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倉儲物流管理的應用論文
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(mǎn)足供應鏈上下游的需求為目的，在特定的有形或無(wú)形場(chǎng)所、運用現代技術(shù)對物品的進(jìn)出、庫存、分揀、包裝、配送及其信息進(jìn)行有效的計劃、執行和控制的物流活動(dòng)。隨著(zhù)物流向供應鏈管理的發(fā)展，企業(yè)越來(lái)越多地強調倉儲物流管理作為供應鏈中資源提供者的獨特角色，實(shí)現了倉庫向配送中心的轉化。倉儲在物流和供應鏈中的角色可以概括為：是物流與供應鏈中的庫存控制中心，是物流與供應鏈中的調度中心，是物流與供應鏈中的增值服務(wù)中心，還是現代物流設備與技術(shù)的主要應用中心。
供應鏈一體化管理，是通過(guò)現代管理技術(shù)和科技手段的應用來(lái)實(shí)現的，這種應用更多地體現在倉儲。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(jìn)了供應鏈的一體化運作，而軟件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)分揀技術(shù)、光導分揀、射頻識別技術(shù)、聲控技術(shù)等先進(jìn)的科技手段和設備的應用，為提高倉儲效率提供了實(shí)現條件[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用。嵌入式系統是“控制、監視或者輔助裝置、機器和設備運行的裝置”，是以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎、軟件硬件可裁剪，適合應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統。射頻識別技術(shù)作為嵌入式技術(shù)的一個(gè)研究方向，在倉儲物流中的應用將會(huì )越來(lái)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(dòng)識別技術(shù)，通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據[2]。與傳統的識別方式相比，無(wú)需直接接觸、無(wú)需光學(xué)可視、無(wú)需人工干預即可完成信息輸入和處理，具有操作方便快捷、存儲數據量大、保密性好、反應時(shí)間短、對環(huán)境適應性強等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化、物流和交通運輸管理等領(lǐng)域，成為當前IT界研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。
1.1RFID系統組成
最基本的RFID由三部分組成，標簽、閱讀器和天線(xiàn)。但為了將讀取的數據傳輸、保存和處理，通常RFID還包括兩個(gè)輔助部分，中間件和計算機系統[3]。系統組成結構如圖1所示。
1)標簽：俗稱(chēng)電子標簽，也稱(chēng)應答器，由標簽芯片和線(xiàn)圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實(shí)現與讀寫(xiě)器之間的通訊。標簽中存儲一個(gè)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(shí)現單品級的物品編碼。RFID標簽芯片的內部結構主要包括射頻前端、模擬前端、數字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分。
2)閱讀器：也稱(chēng)讀寫(xiě)器、詢(xún)問(wèn)器，是對RFID標簽進(jìn)行讀/寫(xiě)操作的設備，主要包括射頻模塊和數字信號處理單元兩部分，是RFID系統中最重要的基礎設施。未來(lái)的閱讀器呈現出智能化、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(shí)具有通訊、控制和計算(Communication，Control，Computing)功能的C3核心設備。
3)天線(xiàn)：是RFID標簽和閱讀器之間實(shí)現射頻信號空間傳播和建立無(wú)線(xiàn)通訊連接的設備。一類(lèi)是標簽天線(xiàn)；另一類(lèi)是閱讀器天線(xiàn)，既可以?xún)戎糜陂喿x器中，也可以通過(guò)同軸電纜與閱讀器的射頻輸出端口相連。高性能的天線(xiàn)不僅要求具有良好的阻抗匹配特性，還需要根據應用環(huán)境的特點(diǎn)對方向特性、極化特性和頻率特性等進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設計。
