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倉儲物流管理的應(yīng)用論文
第1篇：基于射頻識別技術(shù)在嵌入式倉儲物流管理中的研究
倉儲物流，是以滿足供應(yīng)鏈上下游的需求為目的，在特定的有形或無形場所、運用現(xiàn)代技術(shù)對物品的進出、庫存、分揀、包裝、配送及其信息進行有效的計劃、執(zhí)行和控制的物流活動。隨著物流向供應(yīng)鏈管理的發(fā)展，企業(yè)越來越多地強調(diào)倉儲物流管理作為供應(yīng)鏈中資源提供者的獨特角色，實現(xiàn)了倉庫向配送中心的轉(zhuǎn)化。倉儲在物流和供應(yīng)鏈中的角色可以概括為：是物流與供應(yīng)鏈中的庫存控制中心，是物流與供應(yīng)鏈中的調(diào)度中心，是物流與供應(yīng)鏈中的增值服務(wù)中心，還是現(xiàn)代物流設(shè)備與技術(shù)的主要應(yīng)用中心。
供應(yīng)鏈一體化管理，是通過現(xiàn)代管理技術(shù)和科技手段的應(yīng)用來實現(xiàn)的，這種應(yīng)用更多地體現(xiàn)在倉儲。流程管理、質(zhì)量管理、逆向物流管理等手段提高了倉儲效率，促進了供應(yīng)鏈的一體化運作，而軟件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動分揀技術(shù)、光導(dǎo)分揀、射頻識別技術(shù)、聲控技術(shù)等先進的科技手段和設(shè)備的應(yīng)用，為提高倉儲效率提供了實現(xiàn)條件[1]。嵌入式技術(shù)雖然已經(jīng)有了近30年的發(fā)展，但近幾年才得到廣泛的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機器和設(shè)備運行的裝置”，是以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪，適合應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。射頻識別技術(shù)作為嵌入式技術(shù)的一個研究方向，在倉儲物流中的應(yīng)用將會越來越廣泛。
1射頻識別技術(shù)
射頻識別技術(shù)(RFID，RadioFrequencyIdentification)，是一種非接觸式自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)[2]。與傳統(tǒng)的識別方式相比，無需直接接觸、無需光學(xué)可視、無需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理，具有操作方便快捷、存儲數(shù)據(jù)量大、保密性好、反應(yīng)時間短、對環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、物流和交通運輸管理等領(lǐng)域，成為當(dāng)前IT界研究的熱點技術(shù)之一。
1.1RFID系統(tǒng)組成
最基本的RFID由三部分組成，標簽、閱讀器和天線。但為了將讀取的數(shù)據(jù)傳輸、保存和處理，通常RFID還包括兩個輔助部分，中間件和計算機系統(tǒng)[3]。系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1)標簽：俗稱電子標簽，也稱應(yīng)答器，由標簽芯片和線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。標簽中存儲一個唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高，地址空間遠高于條碼能提供的空間，可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。RFID標簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分。
2)閱讀器：也稱讀寫器、詢問器，是對RFID標簽進行讀/寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分，是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施。未來的閱讀器呈現(xiàn)出智能化、小型化和集成化趨勢，還將具備更加強大的前端控制功能。在物聯(lián)網(wǎng)中，閱讀器將成為同時具有通訊、控制和計算(Communication，Control，Computing)功能的C3核心設(shè)備。
