RFID讀寫器在杭州卷煙廠數(shù)字化倉庫建設(shè)中的實(shí)施案例

    一． 行業(yè)背景

    當(dāng)前，各跨國商業(yè)零售巨鱷們對(duì)其供應(yīng)鏈戰(zhàn)略、規(guī)劃、運(yùn)營管理、分銷中心規(guī)劃、倉庫規(guī)劃等等，不惜投入巨資，運(yùn)用當(dāng)今最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，建立快速、高效的運(yùn)營體系。

    在銷售網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行初期，由于企業(yè)區(qū)域供應(yīng)鏈運(yùn)營逐步趨于完全集約經(jīng)營狀態(tài)，隨著日進(jìn)出貨物數(shù)量、品種的逐步增加以及客戶需求日趨復(fù)雜，造成了人力資源投入增加、倉儲(chǔ)管理難度加大、占用資金等諸多不利于集約經(jīng)營的因素。在數(shù)字化倉庫項(xiàng)目建設(shè)以前，原有配送中心倉庫庫存管理依靠的是手工的方式，只能實(shí)現(xiàn)樓層級(jí)的管理，根本無法區(qū)分各批次的庫存貨物。從倉庫出貨時(shí)，無法做到貨物的先進(jìn)先出管理，導(dǎo)致部分貨物長期存放在倉庫中，影響了產(chǎn)品的品質(zhì)和公司的形象。

    原始卷煙配送中心倉庫的庫存管理依靠的是手工報(bào)表，人工統(tǒng)計(jì)的方式來實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致公司領(lǐng)導(dǎo)和電話訂貨中心等相關(guān)部門無法及時(shí)確切了解倉庫的庫存信息。此外，隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，日進(jìn)出貨物數(shù)量、品種逐步擴(kuò)大，客戶需求也日趨復(fù)雜。能否實(shí)現(xiàn)倉庫庫存的實(shí)時(shí)化管理已經(jīng)成為了影響建立快速、高效的運(yùn)營體系的重要因素。

    為此，杭州卷煙廠學(xué)習(xí)借鑒國外先進(jìn)企業(yè)倉儲(chǔ)管理經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用無線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）技術(shù)對(duì)卷煙配送進(jìn)行完全數(shù)字化倉庫建設(shè)。其核心部分就是讀寫器（XCRF-500D型）系統(tǒng)和XCTF-5013型電子標(biāo)簽。

    二． 系統(tǒng)組成及工作原理

    XCRF-500D型讀寫器在杭州煙廠按垛出庫、到貨掃描系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)主要有五個(gè)部分組成：XCRF-500D型讀寫器（以下可簡稱：500D或讀寫器）、信號(hào)指示燈、信號(hào)燈電源板(以下可簡稱：電源板)、XCAF-12D型天線（以下可簡稱：天線）和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或集線器（計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備由用戶或系統(tǒng)集成商提供）。

    1. 系統(tǒng)組成框圖

圖1 系統(tǒng)組成框圖

    2. 系統(tǒng)示意圖

圖2 系統(tǒng)組成示意圖

    3. 工作原理

    XCRF-500D型讀寫器采用微波反射調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、無接觸方式識(shí)別并提取電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。由XCRF-500D型讀寫器及電子標(biāo)簽構(gòu)成數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。讀寫器與電子標(biāo)簽之間的通信為雙向通信方式，電子標(biāo)簽將會(huì)根據(jù)讀寫器發(fā)出的命令做出相應(yīng)的響應(yīng)。

    4. 應(yīng)用場合

    本系統(tǒng)主要應(yīng)用于煙廠、煙草公司進(jìn)出貨垛碼信息識(shí)別。
    杭州卷煙廠按垛出庫、到貨掃描系統(tǒng)為行業(yè)卷煙生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)針對(duì)以垛為單位出/入庫的企業(yè)（主要是杭州卷煙廠和杭州市公司）進(jìn)行出廠掃描和商業(yè)到貨掃描的特例方案。 
    系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用RFID技術(shù)，對(duì)成垛卷煙進(jìn)行標(biāo)識(shí)、存儲(chǔ)成垛卷煙中的件煙條碼信息，并利用RFID的可讀寫功能實(shí)現(xiàn)煙廠以垛為單位進(jìn)行出廠掃描、商業(yè)企業(yè)以垛為單位進(jìn)行商業(yè)到貨掃描。

    三． 安裝

    讀寫器和電源板集成裝配在一個(gè)防雨箱內(nèi)，信號(hào)指示燈裝配在防雨箱的上面，形成一個(gè)整體，安裝在進(jìn)出貨平臺(tái)旁的墻面上；天線安裝在進(jìn)出貨平臺(tái)中部地槽內(nèi)。500D與計(jì)算機(jī)采用網(wǎng)絡(luò)接口連接，并通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或集線器接入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中。讀寫器和天線之間經(jīng)地下管道通過射頻電纜相連方法如圖3。

