基于RFID的某港区红酒库仓储管理系统分析与设计

发布时间：2016-10-19 14:32

第一章 绪论 

1.1 研究背景及意义 
天津东疆保税港区是中国诸大港口中就占地面积而论最大的保税港区，达 30平方千米，设立于 2006 年 5 月。时隔 5 年，即 2011 年 5 月，东疆保税港区获得国务院批准，正式转型为北方国际航运中心的核心功能区域。在此核心区，由中央定调，地方政府保航，包括船舶登记制度，离岸金融业务，国际航运税收，租赁业务的四项试点改革予以强力贯彻和实施。此类试点改革目的明确：集众部门之力，致力于在尽量短的时间内，将东疆保税区打造成为中国北方地区物流、航运、金融三位一体，兼具北方国际航运中心，，北方国际物流中心，以及国际航运融资中心等多复合功用的现代化保税港区。作为推进天津滨海新区开发开放的排头兵和重要的改革试验基地，天津港东疆保税港区内整体物流体系的硬件配套设施的全面技术升级是保证天津港区，乃至整个滨海新区高效运作的关键一环。 天津口岸的首个专业恒湿定温葡萄酒仓库位于天津东疆保税港区内部海润物流园，占地约 180 公亩，包含三个储存仓库。其中两个较小仓库又各包含两个1 公亩的名酒展示区。包括木桐、白马、侯伯王、拉图、欧颂、拉菲等世界级葡萄酒庄园的顶级葡萄名酒被储藏在此四个展示区内。此仓库的恒湿定温装备可保证 200 多万瓶单价动辄上千欧元的中高档葡萄酒的长期防质变储存。由于数目庞大，金额不菲，加之葡萄酒本身易碎，对货位条件要求苛刻的产品特性，该恒湿定温葡萄酒专用仓库的物流仓储，出入库备案，库位变动更新等环节在执行过程中的任何纰漏都会导致巨大的经济损失。然而与之相对的是，该公司对于如此昂贵的红葡萄酒货品的管理难以做到精确到位，目前仍然采用人工输入方式，单纯依靠理货员点数，在录入速度、错误率及实时录入等方面均无法适应人机交互的要求。因此，以自动识别技术管理公司的红酒仓储系统，提高效率成为一种趋势。其中利用 RFID（Radio Frequency Identification）就是一种可行的方法，如何针对进口的多品种、价格差别大的红酒产品特点进行细化管理，一方面实现仓储数据可靠性高、录入简便，另一方面节省成本，较少差错率，这些都是本论文主要研究的出发点。而对 RFID（基于射频识别）技术的引用，可以解决此类问题，提高劳动效率和降低错误，并通过计算机从 RFID 获取的数据进行记录、储存、传递和反应的信息处理系统，进而组建基于 RFID 技术的仓储管理系统。 
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1.2 自动识别技术发展分析与应用
条码技术是一项基于光学扫描的机器可识别数据至实物对应关联再现技术。最初应用时，条码的数据再现依靠条形码宽窄及间距变化实现实物的记录读取，该类条码称之为一维码，或线性码。之后研发人员有进而开发了基于矩形，圆点，六边形等几何形状为单元标记的二维码技术。虽然此类型条码依据单元标记符号的变化实现数据提取和实物映射，但本质上，它与传统的一维条码没有本质区别。条码最初基于独立的光学扫描器，即条码阅读器进行读取。近年来，该类扫描器以及解读软件已经逐渐的与桌面打印机，智能手机相集成。事实上，条形码的最早应用可追溯到 1960 年代的美国铁路局（Association of American Railroads）。该套系统最先有通用电话及电子公司（General Telephone and Electronics  ）开发，被命名为 Kartrak 自动车厢识别系统。在布置这套系统的车厢两端各有一个钢制标牌，其上由染色的条码标识，当用扫描器“读取”该条码，包含从属公司，装置型号，以及鉴别码等相关信息。当火车驶入入口，条形码将被固定于入口处扫描器读取，进而及时反馈到站内操作台，工作人员会根据信息，进行调配。遗憾的是，由于该系统稳定性不佳，在应用了十年之后，被最终启用。然而，随着计算机科学的大发展，条形码技术在 80 年代末期重新引起了广泛关注。其首先获得商业认可的领域是在自动化的大型超市内部。而今，几乎所有超市都在基于条形码技术进行货物分拣，上架及结算。条码映射的商品或文档信息可涵盖到产地、商标、  标价、类别、出厂日期，等等信息。因而，在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。 
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第二章 RFID 技术下的相关理论基础 

