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工厂备品备件RFID管理系统

建议方案

1. 前言

1.1项目背景

面对竞争日益激烈的市场竞争，提高生产效率、降低运营成本，对于企业来说至关重要。目前，大部分的企业仓储管理系统通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式进行仓储管理。但是条码的易复制、不防污、不防潮、操作繁琐等特点，人工书写单据的繁琐性，容易造成人为损失，使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。

为了更好的管理好企业的仓库，使用先进的RFID技术来对货物出入库进行严格的管理和控制是必要的。为了更好的应用RFID技术特我们提出以下解决方案以供参考。

1.2 RFID技术简介

RFID（Radio Frequency Identification 无线射频识别)是基于短距离无线电通信技术的，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。近几年来，RFID 技术的发展非常迅猛，从仓储物流、生产制造、行李分拣到高速公路和公共交通，甚至办公室和工厂的人员身份识别，都可以发现RFID 的身影。对比与传统的自动识别技术之条码，其具有如下显著的优点：

第一、识别速度快，RFID 标签进入RFID 阅读器的天线所覆盖的磁场内，阅读器就可以即时读取RFID 标签的信息，而且能够同时识别多个高速运动的标签；

第二、由于是无线电技术，因此在识别的过程中无需接触或瞄准，可以实现完全的自动化；

第三、可自由工作在各种恶劣环境下，不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境；

第四、采用不同的RFID 技术，其识别距离可达几米、几十米，甚至上百米；

第五、使用寿命长，可以根据具体的业务需要采用不同的材质将RFID 标签封装成不同的形式，使其可以应用于粉尘、雨水、油污等高污染环境和放射性环境；

第六、RFID 标签具备一定的可读可写的存储空间，可以实现一定程度上离线数据作业方式，增加了作业的灵活性和作业环境的适应性。

1.3 RFID与条形码技术的比较

功能	条码技术	RFID技术
读取便利性	需要看清楚才能识别	非接触非可视化识别可穿透包装读取
群读能力	每次读取一个	可同时读取多标签
读写能力	不能重复写	标签芯片内存可重复擦写10万次
资料容量	存储信息容量小	芯片内存容量比条码大
远距离读取	读取距离一般在20CM以内	无源标签最远可达10米左右
高速读取	移动中无法读取	可进行移动中高速读取
坚固性	条形码容易污损	RFID标签可在恶劣脏乱的环境下正常工作

1.4 词汇说明

RFID标签：为本项目中需要管理塑胶密封件，为了更合理的使用RFID技术充分发挥条码和RFID各自技术的优势，因此建议采用直接把RFID标签和条码标签制作成一张标签粘贴到物品上，然后在不同的流程中分别使用RFID读写设备对标签进行识别。

无线网络：在此专指在仓库、车间内将要实现的无线局域网，基于802.11a/b/g 协议标准。

手持式RFID读写器：基于无线局域网的手持RFID 读写器，由基于Windows CE/安卓操作系统的工业级手持电脑和配套RFID 读写器构成，兼备条码扫描功能，能够同时满足条码的识读和RFID 的读写需要，可很好的兼容现有的业务流程。

固定RFID 读写器：固定式RFID 读写器和配套天线组组建的RFID 采集系统，实现粘贴RFID货物批量的日常出入库管理需要。

ERP接口：实现从前段应用软件将采集到的数据传送到ERP的数据库内，完成数据的同步。

2. 项目总体目标

2.1 目标：

提高整个备品备件仓库运营管理，完成在入库、查找出货防损整个流程信息的采集，控制物品流通的过程，了解物品在库状态的情况，提高出入库管理的数据信息的正确率，对出入库、库位、盘点供应环节中的物流进行严格控制和快速检查，提高周转速度，减少人工操作，减少资产损失，提高库存利用率，将收发环节的正确率控制100%。

2. 需求分析

存在问题如下：

1. 找货时间久，主要靠人工来拣选；

2. 人工点数盘点工作量大、时间久、数据准确性差；

3. 贵重的备品备件的管理过程容易出现丢失，无防损技术；

4. 贵重备件的维修记录不可查；

为了让管理更先进、更正确与合理，推荐引进RFID技术来更好的帮助完成此工作。

4. 解决方案

根据现场环节的应用的情况，我们提出了两套方案，供参考。

第一套方案：贵重备件采用有源RFID+传感器来进行状态监测，对需要领取的物品进行权限授权，领料人员一旦拿取未经授权的物品会触发系统告警。

普通备件粘贴UHF RFID标签，结合RFID货架标签进行规范的上架管理，再结合软件上的虚拟货架可实现快速查找盘点货物的目的，在出入库门两侧架设RFID天线组成一个RFID通道，进行备件防损的保护，对未经授权的备件进行识别告警。

第二套方案：所有的物品都粘贴RFID标签，对仓库内的货架进行改造，在货架的每一个储物格上铺设RFID天线。对放置在货架上的物品进行实时监测管理，可实现对货物的快速查找，盘点，当物品被未经授权从货架上取走时可实现告警，防止物品丢失。

以上两个方案的具体实现如下：

方案一：有源RFID+传感器+UHF RFID技术方案

4.1备品备件附码贴标

1.RFID标签的数据初始化

在仓库中架设一套RFID数据初始化平台，包含一台RFID桌面式读写器 RFID打印机和一台用于程序运行的电脑；

在备件进入到仓库中进行入库流程时，操作人员将使用RFID打印机或者桌面式读写器对标签进行数据初始化，并在备件上粘贴或者固定相应的标签，在系统中对备件和标签的信息进行绑定关联，完成数据的绑定。并将绑定的数据上传到ERP后台的数据库中。

