基于RFID的物流仓储管理系统设计

201t年第1期 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONo机械与电子。 科技信息 基于RFID的物流仓储管理系统设计 杨永生 (陕西省行政学院计算机系 陕西西安710068) 【摘要】本文在调研 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 传统物流仓储存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的基础上，提出了适合烟草仓储应用的基于RFID技术的管理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和系统设计方案。 设计开发过程中，选择net作为开发平台，用SQLServer2000作为后台数据库，应用ASP等技术，有效的实现了所要求的功能。RFID技术的应 用，使仓储管理系统收集数据更加准确、快速和可靠，能够满足仓储管理系统的数据采集要求。 【关键词]RFID技术；物流；仓储管理；系统开发 O引言 物流最初被称为PhysicalDistributionf即PDl，翻译为“实物分配” 或“货物配送”，其概念最早形成于美国f】)。随着经济的发展及自动化作 业要求的提高，传统的物流管理在蓬勃发展的同时，也逐渐暴露出其 弱点，诸如效率低．易出错，成本高等很多的问题影响着企业的效率和 发展。因此，在自动化飞速发展和竞争日益激烈的今天，如何科学高效 地进行仓储管理日益迫切并且变得非常有意义。 RFID技术又称射频识别技术，同传统的条码技术相比，有着诸多 的优势，其应用能够很大程度的提高企业工作效率，近来被逐渐应用 到物流行业中。RFID技术在国外的研究经历了几十年的发展，其应用 近年来也取得了长足的发展。目前，已逐渐应用于智能交通、产品防 伪、身份识别等众多领域。尤其是世界头号零售商沃尔玛公司宣布大 范围使用RFID以及美国军方宣布军需物品需使用RFID进行跟踪、 识别，极大的推动了RFID的研究与应用翻。中国的RFID技术和市场 起步较晚，但是中国RFID的应用前景看好。目前为止，RFID技术的大 型应用有金卡工程、第二代居民身份证、火车车厢管理、气瓶防伪等领 域[41。 本文在介绍RFID技术特点的基础上，分析了传统物流仓储需 求，提出适合烟草仓储应用的基于RFID技术的管理方案和系统设计 方案。为仓储管理系统收集数据更加准确、快速和可靠，提供有益的尝 试和思路。 1 RFID技术简介 RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识 别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种 恶劣环境[51。RFID技术诞生于二战期间，最初是英国皇家空军用于识 别敌我战机的手段。之后，RFID技术也被陆续应用于野生动物跟踪． 公路收费系统等领域，多以简单应用为主。20世纪80年代，随着集成 电路制造和信息技术的飞速发展．开始走向成熟，其成本也越来越低， 逐渐引起人们的广泛关注[61。同传统的条形码识别技术相比，RFID有 以下优势：无需精确对位读取；可读取不可见标签；可同时读取多个标 签：可读写、修改标签中的数据；具有更强的防伪应用能力／7}。 1．1 RFID系统的硬件组成 最基本的RFID系统是由电子标签fTag)、读写器fReader)、天线 (Antenna)以及计算机系统(Computersysteml组成，如图1所示。 图1 RFID系统的硬件组成 电子标签(Tag)：电子标签是系统中可移动的部分，它贴附于标识 物上，存储有识别信息或加密校验等附加信息。当它通过读写器控制 区域时，将接收读写器发来的信号并自动做出应答。读写器接收来自 标签的信号，并通过空中接口对标签进行能量供给。电子标签和读写 器都由芯片和射频天线组成，借助天线的电磁耦合实现数据和能量的 交换。电子标签是RFID技术的核心部分。 读写器(Reader)：具备读取和写入标签信息功能的设备，可设计为 手持式或固定式；主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并 接收标签的应答信号，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识 信息连带标签上的其他相关的信息传输到主机以供处理。 天线(Antenna)：在标签和读写器问传递射频信号。 计算机系统：计算机处理由阅读器获取的RFID数据或信息，并 将数据提供给应用程序使用。 1．