圖3 設(shè)備安裝連接示意圖

    1. 防雨箱的安裝：在進(jìn)出貨平臺(tái)旁的墻面上，距地面>500mm的地方，根據(jù)防雨箱背面的安裝孔位，打4個(gè)直徑為φ6 的孔并裝入膨脹螺釘，將裝配好的防雨箱掛上并緊固。
    2. 天線的安裝：在進(jìn)出貨平臺(tái)中部，開一（深×寬×長：500×400×460）mm的地槽，地槽長方向開沿槽（35×400×70）mm，在地槽上面覆蓋（600×400×35）mm厚膠木板或厚玻璃。
    注意：膠木板正面應(yīng)與地面平齊，自然結(jié)合。天線和防雨箱之間埋設(shè)直徑為50mm（最細(xì)不小于45mm）的鋼管或PVC管，以便穿射頻電纜用。
    注意：鋼管拐彎處應(yīng)自然彎曲，其彎曲弧度不小于70°。射頻電纜在防雨箱內(nèi)也應(yīng)自然盤繞，接頭應(yīng)對(duì)正接牢。
    3. 網(wǎng)絡(luò)連接及軟件安裝、調(diào)試：500D通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)的串口相連，由計(jì)算機(jī)控制500D的讀、寫作業(yè)。
    XCRF-500D型系列讀寫器在連接好天線、網(wǎng)線和電源線后即可開始工作。XCRF-500D型系列讀寫器在缺省狀態(tài)下，開機(jī)后系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。讀寫器在初始化及待機(jī)狀態(tài)下，不發(fā)射功率（射頻功放處于關(guān)閉狀態(tài)），只有連接了天線或負(fù)載并接收到了由PC機(jī)發(fā)來的“打開端口”、“開功放”、 “讀/寫標(biāo)簽”命令后，讀寫器功放才進(jìn)入工作狀態(tài)。
    在計(jì)算機(jī)上安裝我們的DEMO軟件，將XCRF-500WDEMO文件夾復(fù)制到某一個(gè)目錄下，雙擊運(yùn)行XCRF-500WDEMO（版本1.2）“ ”圖標(biāo)文件即可通過運(yùn)行DEMO軟件主要實(shí)現(xiàn)對(duì)讀寫器進(jìn)行I/O接口控制、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)查詢、通訊模式選擇以及射頻標(biāo)簽的讀取、ID號(hào)掃描及顯示等演示功能。也可安裝集成商開發(fā)的應(yīng)用軟件進(jìn)行控制。

圖4 XCRF-500WDemo V1.2主界面

    四． 主要設(shè)備明細(xì) 

     五． 讀寫器與信號(hào)燈間接線詳細(xì)說明

    1. 500D背面板輸入輸出控制端口示意圖

    2. 實(shí)際應(yīng)用中的接線對(duì)照表

    3. 繼電器狀態(tài)與信號(hào)指示燈工作狀態(tài)的關(guān)系表 

    六. 系統(tǒng)的實(shí)施過程

    2005年5月-7月卷煙成品出入庫管理系統(tǒng)現(xiàn)場實(shí)施，在杭州卷煙廠石橋倉庫安裝500D讀寫器6套
    2005年8月 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行
    2005年8月 系統(tǒng)通過杭州卷煙廠和浙江省中煙公司的項(xiàng)目驗(yàn)收
    2005年9月 卷煙成品出入庫管理系統(tǒng)和商業(yè)公司到貨掃描系統(tǒng)正式運(yùn)行
    2005年11月 全省商業(yè)公司到貨掃描系統(tǒng)推廣項(xiàng)目啟動(dòng)
    2005年11月-2006年2月 全省商業(yè)公司到貨掃描系統(tǒng)已經(jīng)安裝完成17個(gè)煙草公司，總共安裝了18套500D讀寫器設(shè)備，分別為：湖州、紹興、寧波、義烏、金華、臨海、溫嶺、黃巖、建德、嵊州、溫州、青田、衢州、麗水、龍泉、舟山、遂昌
    2005年12月 完成寧波卷煙廠一期項(xiàng)目3套500D讀寫器設(shè)備的安裝調(diào)試
    2006年3月 計(jì)劃完成寧波卷煙廠二期項(xiàng)目7套500D讀寫器設(shè)備的安裝調(diào)試

    七．運(yùn)行效果（用戶評(píng)價(jià)）

    自從該項(xiàng)目投入運(yùn)行以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。從一段時(shí)間系統(tǒng)運(yùn)行的效果來看，該系統(tǒng)能夠較為突出地實(shí)現(xiàn)以下幾項(xiàng)主要功能：

