基于RFID的物料跟蹤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 引言

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)于紡織紡紗企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。目前，ERP/MES管理系統(tǒng)通常使用條碼標(biāo)簽或是人工管理單據(jù)等方式支持自有的管理方式。但是條碼的易復(fù)制、不防污、不防潮、操作繁瑣等特點(diǎn)，和人工書(shū)寫(xiě)單據(jù)的繁瑣性，容易造成人為損失，使得現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)、倉(cāng)庫(kù)管理始終存在著缺陷。

無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）這一最新科技產(chǎn)品的投入應(yīng)用，可以從根本上解決上述的問(wèn)題。杭州東識(shí)科技基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，根據(jù)制造業(yè)的實(shí)際情況和需求，為客戶提供RFID物料追蹤系統(tǒng)解決方案。

2 .RFID簡(jiǎn)介

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即無(wú)線射頻識(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID最早可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期（約1940年左右），當(dāng)時(shí)的主要功能是英軍用于分辨敵方和英方飛機(jī)。近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的發(fā)展，以及世界頭號(hào)零售商沃爾瑪和美國(guó)國(guó)防部的推動(dòng)，使得RFID迅速應(yīng)用到智能電網(wǎng)、交通運(yùn)輸、物流產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療健康、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、工業(yè)與自動(dòng)控制、智能家居、環(huán)境與安全檢測(cè)、公共安全、國(guó)防軍事、智慧城市等行業(yè)與領(lǐng)域。

RFID是通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，主要由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）、天線（Antenna）組成。標(biāo)簽是由耦合元件（也稱天線）及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼（EPC），芯片可以存儲(chǔ)特定的序列號(hào)和其他信息。閱讀器則是標(biāo)簽與軟件系統(tǒng)的連接橋梁，一方面讀取標(biāo)簽信息，另一方面把讀取結(jié)果與軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信。天線存在于標(biāo)簽和閱讀器中，負(fù)責(zé)從標(biāo)簽芯片到閱讀器再到軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。

3. 基于RFID的物料跟蹤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

東識(shí)科技根據(jù)供應(yīng)鏈的流程，本系統(tǒng)包括采購(gòu)管理、庫(kù)存管理、生產(chǎn)管理、銷(xiāo)售配送管理四個(gè)功能模塊，外加基礎(chǔ)資料配置和系統(tǒng)維護(hù)模塊。

3.1 基礎(chǔ)資料配置和系統(tǒng)維護(hù)模塊

在企業(yè)實(shí)施物料跟蹤管理系統(tǒng)的過(guò)程中，確定物品信息唯一的錄入系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)施過(guò)程數(shù)據(jù)統(tǒng)一化的保證，這個(gè)過(guò)程由編碼系統(tǒng)完成；基礎(chǔ)資料設(shè)置對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能操作和相應(yīng)的報(bào)表操作等進(jìn)行編碼管理，實(shí)現(xiàn)權(quán)限設(shè)置；另外要對(duì)帳套及運(yùn)行系統(tǒng)的若干參數(shù)進(jìn)行定義，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的初始化和帳套的備份、恢復(fù)及操作管理。