2 RFID系统的工作原理 RFID系统在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面或 者内部，电子标签中保存有约定格式的电子数据。读写器可无接触地 识别并读取电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的 目的。在电磁场系统中。读写器通过天线发出一个电磁波，电磁波以一 个球形波向前传播。阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号． 当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激 活；标签将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去，系统接收天 线接收到从标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅 读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处 理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相 应的处理和控制．发出指令信号控制执行机构动作。 2仓储管理系统设计 2．1系统需求分析 在信息技术高度发展的环境下，提高烟草仓储的效率和经济效 益，成为提高烟草产业链的竞争力的必须手段。把先进的信息技术应 用到仓储系统中，提高仓储的信息化和自动化程度是当务之急。为了 实现物流过程的高效运作。烟草仓储系统设计目标可以概括为如下几 条： 首先，仓储管理最基本的需求就是要通过货物的合理存储来保证 正常的生产经营，满足其提高响应能力和提高效益的目标；其次，现代 仓储管理需要实现储存、出入库、盘存、拣选运输等环节的完全自动化 的要求，同时规范业务 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ；再次，现代仓储管理也要求能够减轻仓库 管理人员的工作量，提高工作效率，适应现代化库存发展的需要。因 此，只有采用实时、准确的信息采集技术，先进的信息传递、处理系统， 才能解决烟草企业仓储的管理问题。正是基于这些应用需求．可以根 据仓储管理的需求，开发出一套基于RFID技术的仓储管理系统，从 而可以提高企业物流管理的水平，提高企业的经济效益。 2．2仓储管理系统总体设计 本仓储管理系统是一个专用系统，只有相应的授权人员才可以进 入系统的主界面，使用相关的功能进行操作。本系统由4个部分构成： 产品入库管理、产品出库管理、产品在库管理和产品盘存管理。这4个 方面的内容也是一个仓储管理系统最基本和最重要的功能。 系统的整体结构可以分为3大部分，如图2所示。 图2仓储系统整体结构图 2．2．1 系统基本信息管理模块 系统基本信息管理模块由用户管理、仓库管理、产品管理、收货方 管理和个人信息管理5个子模块组成。当用户输入自己的账号和密码 后，会获得预先分配的权限，进入系统后用户可根据自己的权限角色 使用系统中的相应部分的功能。系统基本信息管理模块的构成如图3 所示。 万方数据 科技信息 。机械与电子O SCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION 2011年第1期 图3系统基本信息管理模块结构 1)用户管理模块：系统管理员拥有最高权限，可以通过添加用户， 为系统使用者分配账号；可以通过修改用户，理性系统其他使用者的 权限，同时也可以对用户账号进行删除操作。 2)仓库管理模块：此模块的操作由管理员进行。当应用了新的仓 库以后，系统管理员要将新仓库的代码、名称、地理位置、联系人和联 系方式等信息添加到数据库中。当原来保存的仓库信息发生变化时， 系统管理员需要及时修改这些基本信息。当公司某仓库停止使用时， 为了避免误操作和占用数据库资源，也应将该仓库的相关信息删除。 3)产品管理模块：此模块实现产品的信息的维护，本系统中即是 烟草品种与数量等信息的维护。当有新产品需要入库时．本模块通过 相应的操作将产品的代码、名称和种类等信息添加到数据库中；当产 品出库时也通过相应的操作从数据库中进行删除。 4)收货方管理模块：对业务往来密切的客户信息进行管理和维护。 5)个人信息管理模块：本模块实现对公司员工个人信息的修改和 维护等操作。 2．2．2库存管理模块 库存管理模块由入库管理、在库管理、出库管理、盘存管理和预警 管理5个子模块组成，如图4所示。 图4库存管理模块结构 库存管理模块提供的功能主要由仓库管理人员来进行操作。