3)天線：是RFID標簽和閱讀器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。一類是標簽天線；另一類是閱讀器天線，既可以內(nèi)置于閱讀器中，也可以通過同軸電纜與閱讀器的射頻輸出端口相連。高性能的天線不僅要求具有良好的阻抗匹配特性，還需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的特點對方向特性、極化特性和頻率特性等進行專門設(shè)計。
4)中間件：是一種面向消息的、可以接受應(yīng)用軟件發(fā)出的請求、對指定的一個或者多個閱讀器發(fā)起操作、接收、處理后向應(yīng)用軟件返回結(jié)果數(shù)據(jù)的軟件。中間件在RFID應(yīng)用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場景、硬件接口、適用標準造成的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層應(yīng)用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)信息環(huán)境下的業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。
5)計算機系統(tǒng)：是整個RFID系統(tǒng)的信息管理中心，由硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等組成。其中硬件設(shè)備包括客戶端、服務(wù)器及其它計算機輔助設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是將計算機組合在一起構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)備；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)的存放中心和處理中心；軟件系統(tǒng)是直接面向RFID應(yīng)用最終用戶的人機交互界面，逐級將RFID原子事件轉(zhuǎn)化為使用者可以理解的業(yè)務(wù)事件，并使用可視化界面進行展示。
1.2RFID工作原理
閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號；當(dāng)RFID標簽進入閱讀器工作場時，就可以根據(jù)電感耦合原理或電磁反向散射耦合原理在標簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，并在標簽芯片通路中形成微弱電流，如果電流強度超過閾值，將激活RFID標簽芯片電路，對標簽芯片中的存儲器進行讀/寫操作，微控制器還可以加入密碼或防碰撞算法等復(fù)雜功能。閱讀器接收到來自標簽的載波信號，通過天線進入射頻模塊中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過數(shù)字信號處理單元進行必要的加工整形，最后從中解調(diào)出返回信息，完成對RFID標簽的識別或讀/寫操作；對接收的信號進行解調(diào)和解碼后送至計算機主機進行處理；計算機系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷標簽的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號；RFID標簽的數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)或其它操作。很多閱讀器中還集成了微處理器和嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)一部分中間件的功能，如信號狀態(tài)控制、奇偶位錯誤校驗與修正等。
1.3RFID關(guān)鍵技術(shù)
RFID應(yīng)用的前提，是解決好RFID的關(guān)鍵技術(shù)。RFID關(guān)鍵技術(shù)主要在以下幾個方面[3，5]：
1)RFID系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)管理。RFID與無線通信、傳感網(wǎng)絡(luò)、信息安全、工業(yè)控制等的集成技術(shù)，RFID應(yīng)用系統(tǒng)中間件技術(shù)，海量RFID信息資源的組織、存儲、管理、交換、分發(fā)、數(shù)據(jù)處理和跨平臺計算技術(shù)等。