2.1 RFID 简介 
射频识别技术（RFID）的概念可以追溯到第二次世界大战。英国在英国皇家空军（RAF）夜间行动时率先使用无线电波导航来识别盟友或敌人的飞机。军方继续将此类更多先进的技术应用到很多地方。在这些情况下，为生命或战役胜利服务的交换技术，产生了与早期系统无关的高成本。 RFID 是一种无线通讯技术，无线电信号可以识别特定的目标和伴随的写数据，并建立了机械或光学系统之间的接触是必需的，以识别特定的目标。无线电信号被传递给调成无线电频率的电磁场，该数据从附着在物品来自动识别和跟踪的项目的标签送出。一些标签识别从识别器发出的能得到能量的电磁场，不需要电池；也有本身有动力，能主动无线电波传送（调成射频电磁场）的标签。标签包含电子方式存储的信息，可以在几米之内确定。所不同的是用条形码，射频识别标签不需要是内视线的装置的线，也可以嵌入被跟踪的对象中。 RFID 标签是可以存储和传递信息的微小芯片和天线单元。有源标签还会有一个微型电池来提供动力。由于所希望的用途和制造商的不同，标签在设计和功能上也有所不同。不同类型标签的首要区别是他们是有源还是无源。 （1）有源标签。有源标签有一个微型电池作为动力源，使他们能定期传输数据。这给它们提供了更长的识读射程，使他们适合于像精确资产定位（称为实时定位系统或 RTLS）这样的长距离应用。场院拖车或港口集装箱就是典型通过用有源标签的 RTLS 来管理。电池和附加电路使他们比无源标签更贵。 （2）无源标签。无源标签自身没有动力来源，并且只有被识读器的电磁场（无线射频波）激活时才能传递数据，称为“电感耦合”。这些标签易于生产，因此成本较低，并且适合很多供应链产品或资产识别的应用。表 2-1 列出了目前对 RFID 标签的主要的分类方法。 
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2.2 仓储管理系统概述
仓储管理系统是应用软件系统的一种，用途是用来对仓库内部的员工、工作时间、订单、库存、和设备等进行规范和管理。仓储管理系统优先遵从用户确定原则和常规原则，优化升级仓库空间以及所有的仓储作业。仓储管理系统的工作主要由两部分构成，第一部分是与企业的计算机主机通过电子媒介实现联网，用以传达各种原始数据的指令，如订单、收费等；第二部分是借助无线网络、射频技术（RFID）或者条码技术等与仓库人员进行沟通联系。以上两部分相互作用，数据库进而进行了更新并依此生成所需的条码标签和单据文件。仓储管理系统在国外方面的发展较早，基于其信息系统的开发和使用，在国外，仓储作业流程已基本形成，能够实现自动化、无纸化。而且随着网络以及计算机技术的飞速发展，在仓储方面，国外有越来越多的企业开始运用仓储管理系统等信息化管理技术，对仓储业、物流业的发展起到了促进作用。尤其是在仓储管理的过程中大量使用了射频技术和条形码技术，进一步推动了仓储管理系统的迅猛发展，这样一来，仓库管理人员的信息收集工作就相对容易得多。机械自动化技术的发展大大提高国外企业的仓储效率。 而我国无论是理论界还是实业界，对仓储管理的研究都刚刚起步。大多数中小企业在仓储方面，更多的是重视货物数量的准确性，对物品只是简单地进行存储、管理，极少会搭建仓储管理系统。不过仓储管理系统在很多大中型企业中做的已经比较好，仓储管理信息系统全面引入的目标已基本实现，在这其中的代表主要是现代 ERP 系统，企业在实施 ERP 管理时，会整合仓储管理，并调整该项管理模块，从而做到无纸化管理企业仓储。国内多是在 ERP、MRP 系统中同时也包含仓储管理方面的内容，而很少对仓储单独进行信息化管理。 
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第三章  某港区红酒仓储管理现状分析  ..... 15 
3.1  企业背景简介  .... 15 
3.2  企业管理流程现状分析  ...... 15 
3.2.1  入区作业的流程分析  ...... 16 
3.2.2  库存管理的职责分析  ...... 20 
3.2.3  备货和出库的职责分析  ........ 20 
3.3  存在问题及其分析  ........ 22 
3.3.1  入库作业的问题分析  ...... 22 
3.3.2  在库管理的作业问题分析  .... 23 
3.3.3  出库作业的问题分析  ...... 24 
3.4  本章小结  ...... 24 
第四章  RFID技术在红酒仓储中应用比较  ...... 26 
4.1 RFID技术在仓储作业中实施流程的比较  ......... 26 
4.2 RFID技术在仓储管理中的优势  ...... 30 
4.3  本章小结  ...... 30 
第五章  基于RFID红酒仓储系统管理改善研究  .... 32 
5.1  系统需求分析  .... 32 
5.2  系统功能设计  .... 34
5.3  红酒库数据结构和运作模式分析  ......... 42
5.4  本章小结  ...... 49 

