基于RFID的物料跟踪管理系统设计

1. 引言

市场竞争日益激烈，提高生产效率、降低运营成本，对于纺织纺纱企业来说至关重要。目前，ERP/MES管理系统通常使用条码标签或是人工管理单据等方式支持自有的管理方式。但是条码的易复制、不防污、不防潮、操作繁琐等特点，和人工书写单据的繁琐性，容易造成人为损失，使得现在国内的生产、仓库管理始终存在着缺陷。

无线射频识别（RFID）这一最新科技产品的投入应用，可以从根本上解决上述的问题。杭州东识科技基于射频识别（RFID）技术，根据制造业的实际情况和需求，为客户提供RFID物料追踪系统解决方案。

2 .RFID简介

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。RFID最早可以追溯到第二次世界大战时期（约1940年左右），当时的主要功能是英军用于分辨敌方和英方飞机。近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展，以及世界头号零售商沃尔玛和美国国防部的推动，使得RFID迅速应用到智能电网、交通运输、物流产业、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、工业与自动控制、智能家居、环境与安全检测、公共安全、国防军事、智慧城市等行业与领域。

RFID是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，主要由电子标签（Tag）、阅读器（Reader）、天线（Antenna）组成。标签是由耦合元件（也称天线）及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码（EPC），芯片可以存储特定的序列号和其他信息。阅读器则是标签与软件系统的连接桥梁，一方面读取标签信息，另一方面把读取结果与软件系统进行通信。天线存在于标签和阅读器中，负责从标签芯片到阅读器再到软件系统的数据传输任务。

3. 基于RFID的物料跟踪管理系统设计

东识科技根据供应链的流程，本系统包括采购管理、库存管理、生产管理、销售配送管理四个功能模块，外加基础资料配置和系统维护模块。

3.1 基础资料配置和系统维护模块

在企业实施物料跟踪管理系统的过程中，确定物品信息唯一的录入系统是整个实施过程数据统一化的保证，这个过程由编码系统完成；基础资料设置对系统中各个模块的功能操作和相应的报表操作等进行编码管理，实现权限设置；另外要对帐套及运行系统的若干参数进行定义，负责系统的初始化和帐套的备份、恢复及操作管理。

3.2 采购管理

首先根据企业实际采购货物的情况，把与采购有关的信息，包括采购13期，货物信息和供应商信息分类编码，建立采购信息编码库。采购管理子功能模块包括采购计划管理、采购订单管理、采购到货管理、供应商管理四个部分。采购计划管理可以实现采购计划编制、采购计划管理及请购管理等，对于企业组织生产、平衡库存起着重要作用。采购订单管理可以实现合同管理、合同执行状态跟踪等，它的主要功能有采购合同维护、采购订单维护、订单合同终止或取消。采购到货管理负责处理采购到货的确认，并生成到货单的初始数据、到货单状态、是否免检，同时录入实际数据。供应商管理则是为合理确定采购方案服务的，与其他功能模块紧密相连，根据其他模块的信息，实现企业对供应商的资信评估，为企业选择合适、可靠的供应商提供基础。

3.3 库存管理

库存管理功能模块主要包括收货入库管理、在库盘点管理和拣货出库管理。

3.3.1 收货入库管理

仓库接收到供应商的发货通知单；系统根据货物的类型选择仓库，再根据所选仓库进行货物库区和储位的分配存储；货物到待检区时，入库门口的固定RFID阅读器批量读取货物标签，采集货物信息，即对实际验收通过的入库货物数量进行确认并与进货通知单核对；核对无误时，仓库管理系统通过无线网络检索空闲叉车，并发送收货作业指令以及货位安排；叉车搬运货物，入库设备根据货位安排将货物上架；入库处将处理结果通过手持读写器上传至后台数据库中。

3.3.2 在库盘点管理

选择要盘点的仓库、库区等；制定盘点表，生成盘点清单；堆跺机定位到需要进行盘点的货位后，系统通过无线网络控制读写器开始读取数据；读写器通过无线网络将盘点数据（仓库存储的货物的实际数量）传送到后台管理系统；系统进行盘点处理，计算出盘点仓库货物的溢损数量。

3.3.3 拣货出库管理

仓库系统接收到销售部门的客户订单以及发货通知；库存控制系统根据一定的出库原则计算出出库货物的货位，并打印出库单或者发出出库指令；叉车或者堆垛机到指定的库位依次取货；手持移动设备或者固定读写器将操作结果通过无线网络传输给库存管理系统；分拣出的货物被送上自动分拣系统；安装在自动分拣系统上的自动识别装置在货品运动过程中阅读RFID标签，识别该货品属于哪一个用户订单；计算机随即控制分选运输机上的分岔结构，把货品拨到相应的包装线上进行包装以及封口；物品被运送到出库口处，手持移动设备扫描验证货物信息。

3.4 生产管理

生产管理模块的主要功能是根据生产线上产品的定位追踪和在制品管理实现物料配送调度优化。通过线上产品的定位追踪获得零件在生产线上的位置信息和原材料消耗情况，并通过在制品的管理获得线旁工位库存量，在此基础上实现物料的跟踪和动态配送。

3.4.1 线上产品的定位追踪

在每个工位设置RFID阅读器，产品上安装RFID标签，RFID系统采集到产品位置信息后，将数据上传至数据采集与监控软件，由系统计算出每一时刻每个产品所在的具体工位区域。这样就可以实现对流水线上产品的实时跟踪。

3.4.2 在制品管理

在装配、检测和包装车间建立无线局域网，信号范围覆盖所有物料库存区和装配生产线。通过手持PDA扫描设备扫描物料库存区和生产线旁物料的条形码，进行物料库存和线旁库存管理，PDA系统通过无线通讯方式，将数据发送至应用服务器，进行业务处理操作。

3.4.3 物料配送调度优化

通过生产线上产品的定位追踪管理和在制品管理模块，可以获得零件消耗量和线旁工位库存量。根据获得的信息，动态物料配送系统进行两个方面的决策：确定需要配送的零件和配送的数量；分派配送工人配送指令和配送路线。物料配送请求由系统根据生产线装配信息自动生成，存入配送请求池中。系统根据配送时间、配送时间和配送货车类型等信息生成物料分拣单，然后将配送指令发送到配送工人手持PDA上。配送工人根据配送单实际出库的扫描记录信息或物料送达工位的扫描记录信息，回填配送完成信息，系统自动将对应的配送单状态改为完成，并对相应工位的在制品数量进行自动更新维护。

3.4.5 配送和销售管理

配送和销售管理包括销售订单管理、配送管理和售后服务管理三部分。销售订单管理完成销售订单的生成和编辑。可以生成针对某一客户的销售签单，或根据销售订单生成直接配货单或发货批次单。如果销售订单需要分批完成，则根据销售订单完成发货批次的处理，同时更新订单进度信息；否则根据销售订单直接配货，更新订单进度信息。配送管理还有一个功能就是中途运输的在途监控，设定沿途监控点，对车次进行全方位跟踪，记录每个路段的信息。售后服务管理包括销售退货、零配件消耗信息录入、故障情况记录等。

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