具体 功能主要包括以下几部分： 1)入库管理模块：仓库管理员根据入库清单检查货品，合格后将 货物交给仓库操作员送入库房。仓库操作员再根据从RnD设备或手 动输入的数据，将货物放置到指定的库位，相关的货物信息会出现在 仓储管理系统的人库管理页面上。完成入库操作后，生成人库产品数 据表， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 入库产品的名称、种类、生产日期、入库时间、入库批次、质 量状况、入库数量、入库经办人和仓库代码等信息，以便查询。 2)出库管理模块：仓库管理员根据输入想要出库听产品种类、名 称和数量，系统自动显示出目前的库存情况。仓库操作员根据这些产 品的相关信息，将其取走，核对无误后．由仓库管理员完成出库操作。 相应的出库产品数据表要记录出库产品的名称、种类、生产日期、出库 时问、经办人、仓库代码和收货方等信息，以便查询。还要在库产品信 息表中，进行相应的更新操作。 3)盘存管理，在库管理模块：这两个模块功能相近，但对应的操作 不同。主要完成的功能的是使用手持式或自动读写器扫描标签进行数 据的采集。系统可根据事先设定的产品分类，自动产生或人工选择产 生盘点任务表，盘点作业主要扫描托盘标签、产品包装箱标签和相应 的库位信息，清点库存产品数量，确定产品摆放位置等。数据上传后， 系统会自动列出已盘点产品与未盘点产品。盘点结束后，生成盘存汇 总表。 4)预警管理模块：预警管理分为库存预警和质量预警两种。库存 预警主要是设置各种产品的数量警戒线，当单个产品的数量低于某个 界限时，系统给出警告，提醒管理人员单种产品的销售情况，以便于制 定相关的计划。质量预警主要针对产品保质期进行警告．当仓库中的 产品离保质期还有一定的天数时．系统将列出这些产品．以提醒管理 人员进行处理。 2．2．3报表管理模块 报表管理模块负责生成各种报表，并按照不同的用户权限，提交 相应的报表分析，将产品名称、种类、数量等基本信息显示出来，供不 同权限的用户查询及打印。包括5个子模块：入库汇总、出库汇总、在 库汇总、盘存结果和月报统计，如图5所示。 [困 臣巫习囡臣回臣亟习臣圃 图5报表管理模块结构 2．3货品出入库数据流程设计 2．3．1入库数据流程 入库数据流程如图6所示 图6入库数据流程图 系统通过接收由送货员递交的送货单或产商信息平台发送的订 购单，确定入库货物的相关信息。由仓库管理人员进行信息核对工作， 若发现异常，则将错误信息交由异常处理模块；若信息核对正确，则将 相关的产品进行扫码，然后货物入库处理工作。在入库流程中，要根据 入库单检查托艋和货物等相关信息．以保证匹配的正确性，若全部核 对无误，则由叉车进行搬运操作。仓储管理系统根据入库单的信息，一 方面根据仓储系统当前货物存储的情况，指派货位信息并由巷道堆垛 机完成相应的货物入库操作，另一方面，若有货位信息变更，要在系统 中进行相应的更新。所有的相关信息都要由仓储管理系统写入到数据 库中，通过对数据库的操作保证信息的准确性。 I订 销售部门E= 订货信息 订货信息 库管人员核对 货物信息，装 货物信息，装 信息 ＆蓬‰ 信息 出库货 物信息 拆盘扫描 按户分拣 接户分拣 圈7 数据库 数据库 瞪 出库单 出库单 2．3．2出库数据流程 出库数据流程如图7所示，在收到销售部门送至的相应订货信息 后，一方面由仓储管理系统通过对数据库的操作进行货物存储信息的 核对与检查，若存货信息满足要求则开出相应的出库单。另一方面，仓 库工作人员对相关的订货信息进行核对，并准备装箱进行配送等工 作。仓储管理系统根据从数据库中获取的产品货位信{下转第82页) 万方数据 2011年第1期 SCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION0机械与电子。 科技信慝 3．3模板上的排气塞 为确定铸型高度对型砂硬度的影响，用砂箱高320mm、铸型高 150ram的铸件进行实验，砂箱与模板的装配关系如图5所示．通过改 变距离A对铸型上一点的硬度进行测量，实验表明当距离小于50ram 时，型砂的硬度下降较大。随着模板高度的增加，模板与砂箱之间的距 离也相应增加，图6给出了不同模板高度下模板与砂箱之间的最小距 离．当小于该值时蒋严重影响型砂的硬度。 图5模板与砂箱装配示意图 图6模板与砂箱距离随模板高度变化图 4；实际应用 根据实验结果对模板上排气塞开孔进行修改，并对模板框上筋板 的位置进行调整，将较小的排气塞改为较大的排气塞，适当增加排气 塞的数量。将改进后的结构应用于生产中，砂型中局部硬度较低的情 况得以解决。目前该种类型的模板框已在徐州天工铸铁厂、陕西金鼎 铸造有限公司、常发农业装备有限公司等多家企业得到了应用，取得 了较好的效果。