2)RFID檢測技術(shù)與規(guī)范。面向不同行業(yè)應(yīng)用的RFID標簽及相關(guān)產(chǎn)品物理特性和性能一致性檢測技術(shù)與規(guī)范，標簽與閱讀器之間空中接口一致性檢測技術(shù)與規(guī)范，以及系統(tǒng)解決方案綜合性檢測技術(shù)與規(guī)范等。
3)多目標識別技術(shù)。當(dāng)閱讀器信號作用范圍內(nèi)存在多個標簽，同一時刻有兩個或兩個以上的`標簽向閱讀器返回信息時，將產(chǎn)生沖突。傳統(tǒng)無線電技術(shù)已有空分多路法、頻分多路法、時分多路法以及碼分多路法等方法來解決類似問題。
4)標簽的能量供應(yīng)。有源標簽自帶電池，用于給數(shù)據(jù)載體供電；無源標簽所需能量從射頻電磁波束中獲取。和有源射頻識別系統(tǒng)相比，無源系統(tǒng)需要較大的發(fā)射功率，射頻電磁波在標簽上經(jīng)射頻檢波、倍壓、穩(wěn)壓、存儲電路處理，轉(zhuǎn)化為標簽工作所需的工作電壓。
5)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院屯暾�。由于�?shù)字信號在傳輸過程中會受到干擾，傳輸?shù)浇邮斩撕罂赡馨l(fā)生錯誤判決，為了保證數(shù)據(jù)的完整性，可以使用校驗法來識別傳輸錯誤，并進行校正操作。最常用的方法是奇偶校驗以及冗余校驗。
2實際應(yīng)用
在倉儲物流管理中，RFID應(yīng)用非常廣泛，總結(jié)起來，主要分為5大類應(yīng)用[6]。由RFID構(gòu)成的整個應(yīng)用系統(tǒng)如圖2所示。
2.1物品監(jiān)控
在物品的出入口設(shè)置RFID閱讀器，當(dāng)未被授權(quán)的人或物品經(jīng)過出入口時，系統(tǒng)發(fā)出警告，起到監(jiān)控物品的作用。當(dāng)物品被合法移出經(jīng)過出入口時，通過計算機系統(tǒng)的處理程序，系統(tǒng)不發(fā)出警告，使監(jiān)控功能失效。這種方式最廣泛的應(yīng)用就是防止物品被盜。物品不用鎖在任何櫥柜里，客戶可以自由查看，也節(jié)省了倉庫看管人員及工作量。
2.2物流控制
在物流倉庫的特定區(qū)域安裝若干個RFID閱讀器，閱讀器直接與計算機系統(tǒng)相連，當(dāng)帶有電子標簽的物品或人通過閱讀器工作場時，閱讀器自動掃描標簽，并把標簽上的信息自動輸入到計算機系統(tǒng)存儲，供分析、統(tǒng)計、處理，達到物流控制的目的。這種方式最廣泛的應(yīng)用就是倉儲物品移庫。
2.3便攜式數(shù)據(jù)采集
采用RFID閱讀器的便攜式數(shù)據(jù)采集器方式，采集電子標簽上的數(shù)據(jù)。這種應(yīng)用適用于不宜安裝固定的閱讀器，使用方便快捷靈活。在讀取標簽上信息的同時，可以將數(shù)據(jù)直接傳送到計算機系統(tǒng)；也可以將數(shù)據(jù)暫時存放在閱讀器中，批量地向計算機系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)。這種方式最廣泛的應(yīng)用就是倉儲物品盤點。
2.4移動載體定位
電子標簽安裝在移動載體上(車、船、人等)。RFID閱讀器可以安裝在移動載體上，也可以是固定或便攜。通常是電子標簽存儲有位置識別信息，閱讀器通過無線或有線的方式與計算機系統(tǒng)相連�？梢栽诠潭〞r間、指定時間、任意時間將移動載體的位置信息和載體相關(guān)信息傳送到計算機系統(tǒng)。這種方式最廣泛的應(yīng)用就是對移動載體的調(diào)度和管理。
2.5擴展應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，將用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。通過RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念[7]。倉儲物流是物聯(lián)網(wǎng)的組成部分之一，RFID是物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初始階段，RFID電子產(chǎn)品標簽的應(yīng)用將非常廣泛，為每一產(chǎn)品建立全球的、開放的標識標準。
3結(jié)束語
應(yīng)用射頻識別技術(shù)，通過閱讀器接收物品或物流載體信息，并對其進行監(jiān)控和跟蹤，為建立現(xiàn)代化的倉儲物流，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集和傳輸提供了方便。電子標簽可帶有微處理器，具有讀寫能力，攜帶大量數(shù)據(jù)，并可對數(shù)據(jù)進行加密，實現(xiàn)了智能化管理。目前，射頻識別技術(shù)尚處于起步階段，具有可靠性、安全性、方便性，非常適合在嵌入式倉儲物流管理中應(yīng)用。本文研究的RFID及其在倉儲物流中的應(yīng)用，對于倉儲物流的研究、管理及信息化工作具有重要的參考價值。
