基于RFID技术的仓储管理流程优化

孙伟奇 张繁淋

摘要：现代航材仓储管理模式相对落后，部分仓库仍然采用条码技术对仓库进行管理，但随着信息化、智能化水平不断提高，针对现代仓库仓储管理现状，对射频识别（RFID）技术进行深入分析研究，将RFID技术与仓库仓储管理基本任务相结合，整合优化仓储管理流程并提高仓储管理水平。

Abstract： Modern aviation material warehousing management mode is relatively backward， some warehouses still use bar code technology to manage warehouses， but with the continuous improvement of information and intelligence level， in view of the current situation of modern warehouse warehousing management， Radio Frequency Identification （RFID） technology is deeply analyzed and studied. Combining RFID technology with basic tasks of warehouse warehousing management， it integrates and optimizes warehouse management process and improves warehouse management level.

关键词：RFID;仓储管理;流程优化;入库管理;出库管理;在库管理

Key words： RFID;warehousing management;process optimization;warehousing management;outgoing management;warehouse management

中图分类号：F253.9                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）28-0014-03

0  引言

市場经济条件下竞争日益激烈，对于企业来说通过提高生产效率、降低运营成本增加效益至关重要。现代仓储管理广泛应用在零售、物流、制造业等各个领域，拥有完整的仓储管理流程，提高仓储管理效率，减少成本成为现代企业的追求目标。

现代化仓储货物种类多、数量大，现代仓库对仓储物资实时状况更新速度慢，使得仓储管理难度加大。人工清点各类物资难度更大，容易造成物资登记统计不及时、物资清查出错率高等一系列问题，进一步增加仓储管理难度。为进一步提高仓储管理效率，实时掌握库存物资状况，实现库存管理智能化、科学化和自动化，提高管理效率，拟采用先进的RFID技术，实现仓储货物的登记、入库、查找、清点、出库、在线检测等工作过程的信息化管理。通过RFID技术解决现代仓库仓储管理的诸多问题。

1  RFID技术基本概念

RFID（Radio Frequency Identification）技术全称是无线射频识别技术，是自动识别技术的一种。RFID技术是一种利用无线射频识别方式进行非接触式的双向通信过程，是通过天线发出的无线射频信号对电子标签或射频卡进行读取从而达到对目标对象进行识别和数据交换目的。在整个目标识别过程中RFID技术不需要人工进行操作，从而实现自动识别效果，是21世纪十大重要技术之一。RFID的技术性和实用性决定了它是一项适合于自动化控制的灵活技术，在仓库仓储收发、运输、保管等各个环节也需要此技术来提高工作效率。

2  基于RFID的智能仓储管理系统

2.1 RFID系统组成

RFID系统由电子标签、读写器和应用系统三部分组成。

①电子标签：电子标签是RFID射频识别系统重要组成部分，标签内的芯片能存储物品的基本信息，通过接收信号将信息数据通过天线传输给读写器。电子标签通常附着在被识别物品或被识别物品外包装上，通过唯一标签编号区别各个标签，使得电子标签具备唯一性。

②读写器：读写器是对电子标签信号进行读写的主要装置，是RFID系统的信息控制和处理中心。读写器主要任务是接收电子标签发送的射频信号，或对电子标签发送特定指令，对电子标签内的数据信息进行更改，信号处理后传输到信息管理系统中进行综合处理。

③应用系统：应用系统实际就是一个计算机网络系统，电子标签和读写器之间的数据交换都是有计算机网络完成。读写器通过标准接口和计算机网络相连，从而完成数据的处理、传输和通信。简单的应用系统由一个读写器对一个电子标签进行操作;复杂的应用系统由多个读写器同时对多个电子标签进行扫描。

2.2 工作标准

目前RFID系统存在三个标准体系并被广泛应用，分别是ISO/IEC标准体系、EPC Global标准体系和UID标准体系。

2.2.1 ISO/IEC标准体系

目前大部分的RFID技术标准是由ISO（国际标准化组织）或IEC（国际电工委员会）进行制定，是制定RFID标准最早的组织。ISO/IEC标准规定了RFID有关技术特征、技术参数和技术规范，主要有ISO/IEC 18000（空中接口参数）、ISO/IEC 10536（密耦合集成电路卡）、ISO/IEC 15693（疏耦合集成电路卡）、ISO/IEC 14443（近耦合集成电路卡）。