4)中間件：是一種面向消息的、可以接受應用軟件發(fā)出的請求、對指定的一個(gè)或者多個(gè)閱讀器發(fā)起操作、接收、處理后向應用軟件返回結果數據的軟件。中間件在RFID應用中除了可以屏蔽底層硬件帶來(lái)的多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景、硬件接口、適用標準造成的可靠性和穩定性問(wèn)題，還可以為上層應用軟件提供多層、分布式、異構信息環(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：是整個(gè)RFID系統的信息管理中心，由硬件設備、網(wǎng)絡(luò )設備、數據庫管理系統、軟件系統等組成。其中硬件設備包括客戶(hù)端、服務(wù)器及其它計算機輔助設備；網(wǎng)絡(luò )設備是將計算機組合在一起構成網(wǎng)絡(luò )系統的設備；數據庫管理系統是數據的存放中心和處理中心；軟件系統是直接面向RFID應用最終用戶(hù)的人機交互界面，逐級將RFID原子事件轉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(jìn)行展示。
1.2RFID工作原理
閱讀器通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送出一定頻率的射頻信號；當RFID標簽進(jìn)入閱讀器工作場(chǎng)時(shí)，就可以根據電感耦合原理或電磁反向散射耦合原理在標簽天線(xiàn)兩端產(chǎn)生感應電勢差，并在標簽芯片通路中形成微弱電流，如果電流強度超過(guò)閾值，將激活RFID標簽芯片電路，對標簽芯片中的存儲器進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，微控制器還可以加入密碼或防碰撞算法等復雜功能。閱讀器接收到來(lái)自標簽的載波信號，通過(guò)天線(xiàn)進(jìn)入射頻模塊中轉換為數字信號，再經(jīng)過(guò)數字信號處理單元進(jìn)行必要的加工整形，最后從中解調出返回信息，完成對RFID標簽的識別或讀/寫(xiě)操作；對接收的信號進(jìn)行解調和解碼后送至計算機主機進(jìn)行處理；計算機系統根據邏輯運算判斷標簽的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號；RFID標簽的數據解調部分從接收到的射頻脈沖中解調出數據并送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲、發(fā)送數據或其它操作。很多閱讀器中還集成了微處理器和嵌入式系統，實(shí)現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(gè)方面[3，5]：
1)RFID系統集成與數據管理。RFID與無(wú)線(xiàn)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應用系統中間件技術(shù)，海量RFID信息資源的組織、存儲、管理、交換、分發(fā)、數據處理和跨平臺計算技術(shù)等。
2)RFID檢測技術(shù)與規范。面向不同行業(yè)應用的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)與規范，標簽與閱讀器之間空中接口一致性檢測技術(shù)與規范，以及系統解決方案綜合性檢測技術(shù)與規范等。
3)多目標識別技術(shù)。當閱讀器信號作用范圍內存在多個(gè)標簽，同一時(shí)刻有兩個(gè)或兩個(gè)以上的`標簽向閱讀器返回信息時(shí)，將產(chǎn)生沖突。傳統無(wú)線(xiàn)電技術(shù)已有空分多路法、頻分多路法、時(shí)分多路法以及碼分多路法等方法來(lái)解決類(lèi)似問(wèn)題。
4)標簽的能量供應。有源標簽自帶電池，用于給數據載體供電；無(wú)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相比，無(wú)源系統需要較大的發(fā)射功率，射頻電磁波在標簽上經(jīng)射頻檢波、倍壓、穩壓、存儲電路處理，轉化為標簽工作所需的工作電壓。
5)數據傳輸的安全性和完整性。由于數字信號在傳輸過(guò)程中會(huì )受到干擾，傳輸到接收端后可能發(fā)生錯誤判決，為了保證數據的完整性，可以使用校驗法來(lái)識別傳輸錯誤，并進(jìn)行校正操作。最常用的方法是奇偶校驗以及冗余校驗。
2實(shí)際應用
在倉儲物流管理中，RFID應用非常廣泛，總結起來(lái)，主要分為5大類(lèi)應用[6]。由RFID構成的整個(gè)應用系統如圖2所示。
2.1物品監控
在物品的出入口設置RFID閱讀器，當未被授權的人或物品經(jīng)過(guò)出入口時(shí)，系統發(fā)出警告，起到監控物品的作用。當物品被合法移出經(jīng)過(guò)出入口時(shí)，通過(guò)計算機系統的處理程序，系統不發(fā)出警告，使監控功能失效。這種方式最廣泛的應用就是防止物品被盜。物品不用鎖在任何櫥柜里，客戶(hù)可以自由查看，也節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域安裝若干個(gè)RFID閱讀器，閱讀器直接與計算機系統相連，當帶有電子標簽的物品或人通過(guò)閱讀器工作場(chǎng)時(shí)，閱讀器自動(dòng)掃描標簽，并把標簽上的信息自動(dòng)輸入到計算機系統存儲，供分析、統計、處理，達到物流控制的目的。這種方式最廣泛的應用就是倉儲物品移庫。
2.3便攜式數據采集
采用RFID閱讀器的便攜式數據采集器方式，采集電子標簽上的數據。這種應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(shí)，可以將數據直接傳送到計算機系統；也可以將數據暫時(shí)存放在閱讀器中，批量地向計算機系統傳送數據。這種方式最廣泛的應用就是倉儲物品盤(pán)點(diǎn)。