第2篇：WMS系統(tǒng)在倉儲物流中的應(yīng)用
對于倉儲管理系統(tǒng)，其所關(guān)注的主要問題是如何高效執(zhí)行任務(wù)、流程合理規(guī)劃，它是一種建立在較為成熟物流理念基礎(chǔ)上的現(xiàn)代高能WMS技術(shù)，在倉儲物流管理中的應(yīng)用非常的廣泛。WMS技術(shù)通過不同的模塊應(yīng)用，可以有效支持倉儲及配送作業(yè)的執(zhí)行，以適應(yīng)不斷變化的現(xiàn)代商務(wù)、客戶要求以及現(xiàn)代化設(shè)備和訂單環(huán)境，從而提高物流作業(yè)效率、降低服務(wù)成本，有效的詮釋了當(dāng)前國內(nèi)倉儲物流管理理念。
1、倉儲管理體系構(gòu)成
1.1WMS
WMS通過入庫與出庫作業(yè)以及倉庫和庫存調(diào)撥功能的應(yīng)用，對物流成本進行有效追蹤，并以此來實現(xiàn)倉庫管理的科學(xué)化和規(guī)范化。對于倉儲管理構(gòu)成要素而言，其主要包括設(shè)備、空間以及物品和人員方面的安排，而管理控制技術(shù)主要針對倉儲設(shè)備、人員以及物品等動態(tài)信息進行管控，及時掌握信息數(shù)據(jù)并對其進行監(jiān)控，以此來提升倉儲物流管理質(zhì)量、降低成本。倉儲管理過程中，進貨、出貨是非常關(guān)鍵的物流環(huán)節(jié)，影響著倉儲數(shù)量變化，并且涉及到信息數(shù)據(jù)及單據(jù)輸入、輸出。上述環(huán)節(jié)的合理安排，決定著后續(xù)工作順利實現(xiàn)與否。通過合理的控制技術(shù)，一方面可以有效避免揀貨和補貨作業(yè)盲目性，提高效率；另一方面可使物品井然有序的存放，以此來增加倉庫空間利用率。
1.2WMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
倉儲系統(tǒng)信息流與物流之間的有機結(jié)合，主要是通過貨物、貨位編碼，制作標簽粘貼在貨物上，從而使其隨貨物同時運動。對于WMS系統(tǒng)而言，其主要包括三種結(jié)構(gòu)類型。第一種類型是集中式物流信息系統(tǒng)。實踐中可以看到，該系統(tǒng)最大的特點在于倉儲作業(yè)所需數(shù)據(jù)信息存儲在中央處理器之中，而且物流信息數(shù)據(jù)通過識讀設(shè)備一次錄入，利用網(wǎng)絡(luò)將其傳送給主機，以有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的及時更新、對比，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳給制動器，從而實現(xiàn)物流控制。第二種類型是分布式物流管理系統(tǒng)。實踐中可以看到，該系統(tǒng)根據(jù)其功能可分成若干個模塊，具體運行過程中各模塊所需數(shù)據(jù)信息均由貨物標簽標示，由此可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自給自足。第三種類型是混合式信息管理系統(tǒng)。實踐中可以看到，該系統(tǒng)運行過程中所需的一部分數(shù)據(jù)信息來自貨物上的標簽信息，其余信息則由中央處理器提供。該系統(tǒng)具體運行過程中所需要的相關(guān)控制算法，主要儲存在分布式數(shù)據(jù)庫之中，讀出標簽上的信息以后，再通過分布式子系統(tǒng)執(zhí)行對應(yīng)指令，而且由中央處理器對子系統(tǒng)工作進行協(xié)調(diào)。
2、倉儲物流中的WMS
在現(xiàn)代物流環(huán)境下，貨物流通變得更加復(fù)雜和快速，倉儲作業(yè)也會因頻繁的流動、貨物品種的不斷增加而控制難度增大。在此過程中，人們迫切要求有效解決貨品流向以及流量控制問題。在貨位管理條件下，倉儲入庫與出庫定位算法成為WMS技術(shù)核心。實踐中可以看到，因商品品種的不斷增多、客戶要求也呈現(xiàn)出多樣化的特點，倉儲物流作業(yè)多樣化。比如，某些物品的保質(zhì)期要求較低、客戶多是大型零售商，因此揀貨作業(yè)多以“盤”、“箱”為計算單位；對于部分保質(zhì)期要求較為嚴格的物品而言，客戶多是小型的便利店，其訂單體批次比較多，而且訂貨量也比較小。在該種條件下，揀貨作業(yè)多以“個”為計算單位。同時，多級庫存問題、以及因之產(chǎn)生的補貨問題也成為WMS系統(tǒng)的關(guān)鍵。