3.2 采購(gòu)管理

首先根據(jù)企業(yè)實(shí)際采購(gòu)貨物的情況，把與采購(gòu)有關(guān)的信息，包括采購(gòu)13期，貨物信息和供應(yīng)商信息分類編碼，建立采購(gòu)信息編碼庫(kù)。采購(gòu)管理子功能模塊包括采購(gòu)計(jì)劃管理、采購(gòu)訂單管理、采購(gòu)到貨管理、供應(yīng)商管理四個(gè)部分。采購(gòu)計(jì)劃管理可以實(shí)現(xiàn)采購(gòu)計(jì)劃編制、采購(gòu)計(jì)劃管理及請(qǐng)購(gòu)管理等，對(duì)于企業(yè)組織生產(chǎn)、平衡庫(kù)存起著重要作用。采購(gòu)訂單管理可以實(shí)現(xiàn)合同管理、合同執(zhí)行狀態(tài)跟蹤等，它的主要功能有采購(gòu)合同維護(hù)、采購(gòu)訂單維護(hù)、訂單合同終止或取消。采購(gòu)到貨管理負(fù)責(zé)處理采購(gòu)到貨的確認(rèn)，并生成到貨單的初始數(shù)據(jù)、到貨單狀態(tài)、是否免檢，同時(shí)錄入實(shí)際數(shù)據(jù)。供應(yīng)商管理則是為合理確定采購(gòu)方案服務(wù)的，與其他功能模塊緊密相連，根據(jù)其他模塊的信息，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)供應(yīng)商的資信評(píng)估，為企業(yè)選擇合適、可靠的供應(yīng)商提供基礎(chǔ)。

3.3 庫(kù)存管理

庫(kù)存管理功能模塊主要包括收貨入庫(kù)管理、在庫(kù)盤(pán)點(diǎn)管理和揀貨出庫(kù)管理。

3.3.1 收貨入庫(kù)管理

倉(cāng)庫(kù)接收到供應(yīng)商的發(fā)貨通知單；系統(tǒng)根據(jù)貨物的類型選擇倉(cāng)庫(kù)，再根據(jù)所選倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行貨物庫(kù)區(qū)和儲(chǔ)位的分配存儲(chǔ)；貨物到待檢區(qū)時(shí)，入庫(kù)門(mén)口的固定RFID閱讀器批量讀取貨物標(biāo)簽，采集貨物信息，即對(duì)實(shí)際驗(yàn)收通過(guò)的入庫(kù)貨物數(shù)量進(jìn)行確認(rèn)并與進(jìn)貨通知單核對(duì)；核對(duì)無(wú)誤時(shí)，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)檢索空閑叉車(chē)，并發(fā)送收貨作業(yè)指令以及貨位安排；叉車(chē)搬運(yùn)貨物，入庫(kù)設(shè)備根據(jù)貨位安排將貨物上架；入庫(kù)處將處理結(jié)果通過(guò)手持讀寫(xiě)器上傳至后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3.3.2 在庫(kù)盤(pán)點(diǎn)管理

選擇要盤(pán)點(diǎn)的倉(cāng)庫(kù)、庫(kù)區(qū)等；制定盤(pán)點(diǎn)表，生成盤(pán)點(diǎn)清單；堆跺機(jī)定位到需要進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)的貨位后，系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制讀寫(xiě)器開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)；讀寫(xiě)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將盤(pán)點(diǎn)數(shù)據(jù)（倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的貨物的實(shí)際數(shù)量）傳送到后臺(tái)管理系統(tǒng)；系統(tǒng)進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)處理，計(jì)算出盤(pán)點(diǎn)倉(cāng)庫(kù)貨物的溢損數(shù)量。

3.3.3 揀貨出庫(kù)管理

倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)接收到銷(xiāo)售部門(mén)的客戶訂單以及發(fā)貨通知；庫(kù)存控制系統(tǒng)根據(jù)一定的出庫(kù)原則計(jì)算出出庫(kù)貨物的貨位，并打印出庫(kù)單或者發(fā)出出庫(kù)指令；叉車(chē)或者堆垛機(jī)到指定的庫(kù)位依次取貨；手持移動(dòng)設(shè)備或者固定讀寫(xiě)器將操作結(jié)果通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸給庫(kù)存管理系統(tǒng)；分揀出的貨物被送上自動(dòng)分揀系統(tǒng)；安裝在自動(dòng)分揀系統(tǒng)上的自動(dòng)識(shí)別裝置在貨品運(yùn)動(dòng)過(guò)程中閱讀RFID標(biāo)簽，識(shí)別該貨品屬于哪一個(gè)用戶訂單；計(jì)算機(jī)隨即控制分選運(yùn)輸機(jī)上的分岔結(jié)構(gòu)，把貨品撥到相應(yīng)的包裝線上進(jìn)行包裝以及封口；物品被運(yùn)送到出庫(kù)口處，手持移動(dòng)設(shè)備掃描驗(yàn)證貨物信息。