2.4移動(dòng)載體定位
電子標簽安裝在移動(dòng)載體上(車(chē)、船、人等)。RFID閱讀器可以安裝在移動(dòng)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(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)的方式與計算機系統相連�？梢栽诠潭〞r(shí)間、指定時(shí)間、任意時(shí)間將移動(dòng)載體的位置信息和載體相關(guān)信息傳送到計算機系統。這種方式最廣泛的應用就是對移動(dòng)載體的調度和管理。
2.5擴展應用
物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上，將用戶(hù)端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò )概念。通過(guò)RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網(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)品標簽的應用將非常廣泛，為每一產(chǎn)品建立全球的、開(kāi)放的標識標準。
3結束語(yǔ)
應用射頻識別技術(shù)，通過(guò)閱讀器接收物品或物流載體信息，并對其進(jìn)行監控和跟蹤，為建立現代化的倉儲物流，實(shí)現數據自動(dòng)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(xiě)能力，攜帶大量數據，并可對數據進(jìn)行加密，實(shí)現了智能化管理。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用。本文研究的RFID及其在倉儲物流中的應用，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(jià)值。
第2篇：WMS系統在倉儲物流中的應用
對于倉儲管理系統，其所關(guān)注的主要問(wèn)題是如何高效執行任務(wù)、流程合理規劃，它是一種建立在較為成熟物流理念基礎上的現代高能WMS技術(shù)，在倉儲物流管理中的應用非常的廣泛。WMS技術(shù)通過(guò)不同的模塊應用，可以有效支持倉儲及配送作業(yè)的執行，以適應不斷變化的現代商務(wù)、客戶(hù)要求以及現代化設備和訂單環(huán)境，從而提高物流作業(yè)效率、降低服務(wù)成本，有效的詮釋了當前國內倉儲物流管理理念。
1、倉儲管理體系構成
1.1WMS
WMS通過(guò)入庫與出庫作業(yè)以及倉庫和庫存調撥功能的應用，對物流成本進(jìn)行有效追蹤，并以此來(lái)實(shí)現倉庫管理的科學(xué)化和規范化。對于倉儲管理構成要素而言，其主要包括設備、空間以及物品和人員方面的安排，而管理控制技術(shù)主要針對倉儲設備、人員以及物品等動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行管控，及時(shí)掌握信息數據并對其進(jìn)行監控，以此來(lái)提升倉儲物流管理質(zhì)量、降低成本。倉儲管理過(guò)程中，進(jìn)貨、出貨是非常關(guān)鍵的物流環(huán)節，影響著(zhù)倉儲數量變化，并且涉及到信息數據及單據輸入、輸出。上述環(huán)節的合理安排，決定著(zhù)后續工作順利實(shí)現與否。通過(guò)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(lái)增加倉庫空間利用率。
1.2WMS系統結構
倉儲系統信息流與物流之間的有機結合，主要是通過(guò)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(shí)運動(dòng)。對于WMS系統而言，其主要包括三種結構類(lèi)型。第一種類(lèi)型是集中式物流信息系統。實(shí)踐中可以看到，該系統最大的特點(diǎn)在于倉儲作業(yè)所需數據信息存儲在中央處理器之中，而且物流信息數據通過(guò)識讀設備一次錄入，利用網(wǎng)絡(luò )將其傳送給主機，以有效實(shí)現數據信息的及時(shí)更新、對比，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳給制動(dòng)器，從而實(shí)現物流控制。第二種類(lèi)型是分布式物流管理系統。實(shí)踐中可以看到，該系統根據其功能可分成若干個(gè)模塊，具體運行過(guò)程中各模塊所需數據信息均由貨物標簽標示，由此可實(shí)現數據信息的自給自足。第三種類(lèi)型是混合式信息管理系統。實(shí)踐中可以看到，該系統運行過(guò)程中所需的一部分數據信息來(lái)自貨物上的標簽信息，其余信息則由中央處理器提供。該系統具體運行過(guò)程中所需要的相關(guān)控制算法，主要儲存在分布式數據庫之中，讀出標簽上的信息以后，再通過(guò)分布式子系統執行對應指令，而且由中央處理器對子系統工作進(jìn)行協(xié)調。
2、倉儲物流中的WMS