    1）實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出管理：數(shù)字化倉庫建成以后，利用RFID、無線局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫等先進(jìn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)卷煙托盤貨位管理。對(duì)于每一批入庫的貨物，其入庫時(shí)間，存放貨位等信息均由系統(tǒng)自動(dòng)記錄，當(dāng)貨物出庫時(shí)，就可在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出管理。
    2）倉庫庫存實(shí)時(shí)化管理。數(shù)字化倉庫項(xiàng)目建成投入運(yùn)行以來，管理人員和相關(guān)部門可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握卷煙配送中心倉庫的庫存情況。倉庫庫存的實(shí)時(shí)化管理為公司領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的經(jīng)營決策提供了科學(xué)的依據(jù)。同時(shí)，電話訂貨中心等相關(guān)部門可以實(shí)時(shí)地掌握倉庫中各卷煙品牌、數(shù)量的情況，確保每天客戶訂貨以及公司經(jīng)營順利進(jìn)行。目前，在公司卷煙銷售網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和其他項(xiàng)目建設(shè)的配合下，公司的卷煙經(jīng)營一天就可以完成一個(gè)(投放計(jì)劃－>電話訂貨－>結(jié)算－>分揀－>配送)銷售循環(huán)。
    3）物料跟蹤及圖形化管理：在實(shí)現(xiàn)卷煙托盤貨位管理的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)物料跟蹤及圖形化管理的功能。這一功能使得庫存物料可以非常直觀、迅速地以圖形化的方式反映出來，極大地提高了卷煙物品管理的倉儲(chǔ)效率和精細(xì)度。
    4）優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高工作效率：數(shù)字化倉庫項(xiàng)目建成后，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和托盤管理，在很大程度上優(yōu)化了卷煙配送中心的業(yè)務(wù)流程。入庫時(shí)，貨物在傳送帶上經(jīng)掃碼后，直接堆放在托盤上，由在系統(tǒng)控制下的提升機(jī)自動(dòng)將該托盤送到相應(yīng)樓層，最后叉車將托盤送到系統(tǒng)分配的貨位存放。出庫時(shí)，叉車根據(jù)系統(tǒng)指示，按照先進(jìn)先出的原則將目標(biāo)托盤送到提升機(jī)，再送至分揀中心進(jìn)行分揀，通過對(duì)托盤的有效管理和運(yùn)用，減少了卷煙貨物的搬運(yùn)次數(shù)和破損機(jī)率，提高運(yùn)行效率。

    具體來說：實(shí)施數(shù)字化倉庫項(xiàng)目以前，完成4000件卷煙第一次出貨工作需要約3－3.5個(gè)小時(shí)。在該項(xiàng)目完成之后，這一時(shí)間縮短到了約2個(gè)小時(shí)。第二次補(bǔ)貨出庫的時(shí)間也由原來的2－2.5小時(shí)縮短到了約1個(gè)小時(shí)。數(shù)字化倉庫的建設(shè)不僅實(shí)現(xiàn)了更快地找到所需貨物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了減少商品供應(yīng)品種中有脫銷情況發(fā)生、保持了準(zhǔn)確的適當(dāng)存貨、杜絕人為操作失誤、縮短了供銷計(jì)劃時(shí)間，從而減少存貨占用資金、降低運(yùn)費(fèi)，使零售商的商品銷售得到及時(shí)的滿足。

    杭州卷煙廠在建設(shè)數(shù)字化倉庫的過程中，充分利用現(xiàn)有資源，依靠現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)通信、RFID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)代物流信息軟件等成熟技術(shù)，切實(shí)提高了公司整體運(yùn)作水平。實(shí)現(xiàn)了集物流、信息流和價(jià)值流為一體的綜合物流信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫存的準(zhǔn)確控制，充分利用現(xiàn)有資源，依靠現(xiàn)代物流信息軟件技術(shù)，使整個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定位管理和優(yōu)化，最終提升了網(wǎng)建工作的水平，也為煙草企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字商業(yè)的目標(biāo)提供了可供參考的案例。

    八．應(yīng)用展望

    RFID帶來的是一種新的業(yè)務(wù)模式，而不僅僅是一種新技術(shù)。這必然會(huì)對(duì)煙草物流領(lǐng)域現(xiàn)在運(yùn)行管理模式帶來變革。

    雖然目前的RFID技術(shù)還存在技術(shù)及成本等方面的問題，影響其在國民經(jīng)濟(jì)的廣泛應(yīng)用，但隨著這一技術(shù)的不斷完善提高及成本的降低，RFID將憑借其讀寫方便高效、信息負(fù)載量大且不易丟失、適應(yīng)范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)來滿足煙草物流領(lǐng)域的需求，在煙草物流領(lǐng)域不斷的變化下展現(xiàn)其巨大價(jià)值。