2.2.2 EPC Global技术标准

EPC Global是美国统一代码协会（UCC）和国际物品编码协会（EAN）共同创立的一个组织，组织内大多都是各个国家的企业，包括沃尔玛、飞利浦、吉列等，还有硅谷为其提供技术支持，并在2004年发布第一代技术标准。EPC Global制定了技术标准的研发过程规范，规范各部门职责所在和具体的业务流程，具有开创性的意义，EPCglobal在RFID标准体系制定的速度、深度和广度方面非常出色，已经受到全球的重视。

2.2.3 Ubiquitous ID标准体系（UID）

UID（日本泛在识别）来源于日本，是射频识别三大标准体系之一，并得到政府支持，由日本本土企业构成，是日本重要的电子标签标准化组织，是日本RFID技术标准制定组织。该标准体系主要包括泛在编码体系、泛在通信、泛在解析服务器和信息系统服务器四部分。

2.3 工作频率

RFID系统工作频率决定了对目标物体识别距离的远近、系统工作原理、成本等各个方面，也影响着整个RFID系统的工作。RFID读写器分别是低频、高频、超高频、微波频段。

①低频：低频工作频率范围是30～300kHz，主要是利用电感耦合方式接收电子标签发送的信号，利用RFID读写器和电子标签间变压器耦合原理获得能量。低频段波长大约为2500m，能够穿过除金属物品外的各种材料，信号传输没有任何限制。但低频段传输速度慢、成本相对较高。

②高频：高频工作频率范围是3～30MHz，以13.56MHz为典型频率。高频段能够通过刻录和印刷的方式进行天线安装设计，高频频率的波长大约在22m，同样能够穿透除了金属外的任何材质的物体，工作时也没有其他限制因素，高频系统的防碰撞特性较好，并能够同时读取多个电子标签，同时将更多数据存储进电子标签当中，传输速度也有一定提高。

③超高频：超高频的工作频率范围是860～960MHz，但各个国家技术标准没有完成统一，各个地区标准自己制定，欧洲主要是868MHz、美国的工作频率主要是902～928MHz之间，而国内的标准则是902～927MHz之间。超高频同样应用电感耦合方式进行工作，波长在30cm左右。超高频段穿透性较差，不能穿透金属、水等物体。这一频率的读取速度很快，读取距离也较远，但技术要求相对较高，价格也较贵。

④微波：微波工作频率范围是2.45～5.8GHz，能够拥有较远的传输距离，但目前技术还不成熟，费用也较高，没有得到广泛应用。

各种工作频率逐步发展并应用于各种领域进行实际应用，取得了较好的应用效果，每种工作频率特性不同也使得各种频率范围使用领域不尽相同，根据不同实际需求选择恰当的工作频率应用，满足仓储管理最优解决方案。

3  基于RFID技术的仓储管理工作流程

现代仓储管理是各类企业物资保存的一项重要内容，直接关系到企业利益和市场竞争力。当前仓储管理任务有多个方面，基本任务包括入库、库存、出库管理。RFID技术应用广泛、技术成熟，将RFID技术应用到仓库仓储管理系统中很重要的一方面就是将RFID电子标签粘贴在所要识别的物品表面或包装上，RFID读写器通过射频识别信号对电子标签内的信息进行扫描读取，使得物品信息可以被识别并对此做出进一步处理，从而实现RFID技术在仓储管理系统中的运用。

3.1 入库管理

针对大部分仓库主要工作任務，入库管理中要注意的两大问题分别是物资信息获取，也就是通过扫描准确获得即将入库物资的基本信息和确定物资存储位置。将RFID技术运用到仓库入库管理系统中可以有效减少入库时间，提高入库效率，增加入库过程的准确性。