第五章 基于 RFID 红酒仓储系统管理改善研究 

5.1 系统需求分析 

基于 RFID 的红酒仓储管理信息系统是在传统的仓库管理的基础上引入RFID 技术，仓储管理及精确定位在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用，如果不能保证及时准确地进货、库存控制和发货，将会给企业带来巨大损失，这些损失不仅表现为企业各项管理费用的增加，而且会导致客户服务质量难以得到保证，最终影响企业的市场竞争力，因此要对整个红酒库存管理实行闭环控制，从红酒的入库、在库盘点、出库等所有环节实现数据高速自动化采集，优化的仓库管理水平，该系统应该达到以下几个方面的需求： （1）以用户权限作为依据，具备管理的功能； （2）由于此信息系统是利用现代网络技术进行办公，主要传媒工具为研发出的系统软件，这也就节约了办公成本； （3）无需人力自动搜集并更新货品信息，使得货品出入库速度得以提升； （4）具备提高产品、货物所在位置查询和在库库存清点的准确率的功能； （5）具备对仓储货位进行优化利用的功能； （6）提供的货品及其库存数据更加准确、及时，使得库存管理人员对于货品及货位情况更加了解，有助于提防危险发生。 

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结论 

世界各国对高新技术所持的全面拥抱的态度是近代全人类生活水平全面显著提高的根本原因。近年来，电子科技以及人工智能技术的突飞猛进，让原本只用于军用敌我飞机识别的 RFID 技术成本急剧降低，这使得民用领域原本扣紧的大门向其全面打开。作为新世纪最为主要的技术项目之一，世界各国纷纷对加入RFID 技术的开发，研制及拓展其相关应用的大潮之中。截止目前，关于 RFID技术的相关技术专利申请高达 6000 多种。而 RFID 技术在实际经济效益方面的贡献也在其发挥效用的交通，物流以及仓储方面得以体现。本文结合天津东疆港区红酒库仓储管理系统设计的实例，较为全面的分析了传统仓储管理流程在人员配备，时间效率等等方面存在的不足，并提出基于 RFID技术的仓储管理系统的较为完备的技术方案。对于本文所做工作总结如下：1．本文首先对 RFID 技术的概念，系统构架，实施方式以及国内外发展状况进行了较为详尽的调研和整理。并通过对传统仓储业务的运作方式及存在缺陷的总结，得出引入 RFID 技术在仓储物流业务的必要及紧迫性。进而对基于 RFID的仓储管理系统在节省人力，缩短仓储流程，准确分拣，降低成本，加快运转周期，提高仓储效率等方面的优势进行总结。2．通过对天津东疆港区红酒库仓储管理系统的设计实例，对 RFID 技术在闯出管理业务流程中的问题进行优化。并指出基于 RFID 技术在仓储管理系统，在具体运作环节上，较之传统仓储业务流程，在时效性、精确性方面的具体优势。 3．针对天津东疆港区红酒库仓储的具体条件，现行状况，给出基于 RFID 技术的仓储管理系统的整体构架，这包括：总体功能结构，特定功能需求设计，具体流程图解，仓库装置布局等。4．该基于 RFID 技术的天津东疆港区红酒库仓储管理系统的突出之处在于该管理系统全面兼容传统条形码技术。这使得在节省前期投出的前提下，对整个红酒仓库的全方位监控和管理成为可能。该仓储管理系统管理设计并实施的意义在于，为中小型物流企业在兼顾成本的前提下实现仓储管理的自动化运作提供有效范例。
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参考文献(略)

本文编号：145885