Q 【参考文献】 [1]蔡济吴静压造型技术的发展[J]中国铸造装备与技术，1999(5)． [2]强学峰，唐力，应忠堂，吕宁．HWS静压造型线及其应用【J】．中国铸造装备与技 术．2000(2)． [3]王同君．HWS静压造型线的应用叨．铸造设备研究，1997(3)． [4]NN瑾，应忠堂，唐力．静压造型技术在我厂的应用哦．现代铸铁，2000(2)． [5]武明怀，楼建林．高校高可靠性静压造型线叨．中国铸造装备与技术,2004(6)． [6]朱小钢，张杰，李来升．重汽公司新上一条静压造型线[J]．中国铸造装备与技 术，2007(41． 作。 作者简介：赵恒涛(1983一)，男，硕士，主要从事铸造机械的研发与设计工 (上接第93页)情况下，原点指示灯首先亮起，按动起动按钮，机械手 就能自动循环不停抓取物件经过原点、下降、夹紧、上升、右行、前行、 右旋转、下降、放松、上升、左旋转、后行、左行等动作完成。在自动运行 过程中，可以随时停止机械手的运行。有开关可以设置让机械手做最 后一个循环后停止运行。在设计自动运行模式时采用了状态转移。 3 PLC与PC的通讯 工业控制计算机具有较强的数据处理功能，配备着多种高级语 言，若选择适当的操作系统，则可提供优良的软件平台，开发各种应用 系统，特别是动态画面显示等。随着工业PC的推出，PC在工业现场运 行的可靠性问题也得到了解决，把PC连入PLC应用系统可以带来一 [责任编辑：王静] 系列的好处。把PC连入PLC应用系统可以构成以PC为上位机，单台 或多台PLC为下位机的小型集散系统，可用PC实现操作站功能。在 PLC应用系统中，把PC开发成简易工作站或者工业终端，可实现集中 显示、集中报警功能。把PC开发成PLC编程终端，可通过编程器接口 接入PLC，进行编程、调试及监控。@ 【参考文献】 [1]冯济缨，黄明琪．可编程序控制器应用基础【M1．重庆：重庆大学出版社，1997． [2]刘敏．可编程序控制器技术[M】．北京：机械工业出版社，2001． [3]李仁．电气控制『M1．北京：机械工业出版社，1990． (上接第95页)息，将相应的操作指令发送到合适的巷道堆垛机，由其 完成货物出库操作。根据客户的信息，托盘中的货物有可能要进行拆 盘处理，分别对其中的产品进行扫描，并按客户要求进行归类。最后， 出库的货物信息交由仓库工作人员，由其进行最后的装箱与配送等相 应的工作，完成货物出货。 3结论 本文在分析了当前物流行业存在的典型问题的基础上，针对其需 求，利用先进的数据采集技术设计开发了基于RFID技术的仓储管理 系统，选择．net作为开发平台，用SQLServer2000作为后台数据库，应 用ASP等技术．有效的实现了所要求的功能。该系统的开发为企业提 高管理水平和效率，降低企业成本，提高企业竞争力提供了有益的思 路。e 【参考文献】 [1]KlausFinkenzeller．射频识别(RHD)技术【M】．陈大才，译．北京电子工业出版 社．2001：5一lO． [责任编辑：翟成梁] f2]MelanieR．Riebaek，PatrickN．D．Simpson．BrunoCrispo，AndrewS． Tanenbanm．RFIDmalware：Designprinciplesandexamples叨．Pervasiveand MobileComputing，2006，2(4)：405—426． [3]HaroldBoeek，SamuelFoS$OWamba．RFIDandbuyer—sellerrelationshipsin theretailsupplychain[J1．InternationalJournalofRetailDistributionManagement， 2007．36(61：433—461． [4]王丽亚．物流信息系统与应用案例【M]一E京科学出版社，2007：20—36． [5]李波，刘有源．基于RFID的货场物流自动调配系统的研究m．物流技术， 2003，126(3)：76—78． [6]AlpUstundag，MehmetTanyas．TheimpactsofRadioFrequencyIdentification (RFID)technologyonsupplychaincosts叨．TransportationResearch—PartE， 2009，45(11：29-38． [7]庞娟．RFID与仓储管理系统的应用结合阴．中国储运，2004(5)：47—48． 作者简介：杨永生(19637～)，男，陕西成阳人，副教授，在职博士，长期从事 机械故障诊断、自动控制技术等研究I作。 [责任编辑：翟成梁] 缃瑚湖嘲瑚啪啪∞o EE一工魁懈_醉蓦 万方数据