WMS技術(shù)在現(xiàn)代倉儲與配送中心中的有效應(yīng)用，比如連鎖超市物流供應(yīng)過程中，都可以看到這樣的典型案例。比如，北京醫(yī)藥股份有限公司物流中心的WMS應(yīng)用目標，體現(xiàn)在國家醫(yī)藥物流管控標準GSP控制上，同時也是優(yōu)化流程，以及提高管理效率關(guān)鍵所在。對于該系統(tǒng)而言，其功能主要表現(xiàn)在進貨、庫存、訂單以及揀選、復(fù)核和配送管理等方面，同時還包括商品、貨位信息管理等模塊；倉儲物流中的WMS技術(shù)應(yīng)用，可有效縮短管控時間，提高訂單處理能力。
3、WMS系統(tǒng)在倉儲物流中的應(yīng)用體現(xiàn)
3.1在倉儲物流收貨環(huán)節(jié)的應(yīng)用
WMS系統(tǒng)功能中，具有到貨預(yù)約以及碼托、質(zhì)檢和包裝方
面的管理功能，其中到貨預(yù)約是對供應(yīng)商事先約定好了的到貨時間、收貨道口進行控制，從而實現(xiàn)平衡物流量、均勻到貨、實現(xiàn)人員以及設(shè)備和場地優(yōu)化配置。實踐中，為促進后續(xù)倉儲業(yè)務(wù)的有效開展，通過確定到貨SKU確定碼托，以有效實現(xiàn)高效的物流倉儲存儲、上架。對于WMS系統(tǒng)而言，其可針對差異性的供應(yīng)商優(yōu)化設(shè)置質(zhì)檢措施，對供應(yīng)商到貨質(zhì)量進行評價，以便改進和優(yōu)化后勤質(zhì)檢工作。對不合包裝要求的.相關(guān)到貨SKU，應(yīng)當(dāng)進行深包裝，而且WMS包裝功能從SKU應(yīng)用包裝確定、工時統(tǒng)計以及材料管理方面對作業(yè)流程進行有效管理。
3.2在倉儲物流存儲業(yè)務(wù)方面的應(yīng)用
在倉儲物流存儲業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用過程中，WSM系統(tǒng)表現(xiàn)出的功能有物料批次化、先進先出以及補貨作業(yè)和盤點方面的管理。同時，還要針對到貨SKU按托盤記錄批次數(shù)據(jù)、到貨時間等因素，在出庫過程中完成先進先出，對出庫SKU記錄出庫目的地進行控制，以有效滿足存貨管理要求。實踐中，為提高揀貨質(zhì)量和效率，實現(xiàn)庫位有效補貨作業(yè)；同時，還要對SKU、庫位實行ABC分析。不斷優(yōu)化庫位，以此來提高倉儲物流效率。盤點作業(yè)過程中，可根據(jù)實際需要，并為其提供多元化、可靈活盤點的作業(yè)形式，比如按時、按物料作業(yè)頻次以及物料價值進行盤點作業(yè)。
3.3在倉儲物流出庫發(fā)運方面的應(yīng)用
對于WMS系統(tǒng)而言，其功能主要有揀貨作業(yè)管理、裝箱單制作以及按波次分揀等形式。揀貨作業(yè)過程中，根據(jù)要求對揀貨路徑進行設(shè)置，以此來提高揀貨質(zhì)量和效率。同時，可根據(jù)出庫單零碎性、揀貨管理要求等，實施波次揀貨、并且合并揀貨；出庫發(fā)運過程中，可根據(jù)運行業(yè)務(wù)要求，制作裝箱單。針對現(xiàn)代倉儲物流行業(yè)的發(fā)展要求，WMS系統(tǒng)功能需要進一步研
發(fā)，以此來滿足企業(yè)個性化要求。因此，在WMS系統(tǒng)構(gòu)建與選擇過程中，軟件供應(yīng)方二次研發(fā)能力，將成為倉儲物流企業(yè)選擇的重要參考。實踐中，WMS系統(tǒng)在倉儲物流出庫發(fā)運環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用，除可以及時記錄作業(yè)信息，還需有效減少紙面單據(jù)信息數(shù)據(jù)的傳遞。WMS系統(tǒng)在倉儲物流出庫發(fā)運方面的應(yīng)用，可以有效提高倉儲業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)的及時準確的傳遞，根據(jù)客觀要求對不同的作業(yè)環(huán)節(jié)采集相關(guān)信息，以此來找到業(yè)務(wù)問題、短板，促進倉儲物流管理質(zhì)量和效率。
結(jié)語
倉儲物流發(fā)生在所處的整條供應(yīng)鏈之中，WMS系統(tǒng)作為處理物流業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)，具有有效的可擴展性，從而實現(xiàn)與現(xiàn)有系統(tǒng)之間的接口優(yōu)化集成和供應(yīng)鏈的高效運作。
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