3.4 生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理模塊的主要功能是根據(jù)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的定位追蹤和在制品管理實(shí)現(xiàn)物料配送調(diào)度優(yōu)化。通過(guò)線上產(chǎn)品的定位追蹤獲得零件在生產(chǎn)線上的位置信息和原材料消耗情況，并通過(guò)在制品的管理獲得線旁工位庫(kù)存量，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料的跟蹤和動(dòng)態(tài)配送。

3.4.1 線上產(chǎn)品的定位追蹤

在每個(gè)工位設(shè)置RFID閱讀器，產(chǎn)品上安裝RFID標(biāo)簽，RFID系統(tǒng)采集到產(chǎn)品位置信息后，將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控軟件，由系統(tǒng)計(jì)算出每一時(shí)刻每個(gè)產(chǎn)品所在的具體工位區(qū)域。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線上產(chǎn)品的實(shí)時(shí)跟蹤。

3.4.2 在制品管理

在裝配、檢測(cè)和包裝車(chē)間建立無(wú)線局域網(wǎng)，信號(hào)范圍覆蓋所有物料庫(kù)存區(qū)和裝配生產(chǎn)線。通過(guò)手持PDA掃描設(shè)備掃描物料庫(kù)存區(qū)和生產(chǎn)線旁物料的條形碼，進(jìn)行物料庫(kù)存和線旁庫(kù)存管理，PDA系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通訊方式，將數(shù)據(jù)發(fā)送至應(yīng)用服務(wù)器，進(jìn)行業(yè)務(wù)處理操作。

3.4.3 物料配送調(diào)度優(yōu)化

通過(guò)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的定位追蹤管理和在制品管理模塊，可以獲得零件消耗量和線旁工位庫(kù)存量。根據(jù)獲得的信息，動(dòng)態(tài)物料配送系統(tǒng)進(jìn)行兩個(gè)方面的決策：確定需要配送的零件和配送的數(shù)量；分派配送工人配送指令和配送路線。物料配送請(qǐng)求由系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)線裝配信息自動(dòng)生成，存入配送請(qǐng)求池中。系統(tǒng)根據(jù)配送時(shí)間、配送時(shí)間和配送貨車(chē)類型等信息生成物料分揀單，然后將配送指令發(fā)送到配送工人手持PDA上。配送工人根據(jù)配送單實(shí)際出庫(kù)的掃描記錄信息或物料送達(dá)工位的掃描記錄信息，回填配送完成信息，系統(tǒng)自動(dòng)將對(duì)應(yīng)的配送單狀態(tài)改為完成，并對(duì)相應(yīng)工位的在制品數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)更新維護(hù)。

3.4.5 配送和銷(xiāo)售管理

配送和銷(xiāo)售管理包括銷(xiāo)售訂單管理、配送管理和售后服務(wù)管理三部分。銷(xiāo)售訂單管理完成銷(xiāo)售訂單的生成和編輯。可以生成針對(duì)某一客戶的銷(xiāo)售簽單，或根據(jù)銷(xiāo)售訂單生成直接配貨單或發(fā)貨批次單。如果銷(xiāo)售訂單需要分批完成，則根據(jù)銷(xiāo)售訂單完成發(fā)貨批次的處理，同時(shí)更新訂單進(jìn)度信息；否則根據(jù)銷(xiāo)售訂單直接配貨，更新訂單進(jìn)度信息。配送管理還有一個(gè)功能就是中途運(yùn)輸?shù)脑谕颈O(jiān)控，設(shè)定沿途監(jiān)控點(diǎn)，對(duì)車(chē)次進(jìn)行全方位跟蹤，記錄每個(gè)路段的信息。售后服務(wù)管理包括銷(xiāo)售退貨、零配件消耗信息錄入、故障情況記錄等。

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