2.RFID标签的植入

由于备件的形状体积材质多样，标签的选择和固定方式也将根据不同种类的备件进行选择。

■ 金属表面

对于金属备件，并且标签适合进行粘贴植入的，推荐使用RFID柔性抗金属标签

■ 对于不方便粘贴的备件推荐使用RFID白卡，使用绳索将白卡吊挂到备件上；

■ 贵重备件由于需要实时监测，无源标签的技术指标达不到要求，在此推荐使用有源标签的方式来管理

4.2 备品备件上架

1.在仓库出入库门两侧架设RFID固定式读取器和RFID天线组成一个RFID通道，使RFID信号可以覆盖到整个仓库大门。

2.当包装线上的产品植入RFID标签完成包装工作后，现场操作人员使用拖车或者叉车将货物运送到仓储区域，经过RFID读写器信号覆盖的范围就可以自动读取到货物标签的信息，这样可以提高操作效率，完成入库数据采集的需求。

4.3 备品备件领用查找

1. 领导人员刷卡；

2. 仓库管理人员在系统查询备件信息，并打印领料单；

4.4 备品备件数量盘点

仓库管理人员使用RFID手持终端，

4.5 贵重备品备件状态监测

仓库中存放的备件中有部分高价值得备件，如马达气缸等，由于这些备件的的价值较高，经常发生意外丢失的情况，且无法进行追查。

本案建议对于这些高价值的备件使用RFID有源标签+智能传感器的方式对这些贵重备件进行智能检测。

首先，所有的贵重备件如马达和气缸上放置有源标签+智能传感器，并在仓库中架设有源读写器进行信号覆盖。有源读写器与仓库系统进行数据对接。将采集到的贵重资产信息传输到仓库系统中。

当领料人员在进行物品的领料申请后到货架进行取货，有源读写器会根据传感器识别到取货人拿取货物的动作，并将该标签ID传输到仓库管理系统与领料单进行验证，如果领料人员在取货时拿取的备件不是申请单上申请的备件而是比较贵重的马达或者气缸，系统会自动发出告警提醒，防止领料人错领备件。

4.6 备品备件出库

领料人员在进入仓库后，首先进行领料申请，告知管理人员需要领取哪些备件，并完成刷卡流程进行领料人的身份信息采集。

完成领料申请后，仓库管理人员到货架上将需要的备件取出，取货后通过发卡器对备件上的RFID标签进行识别读取，在系统软件中解绑。完成解绑后领料人员即可将备件带离仓库，完成出库流程。

4.7 备品备件防盗防损

4.8 贵重备品备件维修记录

领料人员在完成取货后到仓库管理人员工作台，通过发卡器对备件上的RFID标签进行识别读取，在系统软件中解绑。完成解绑后领料人员即可将备件带离仓库。

当领料人员携带备件经过RFID防盗门时，防盗门会自动读取所有备件上的RFID标签，如果防盗门检测到未经授权许可的备件出库，系统将自动发出告警信息，提醒仓库管理人员进行处理。

4.8 系统拓扑图

4.9备品备件安全库存

在仓库管理软件中通过数据报表分析对某些使用频次较高的备件进行安全库存设置，当工作人员在领用的过程中备件的消耗数量超过了设置的最低值，系统自动触发提醒进行备件的库存备货工作。

4.10备品备件维修记录

马达和气缸等高价值备件在使用过程中产生损坏时会进行维修，在维修车间配备RFID手持终端，在备件进行维修工作结束后使用手持终端对备件上的标签进行数据写入，并通过企业内部WIFI网络将数据上传到数据库中。后期当工作人员在系统中输入相应的备件产品编号即可查询到该备件的维修情况。

4.11系统软件架构

5. 系统效益

实施RFID项目后，会在如下几个方面带来变化：

● 快速收发

由于电子标可以货物群读、远距离无线通讯的特点，实现了货物出入库的分钟级别的快速检验，而且现实100%的正确率。省略了以往传统出入库方式下复杂、烦琐的出入库货物检查的时间，极大的提高了工人的工作效率，提高了企业资源的利用率。

● 快速盘点

仓库盘点是一件十分烦琐、费时、费力的苦差事，传统的仓库盘点不仅会占用大量的人力、物力，而且还不能正确的反应仓库的货物实际存放情况，而且还经常出各种各样的盘点错误。

以往仓库盘点需要十几个人和一个月时间，实施RFID之后，仓库盘点员利用手持机和标签能进行长距离无线通讯的特性，可实现仓库盘点1天1人全面盘点，及接近100%的正确率。可为企业节省了大量的企业资源，为企业节约大量的企业成本，极大的提高了工人的工作效率。

● 数据的及时采集

从入库到出库的过程中，产品周期控制一直以及是企业困扰管理层的一件十分头痛的事情，也是造成企业库存不准确的的罪魁祸首。RFID解决方案的实施，可以从根本上解决这些问题。通过利用RFID长距离、快速无线通讯，无人工参与的可操作性，决定了RFID具有100%正确识读率和在各个配送中心的环节进行控制，满足管理层要求对数据采集快速的强烈要求，为企业节约大量企业资源，提高了企业的服务水平，促进企业的快速发展。

● 物品防盗