等優點成為目前最適合非接觸式移動貨品的管理技術。它是現代倉儲管理推進自動化、數字化以及智能化改革的必然趨勢。筆者首先闡述了RFID技術的概念和技術優勢;再分析了RFID技術推廣的現狀;最后討論了RFID技術介入現代倉儲管理系統的應用策略。該論文的撰寫對于RFID技術在倉儲行業推廣使用具有十分重要的意義。

關鍵詞:

物流;倉儲;RFID

0引言

傳統觀念認為:倉儲是靜態的,實現貨物的儲存管理;現代倉儲觀念認為倉儲是動態的,處于不斷流動中的,倉儲活動只是整個物流鏈條中的節點、落腳點,如何降低倉儲管理成本,提高貨物出入庫效率,成了現代倉儲企業不得不面對的問題。現代倉儲管理的改革和發展必須依賴兩只手:一只為看得見的手:即現代倉儲管理技術尤其是信息技術手段,如條形碼技術、RFID、AGV、WMS、WCS和自動化技術等;另一只看不見的手:現代倉儲管理,科學的流程設計實現貨物存貨、取貨和流轉的高效率。兩只手都要抓,兩只手都要硬。通過RFID技術介入倉儲管理活動,優化流程,實現自動識別、自動化存儲是本文研究的重點。

1無線射頻識別技術

1.1RFID技術概念

RFID通稱電子標簽技術,是通過磁場或電磁場,利用無線射頻方式進行的非接觸雙向通信,以達到識別目的并交換數據,可識別高速運動物體并可同時識別多個目標[1]。它是一種非接觸式的自動識別數據采集技術,是由計算機網絡系統、射頻標簽、天線以及讀寫器等組成的。通過計算機來控制讀寫器,并通過自動識別技術來識別各種信號,而天線發出電磁波,并輻射一定的范圍的電子標簽,之后傳輸信號,通過中間件編輯信號信息將有效、正確的信息傳輸給計算機網絡系統,計算機網絡系統更新數據庫信息,倉儲管理系統連接計算機網絡系統中的數據庫更新庫存數據、優化出入庫流程,實現自動化存取管理。

1.2RFID技術的優勢

條形碼技術擁有一套完善的編碼標準和應用方法,時間早、成本低,所以傳統倉儲管理多使用“WMS+條形碼技術”相結合實施貨物的儲存管理。條形碼技術的應用較為廣泛,也是當前最為經濟的自動識別技術,它的輸入速度較快、信息采集量較大,十分適合大宗貨物的存取管理。而條形碼技術的識別設備操作起來相對容易,對材料和設備也沒有特殊要求,經濟性較高。但是,隨著RFID技術的成熟,“WMS+條形碼技術”倉儲管理方式如驗單放行、條碼掃描和人工操作等方式已經遠遠不能滿足快節奏、大批量貨物倉儲和流轉的要求。美國沃爾瑪專家分析指出“每年由于RFID技術減少的逐個掃描工作可以為沃爾瑪節省15%的人才成本支出,即67億勞動成本”[2]。RFID技術正沖擊著條形碼技術,具有明顯的優勢。

2RFID技術在現代倉儲管理中應用的現狀

進入20世紀,RFID技術得到了廣泛地應用,例如,美國RFID式銀行卡、RFID式身份證、RFID式火車票、防盜技術、門禁系統和BMW公司和摩托摩拉公司使用RFID技術控制零部件流水線等,射頻技術的進步最大受益者應該是物流行業,特別是現代倉儲管理,實現貨物自動化存取貨物和庫存盤點。

2.1有效地實現了貨物的先進與先出管理工作

RFID技術實現“一貨一標簽”,標簽攜帶貨品名稱、規格、數量、供應商、生產日期、入庫時間、存儲位置等所有信息,該信息還可以隨著貨物的移動而實時呈現。貨物出入庫需要嚴格按照“先進先出”的原則進行管理,RFID標簽即讀信息可以避免庫管員將后入庫的貨物先出庫,使先入庫的貨物后出庫而迎來保質期臨近或過期的尷尬。

2.2縮短了出入庫流程時間,提高了效率高

相對先進的“WMS+條形碼技術”還是需要人工掃描貨品條碼和托盤條碼進行理貨作業,掃描儲位條碼實現上架作業,在條碼遭到破壞或者打印不清楚時往往造成流程的中斷,耗時耗力;RFID標簽上攜帶貨品所有信息,出入庫時門口的RFID閱讀器可以自動識別貨品信息進行理貨作業,與計算機網絡系統中的出入庫訂單進行比對,上傳正確的貨品信息,省時、高效及差錯率低。