在現代物流環(huán)境下，貨物流通變得更加復雜和快速，倉儲作業(yè)也會(huì )因頻繁的流動(dòng)、貨物品種的不斷增加而控制難度增大。在此過(guò)程中，人們迫切要求有效解決貨品流向以及流量控制問(wèn)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(shí)踐中可以看到，因商品品種的不斷增多、客戶(hù)要求也呈現出多樣化的特點(diǎn)，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(hù)多是大型零售商，因此揀貨作業(yè)多以“盤(pán)”、“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(hù)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(gè)”為計算單位。同時(shí)，多級庫存問(wèn)題、以及因之產(chǎn)生的補貨問(wèn)題也成為WMS系統的關(guān)鍵。
WMS技術(shù)在現代倉儲與配送中心中的有效應用，比如連鎖超市物流供應過(guò)程中，都可以看到這樣的典型案例。比如，北京醫藥股份有限公司物流中心的WMS應用目標，體現在國家醫藥物流管控標準GSP控制上，同時(shí)也是優(yōu)化流程，以及提高管理效率關(guān)鍵所在。對于該系統而言，其功能主要表現在進(jìn)貨、庫存、訂單以及揀選、復核和配送管理等方面，同時(shí)還包括商品、貨位信息管理等模塊；倉儲物流中的WMS技術(shù)應用，可有效縮短管控時(shí)間，提高訂單處理能力。
3、WMS系統在倉儲物流中的應用體現
3.1在倉儲物流收貨環(huán)節的應用
WMS系統功能中，具有到貨預約以及碼托、質(zhì)檢和包裝方
面的管理功能，其中到貨預約是對供應商事先約定好了的到貨時(shí)間、收貨道口進(jìn)行控制，從而實(shí)現平衡物流量、均勻到貨、實(shí)現人員以及設備和場(chǎng)地優(yōu)化配置。實(shí)踐中，為促進(jìn)后續倉儲業(yè)務(wù)的有效開(kāi)展，通過(guò)確定到貨SKU確定碼托，以有效實(shí)現高效的物流倉儲存儲、上架。對于WMS系統而言，其可針對差異性的供應商優(yōu)化設置質(zhì)檢措施，對供應商到貨質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，以便改進(jìn)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，應當進(jìn)行深包裝，而且WMS包裝功能從SKU應用包裝確定、工時(shí)統計以及材料管理方面對作業(yè)流程進(jìn)行有效管理。
3.2在倉儲物流存儲業(yè)務(wù)方面的應用
在倉儲物流存儲業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應用過(guò)程中，WSM系統表現出的功能有物料批次化、先進(jìn)先出以及補貨作業(yè)和盤(pán)點(diǎn)方面的管理。同時(shí)，還要針對到貨SKU按托盤(pán)記錄批次數據、到貨時(shí)間等因素，在出庫過(guò)程中完成先進(jìn)先出，對出庫SKU記錄出庫目的地進(jìn)行控制，以有效滿(mǎn)足存貨管理要求。實(shí)踐中，為提高揀貨質(zhì)量和效率，實(shí)現庫位有效補貨作業(yè)；同時(shí)，還要對SKU、庫位實(shí)行ABC分析。不斷優(yōu)化庫位，以此來(lái)提高倉儲物流效率。盤(pán)點(diǎn)作業(yè)過(guò)程中，可根據實(shí)際需要，并為其提供多元化、可靈活盤(pán)點(diǎn)的作業(yè)形式，比如按時(shí)、按物料作業(yè)頻次以及物料價(jià)值進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)作業(yè)。
3.3在倉儲物流出庫發(fā)運方面的應用
對于WMS系統而言，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(guò)程中，根據要求對揀貨路徑進(jìn)行設置，以此來(lái)提高揀貨質(zhì)量和效率。同時(shí)，可根據出庫單零碎性、揀貨管理要求等，實(shí)施波次揀貨、并且合并揀貨；出庫發(fā)運過(guò)程中，可根據運行業(yè)務(wù)要求，制作裝箱單。針對現代倉儲物流行業(yè)的發(fā)展要求，WMS系統功能需要進(jìn)一步研
發(fā)，以此來(lái)滿(mǎn)足企業(yè)個(gè)性化要求。因此，在WMS系統構建與選擇過(guò)程中，軟件供應方二次研發(fā)能力，將成為倉儲物流企業(yè)選擇的重要參考。實(shí)踐中，WMS系統在倉儲物流出庫發(fā)運環(huán)節的有效應用，除可以及時(shí)記錄作業(yè)信息，還需有效減少紙面單據信息數據的傳遞。WMS系統在倉儲物流出庫發(fā)運方面的應用，可以有效提高倉儲業(yè)務(wù)信息數據的及時(shí)準確的傳遞，根據客觀(guān)要求對不同的作業(yè)環(huán)節采集相關(guān)信息，以此來(lái)找到業(yè)務(wù)問(wèn)題、短板，促進(jìn)倉儲物流管理質(zhì)量和效率。
結語(yǔ)
倉儲物流發(fā)生在所處的整條供應鏈之中，WMS系統作為處理物流業(yè)務(wù)體系結構子系統，具有有效的可擴展性，從而實(shí)現與現有系統之間的接口優(yōu)化集成和供應鏈的高效運作。
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