超高頻RFID在叉車上的應(yīng)用

　　一、背景

　　隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物流設(shè)備在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位也越來越明顯，叉車普及率也越來越高。叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，是物料搬運(yùn)設(shè)備中的主力軍。這種無軌、輪胎行走式裝卸搬運(yùn)車輛，廣泛應(yīng)用于廠礦、倉庫、車站、港口、機(jī)場(chǎng)、貨場(chǎng)、流通中心和配送中心等場(chǎng)所，并可進(jìn)入船倉、車廂和集裝箱內(nèi)，對(duì)成件、包裝件以及托盤、集裝箱等集裝件進(jìn)行裝卸、堆碼、拆垛短途搬運(yùn)等作業(yè)，是托盤運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸必不可少的設(shè)備。

　　叉車在物流倉儲(chǔ)中的重要地位，為其迎來了良好的發(fā)展空間，同時(shí)，多樣化、智慧化的物流倉儲(chǔ)需求也給叉車的發(fā)展提出了更高的要求。近年來，叉車產(chǎn)品從系列化、多樣化和綠色動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也越來越多的關(guān)注自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在叉車上的發(fā)展和應(yīng)用，在提高叉車整體作業(yè)水平，提升復(fù)合功能，以保證叉車基本動(dòng)力運(yùn)輸功能的同時(shí)，追求更多的附加價(jià)值，為實(shí)現(xiàn)智慧物流、智慧倉庫起到重要的支撐作用。

　　RFID是繼條碼技術(shù)之后再次變革物流配送及產(chǎn)品跟蹤管理模式的一項(xiàng)新的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。相比傳統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，RFID技術(shù)具有良好的穿透性，多標(biāo)簽遠(yuǎn)距離識(shí)別能力，可標(biāo)識(shí)物品信息容量大，反復(fù)可讀寫，標(biāo)識(shí)信息唯一的特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在叉車系統(tǒng)上。深圳市銓順宏科技有限公司作為Trimble&ThingMagic代理商，努力為中國(guó)用戶推出ThingMagic超高頻RFID模塊，超高頻RFID讀寫設(shè)備，超高頻RFID天線等優(yōu)質(zhì)而豐富的RFID系列產(chǎn)品。

　　二、系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)思路

　　叉車運(yùn)輸貨物的載體主要是以托盤為主，利用RFID技術(shù)的叉車管理系統(tǒng)，是通過在叉車上安裝超高頻RFID讀寫器、超高頻RFID天線和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成RFID讀取系統(tǒng)，再通過在成品托盤上使用RFID標(biāo)簽，使裝備有RFID讀取系統(tǒng)的叉車在叉取托盤時(shí)，通過對(duì)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的獲取，實(shí)現(xiàn)貨物信息的確認(rèn)，完成成品信息的不間斷跟蹤，為倉儲(chǔ)物流的貨物出入庫、貨物轉(zhuǎn)撥、貨位的精確管理提供了基礎(chǔ)信息保障。

　　2.1RFID讀取系統(tǒng)

　　由工業(yè)計(jì)算機(jī)、RFID讀寫器和RFID天線構(gòu)成的RFID讀取系統(tǒng)是叉車應(yīng)用的核心部分，示意簡(jiǎn)圖如下：　

　　2.2RFID托盤

　　RFID托盤是將RFID電子標(biāo)簽安裝在托盤內(nèi)，完成標(biāo)簽與托盤的綁定。

　　2.3RFID貨架

　　RFID貨架是將RFID電子標(biāo)簽安裝在貨架上，完成標(biāo)簽與貨架的綁定。

　　三、系統(tǒng)工作流程

　　企業(yè)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS)在生成新的進(jìn)出庫或轉(zhuǎn)撥任務(wù)后，會(huì)自動(dòng)根據(jù)叉車系統(tǒng)的運(yùn)行情況將任務(wù)下發(fā)至未執(zhí)行任務(wù)的叉車工業(yè)PC上，叉車工人啟動(dòng)任務(wù)后，將按照叉車PC的指引前往指定的貨架或者倉庫大門，執(zhí)行任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，叉車RFID讀取系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前的任務(wù)狀態(tài)完成對(duì)進(jìn)出庫或轉(zhuǎn)撥貨物的確認(rèn)，叉車司機(jī)無須干預(yù)。

　　3.1入庫

　　入庫作業(yè)時(shí)，操作人員在WMS上進(jìn)行入庫數(shù)據(jù)錄入，將入庫貨物的信息與托盤進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并可根據(jù)實(shí)際的入庫貨物決定是否需指定具體貨位信息。對(duì)指定貨位信息的貨物，叉車司機(jī)在叉車工業(yè)PC的指示下叉取托盤貨物前往指定的貨位，在放好托盤準(zhǔn)備退叉時(shí)，RFID讀取系統(tǒng)對(duì)讀到的貨位信息和貨物在系統(tǒng)中指定的貨位信息進(jìn)行比對(duì)，正確則提示入庫完成，否則將提醒叉車司機(jī)前往正確的貨物上架。

　　對(duì)不指定具體貨位的貨物，可由叉車司機(jī)根據(jù)貨位空閑狀態(tài)，選擇合適的貨位上架。上架后，RFID讀取系統(tǒng)自動(dòng)將讀到的貨位標(biāo)簽與貨物托盤標(biāo)簽進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并上傳到后臺(tái)系統(tǒng)，完成貨物上架。

　　3.2出庫

　　出庫作業(yè)時(shí)，操作人員在WMS上下達(dá)出庫指令后，叉車上的工業(yè)PC將收到相關(guān)任務(wù)，并指引叉車司機(jī)執(zhí)行貨物出庫任務(wù)。叉車在叉取托盤后，RFID讀取系統(tǒng)通過托盤標(biāo)簽可以獲取準(zhǔn)確的貨物信息，并與WMS指定的出庫貨物信息比對(duì)，符合則允許出庫，否則將告警。

　　出庫與入庫是一個(gè)流程逆向操作。

　　3.3轉(zhuǎn)撥

　　轉(zhuǎn)撥是在倉庫內(nèi)部完成的一次出庫和一次入庫，其大體流程控制遵循出入庫流程控制原則。

　　RFID技術(shù)在叉車上的應(yīng)用，優(yōu)化了業(yè)務(wù)流程，提高了工作效率，既保證了安全生產(chǎn)，又減少了占用的勞動(dòng)力，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，作業(yè)效率大大提高。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了倉庫庫存的實(shí)時(shí)管理，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

　　四、硬件選型推薦

　　RFID技術(shù)在叉車上的應(yīng)用，對(duì)RFID設(shè)備有嚴(yán)苛的要求，包括防塵、防水、防振設(shè)計(jì)，能適應(yīng)電壓、電流的波動(dòng)，設(shè)備外殼必須堅(jiān)固耐用，抗腐蝕，同時(shí)，應(yīng)具備良好的溫度適應(yīng)性，適用于各類惡劣環(huán)境中作業(yè)。

　　ThingMagic-Vega是一款車規(guī)級(jí)超高頻RFID讀寫器，它通過了汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：TS16949 ， 內(nèi)嵌高性能ThingMagic M5e UHF RFID模塊，滿足于惡劣環(huán)境作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，非常適合部署于叉車和各類汽車應(yīng)用上。