2.3有效解決了庫存盤點難題

庫存能否得到合理配置,并將庫存量控制在合理的范圍內能否及時掌握庫存動態,適時適量地提出補貨方案;能否降低庫存占用資金,加速資金周轉速度。這些問題的解決都依賴盤點作業高效準確地完成。通過手持終端掃描儲位條碼,再清點該儲位貨品數量的方法,小型倉儲公司所有工作人員參與盤點至少需要一個工作日,大型倉儲公司更是一個浩大的工作量,還經常出現盤虧,甚至查不出引起盤點誤差的原因;RFID技術的介入僅僅需要盤點人員手持RFID讀卡設備,走到倉庫每一個貨區甚至角落里,自動讀取RFID標簽上的貨品信息,并將數據上傳到計算機網絡系統中,使得庫存數據及時更新,規避了誤差,即使出現不一致,翻查出入庫記錄即可查出差錯原因。

2.4有效優化了整個供應鏈

射頻標簽的唯一性和商品編碼結合,將商品進行最小單品管理。貨品信息在供應商、銷售商之間實現資源共享,每減少一個PFID標簽在數據上即為需要補充一個貨品,實時的庫存數據為供應商制定生產計劃提供了有效的依據;PFID的擴展功能還使得銷售商的驗貨、上架、收銀自動化操作,最大程度地惠及普通消費者。

3RFID技術在現代倉儲管理應用中存在的問題

盡管RFID技術應用到現代倉儲管理中優勢明顯,但是由于各種主客觀限制性因素的影響,在其推廣應用過程中仍然存在如下問題:

3.1RFID技術尚未形成統一的國際標準

進入20世紀,“利用反射功率的通信”越來越受到國際的重視,越來越多的科學院和研究機構開始大量研究RFID技術。目前國際上主流的標準體系為:美國的EPCglobal標準體系、日本UID標準體系和ISO標準體系。日本UID體系只在日本本國和韓國小范圍的認可;ISO標準體系目前只規定了空氣接口協議,對于數據庫管理技術、天線設計的應用標準尚未完成;美國EPCglobal標準是電子產品代碼,可以給2.68億公司賦碼,形象的說可以為地球上每一粒大米賦一個唯一編碼,因此能做到全世界的每件商品唯一識別[3]。但是也只是在美國和歐盟部分行業中得到認可。RFID技術的在我國現代倉儲管理中推廣使用,標準的統一是首先需要解決的問題。

3.2RFID技術的應用成本問題

一方面,從RFID技術原理來看,需要電子標簽、天線、計算機網絡系統和讀寫設備。生產和使用電子標簽比普通商品條碼成本高出很多。一般來說,一個標簽的價格在30美分左右,對于中小型倉儲企業來說也是沉重的成本負擔;同時讀寫電子條碼需要配備相關設備,對企業來說都是成本支出。成本牽涉利益,目前都是上游投資,下游獲利,零售商希望通過RFID技術來降低成本,提高效率,而成本由制造商和物流商來承擔。不解決成本分擔問題,規模效應難以達到,降低成本將無從談起[4]。另一方面,消費者希望通過RFID技術對商品的生產原材料、產地和生產日期等信息追根溯源的需要不明確,中國企業推行RFID技術的積極性受到影響。市場的平衡需要供方和需方,供給者成本無處分擔,需求者意圖不明確,供需之間難以達到平衡一定程度上制約RFID技術在中國推廣應用。

3.3我國RFID的核心技術缺失

首先是RFID安全問題。RFID安全問題集中在對個人隱私和企業用戶商業秘密的保護,沒有可靠的信息安全機制,就沒有辦法保護RFID標簽中攜帶商品信息和商業機密,標簽中的數據信息很容易被竊取、干擾、跟蹤甚至不法利用,危害經濟社會安全。其次是防沖撞技術薄弱。防沖撞技術是解決多個標簽對一個閱讀器,閱讀器不能識別產生的電子標簽碰撞問題。目前這一核心技術基本被歐美等發達國家壟斷,我國的研發能力還沒有跟上,需要使用這樣的技術需要花很高的成本,現類似于中國當時從國外引進DVD技術,專利費和使用費非常高。再次是RFID技術本身硬件和軟件系統的開發利用。數據信息的傳播依靠硬件,數據信息的管理依靠軟件系統,硬件與軟件接口實現通信和數據通信功能,尤其是RFID技術介入WMS、聯動ERP、WCR實現物資存儲自動化、智能化的精細化管理,任重道遠。

4RFID技術在現代倉儲管理中的應用對策

RFID技術是一項涉及信息、材料、裝備和工藝等多技術交叉融合的技術群,隨著RFID技術越來越成熟,將廣泛應用于倉儲業的各個方面:

4.1借鑒國際,完善我國標準

國際上RFID技術研發機構很多,占主流地位的有:美國的EPC、日本的UID,以及ISO18000-6,日本UID標準的基本思路與美國EPC標準是一脈相承的,都是為了構建從信息采集到信息處理、信息共享完整的標準體系。從國際角度出發美國EPC標準得到了世界發達國家的支持,標準也比較先進。依托復旦大學,我國已經建立了AUTO-ID中國研發中心,致力于RFID應用問題研究和標準的制定,使RFID技術研發和標準制定與國際接軌?!段覈鳵FID標準體系框架報告》和《我國RFID標準體系表》兩份報告的完成標志著我國擁有了自主研發RFID技術和制定標準的實力,為RFID技術在我國推廣使用鋪平了道路。

4.2擴大規模,走產業化道路

首先,自身成本的降低:如卷標的半導體油墨技術和半導體塑料技術的革新,從而降低電子標簽生產加工成本。一方面,降低設備配備成本:如手持式讀寫器、固定式讀寫器等設備的生產和配置成本,從根本上降低制造商、物流商使用RFID技術的固定成本支出;另一方面,RFID技術的推廣僅僅是依靠在車輛、托盤、集裝箱等設備上加裝RFID標簽,市場上需要RFID標簽的數量是有限的,不能實現規模生產。只有在每個貨品上加裝電子標簽,將RFID技術應用于整個物流供應鏈,才能培育一個真正的RFID標簽需求市場。RFID技術應用不能變成“技術孤島”,必須與條形碼技術、WCS技術、倉儲管理系統相融合才能真正走上產業化道路,RFID技術才能在物流行業大放異彩。

4.3技術進步,提升安全保障

RFID安全涉及到標簽安全、網絡安全、數據安全等問題。根據國內專家的研究成果,主要有以下幾種方法:(1)使用一些優秀安全工具嵌入到RFID標簽的硬件中增強電子標簽安全性;(2)采用加密技術,即在射頻標簽中嵌入加密ID;(3)設立專有的通訊協議,讓數據在非公開的通訊協議和加密的傳協議下傳輸,實現高等級的安全;(4)使用哈希開關或KILL命令等技術手段;(5)設計智能標簽系統:提出了一種新的基于安全級別劃分的認證思想,并設計了相應的安全狀態劃分的方法,使標簽與讀寫設備之間能夠有效的鑒別彼此的方案,以解決目前被關注的安全和隱私問題。防沖撞算法上我國有了長足的進步。概率性防碰撞算法有“ALOHA算法”,湖南大學尹君、何怡剛等在ALOHA算法的基礎上,提出一種基于分組動態幀時隙的防碰撞算法,將時隙利用率提高80%以上[5]。確定性防碰撞算法有“二進制樹搜索算法”、“IPA算法”等,東華大學樊文靜、張姍姍等提出一種基于后退式二進制搜索算法的改進算法[6]。西南交通大學李世煜、馮全源提出了分層深度搜索樹型RFID防碰撞算法[7]。由此可見,關鍵技術的進步為RFID技術的推廣應用和低成本運作掃清了障礙。

5結論

RFID技術能夠運用到現代倉儲管理中關鍵是RFID技術集成于倉儲管理系統,并在庫存優化的角度上介入流程管理。RFID技術介入到入庫作業、出庫作業、盤點作業、裝卸搬運作業、揀貨作業和補貨作業流程中從根本上提升了出入庫作業的效率,再也不會出現因為貨品檢驗、稱重和計數速度慢而大量貨物堵塞倉庫門口;也不會再出現反復盤點或是賬、物和卡不一致的尷尬。

總之,RFID技術作為一種新型的信息技術由于成本高、行業標準未完善和關鍵技術的制約未得到廣泛地運用,隨著RFID標簽和設備成本的下降及國家標準的形成,它必將受到倉儲企業的青睞。

作者:房翠 單位:江蘇省揚州商務高等職業學校

參考文獻:

[1]胡國仁,韓其睿.基于條碼與RF技術的圖書倉儲管理系統設計[J].天津工業大學學報,2008,(1):81-83.

[2]KlausFinKenzeller.射頻識別技術[M].陳大才,等,譯.北京電子工業出版社,2001.

[3]阮清方.RFID在物流倉儲中的運用[D].上海:上海交通大學,2007:11-12.

[4]趙克文.電子標簽安全性研究及其在物流中的應用[D].西安:西安電子科技大學,2006:4-5.

[5]尹君,何怡剛,李兵,鄧曉,譚陽紅,肖迎群.基于分組動態幀時隙RFID防碰撞算法[J].計算機工程,2009(20):267-269.

[6]樊文靜,張姍姍,田智慧.基于后退式二進制搜索的RFID防碰撞算法的研究[J].計算機應用與軟件,2012(5):191-194.

[7]李世煜,馮全源.分層深度搜索樹型RFID防碰撞算法設計[J].計算機工程與應用,2009,(11):82-84

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