利用条码技术通过阅读器对单个物资进行扫描核对并进行入库，这种方式极大浪费时间，不能很好提高物资入库效率，当包装箱里有多个物品时必须将包装箱拆开进行扫描才能确定物品信息，同样费时、费力。

3.1.1 信息获取

但使用RFID技术，利用RFID读写器进行信息扫描，检验物品信息是否一致，一致则进行入库，若信息不一致则要进行异常处理，可以同时读取多件物品，利用RFID技术穿透性较好的优势，可以识别大件包装箱内的单个物品，不用拆开包装进行扫描物品信息，使用RFID读写器即可轻松读取RFID电子标签内的物品信息，提高入库效率。基于RFID信息管理系统进行入库信息确认、确定入库计划。

3.1.2 货物定位

同时采用条码技术寻找货位时，通常根据仓库管理人员的经验和物资信息管理系统的提示进行货位确定，这种方法对货位信息不能准确定位，造成货位安排不够合理。但通过RFID技术特定的声光货架可以自动识别各种物资所需的合适货位位置，再利用RFID信息管理系统更新货架标签信息，最大程度对货位进行合理利用，提高库存容积率。

3.2 库存管理

使用RFID技术仍要解决物资仓库环境监控、物资移动和物资盘点。在库存管理中利用RFID技术主要为了增加库存物资核对过程中的安全性，减少因人为因素造成的出错率。

3.2.1 仓库环境监控

仓库环境监控通常是利用特定的监测设备，将电子标签和RFID信息管理系统相连，利用电子标签感知特性对仓库环境进行监测和调节，保证仓储存储在合适的仓库环境下。

3.2.2 货物移动

仓库内对货物进行移动主要是为了对货物进行必要调整，更方便进行出库、入库等。利用条码技术很难做到及时准确追踪物资变化后的位置信息，必须通过重新扫描再进行录入信息管理系统中，通过利用RFID电子标签定位特性就能准确定位到物资当前位置信息。

3.2.3 货物盘点

货物盘点的目的是看实际航材货物质量是否与账目记录一致。使用条码技术进行库存盘点工作使得盘点效率低下，很难实现仓储物资快速盘点，降低了仓库运行工作效率。

通过RFID仓储信息管理系统实时更新库存物资信息，使标签靠近读写器对货物进行批量扫描盘点，方便快捷，极大提高库存盘点效率;也可以通过移动式RFID读写器靠近货物上的电子标签，对货物进行扫描，同样可以进行成批次扫描，准确完成库存盘点工作，将盘点数据最终传输回RFID仓储管理信息系统中。

3.3 出库管理

在出库管理中要注意的问题就是对出库货物的选择和对出库货物的运输工作。将RFID技术运用到出库管理中可以提高出库效率，增加出库货物信息的准确性。

根据RFID信息管理系统制定出库计划，对货物进行挑选和分拣，同时更新货架标签信息，将实时货位信息传输回RFID信息管理系统中。通过出库口的RFID读写器对航材进行扫描，获取货物信息并对航材信息进行核对，检验货物信息是否一致，一致则进行出库装车，进行配送，不一致要进行货物异常处理，在RFID信息管理系统中对出库货物进行记录，完成整个出库过程。

利用RFID技术可以方便、迅速完成出库信息采集、货物拣选、物资出库工作，并利用恰当的运输工具对货物进行运输，出库过程方便快速，极大提高了出库效率。

4  结论

现代企业要参与国内外市场竞争，必须加快采用先进的仓储管理理念、技术和组织方式，不断提高企业的核心竞争力。通过仓库任务，实现快速、实时、准确的信息采集和处理，将RFID技术和现代仓储管理模式相结合，对仓库仓库实现了仓储的自动化管理，从根本上改善了传统仓库管理系統中效率低、实时性差错误率高等诸多问题，提高现代企业管理水平。

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课题项目：军队装备维修保障计划课题“海军装备器材仓库RFID智能仓储技术应用研究”。

作者简介：孙伟奇（1982-），男，山东莱阳人，讲师，硕士，航材教研室主任，研究方向为航材保障。