烟草企业RFID供应链管理系统技术的设计和实现
出处:wahahacat 发布于:2011-09-02 21:52:25
章 系统介绍
§1.1 概述
中国烟草行业对国内市场高度依存的状态长期以来一直没有改变,随着入世步伐的加快,关税下调、特种(外)烟零售许可证制度的取消,使得外烟在国内市场上拥有了更多的竞争优势,国内烟草行业面临着前所未有的竞争压力。
随着经济化进程的加快和现代物流对经济发展的重要性逐步为国人所认识,我国的物流产业正处于一个高速发展的时期,在未来的市场竞争中,企业供应链的竞争是决定性的。生产的社会化和化,使得越来越多的企业把物流及供应链管理( SCM 职能外包给的物流公司管理,以此降低成本,减少库存。这种趋势给我国传统的物流企业带来了很大的机遇,同时也带来了挑战----只有限度地满足了客户对物流服务的需求,限度地降低物流服务的成本,才能获得企业的信任和利润,才能获得商机。因此,传统物流企业如港口码头、货运公司、储运公司、货代公司、制造企业的物流部门、新型的第三方物流公司等只有更新观念,充分利用现代物流技术手段来实现自己的经营目标。信息的准确性和及时性是供应链与物流管理的关键,这恰恰是RFID(射频识别)技术突出的优点,货物都贴上了RFID标签,无需打开产品的外包装,系统就可以对其成箱成包地进行识别,从而准确地随时获得产品的相关信息,例如种类、承运商、起运点、目的地、运输环节、等等。

图(1):2005年中国烟草行业IT系统投资规模表
现阶段导致国内烟草企业供应链成本过高的问题主要有以下几个方面:
●人工干预多,效率低、差错率高
●为保证信息链的连续、准确,投入成本过高
●无法实现对货物的实时监控及跟踪
条码的应用,部分的解决了上述问题。但由于条码存在读写效率低、信息不可更改、信息量小等缺点,使其在大宗物流管理的应用中显得力不从心。
浩海易通科技基于RFID射频自动识别技术,根据供应链管理中的实际情况和需求,整合了企业现有应用及条码技术,开发了《RFID供应链管理系统》。
本系统完整的解决了供应链管理中存在的问题,打破了制约企业发展的技术瓶颈,提高了生产智能化程度、仓储管理效率、配送的和吞吐量、实现了全过程的追踪和可视化管理,帮助企业降低了经营成本,增强了竞争实力。
供应链(Supply Chain)是指由厂家、供应商、零售商等通过相互间提供原材料、零部件、产品、服务所形成的网络。
供应链管理(Supply Chain Management)则是对供应链各环节中的信息流、物流和资金流进行设计、规划和控制,从而增强竞争实力,提高供应链中各成员的效率和效益。供应链管理贯穿采购、加工、仓储、配送、零售的整个过程。
§1.2 关键技术介绍
§1.2.1RFID技术
射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。
RFID的无线即时远距离读取方式、大容量和高速数据处理能力以及高度的自动化,使它具备不可替代的技术优势:
货物,货车等数据可实时于因特网上查对、管理;
虚拟库存跟踪;
系统易于安装维护;
数据获取高效,准确;
系统实时跟踪人,货物,托盘,叉车,货车等所有物流环节;
物流的所有环节和流程都被实时监控。
RFID技术是一种无接触自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。应用中,电子标签附着在待识别的物品上,当附着电子标签的待识别物品通过读出范围时,阅读器自动以无接触的方式远距离将电子标签中的约定识别信息取出(阅读器可同时读取50个或者以上的标签的数据),从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。
一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。
●标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有的电子编码,附着在物体上标识目标对象;
●读写器(Reader):读写标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;
●中间件(Savant):衔接RFID设备与应用系统软件。

第二章 系统结构
§2.1 总体架构
本系统通过嵌有RFID电子标签的托盘、布设在各关键节点的读写设备与辅助设备、以及相关的软件系统,完美的融合了现有技术与软硬件系统,实现了准确高效、可视可控、大吞吐量的智能化企业供应链管理。
§2.1.1系统框图

图(2):系统总体结构框图
§2.1.2系统网络图

图(3):系统网络图
§2.2 软件系统
§2.2.1RFID托盘自动码垛管理系统
RFID托盘自动码垛管理系统,融合了RFID技术、工业自动化技术、条码技术。系统自动完成条码数据采集、空托盘填装、问题托盘筛选、货物码垛入盘、条码数据写入托盘电子标签的整个过程,实现货物与信息的随动,脱机数据与后台数据的实时同步,为后续流程建立了基础。
§2.2.2RFID库存货品调整系统
RFID库存货品调整系统,实现了货品重组与信息重组的同步,并通过无线实时更新,保持脱机数据与联机数据的一致性,使得库存货品管理工作更高效、更准确、更直观。
本系统集无线网络、条码扫描、RFID读写设备功能于一身,改变了从前货品在调整、重组过程中信息连断裂的情况。
§2.2.3RFID可视化出入库与订单配送管理系统
RFID可视化出入库与订单配送管理系统,因为RFID电子标签中存储了托盘上全部物品的信息,无需再对货品进行逐个确认,实现了货品批量出入库与库存数据实时更新,几十倍的提高了出入库管理的效率和准确性。
通过挂接企业销售订单系统,在出入库过程中能够实时的、可视的监控每个订单的执行情况。
§2.2.4专卖局入库管理系统
专卖局入库管理系统,是对烟草生产体系供应链管理的延伸,它为专卖体系的入库管理提供了准确、高效的手段。通过广域网,货品的到达信息可以实时的反馈回生产体系。
同时这也为今后在烟草生产、专卖、管理体系实现"大闭环供应链管理"奠定了基础、找到了衔接点。
§2.2.5RFID托盘管理与监控系统
通过整合、分析以上各系统的托盘流转信息以及托盘回收信息,监控托盘的使用与流通情况,保证了对系统中托盘的及时维修、替换与补充。
§2.2.6RFID中间件系统
BEA或RFID中间件具有分布式处理和大流量的特点,为用户提供了丰富的功能:
●提供与多种RFID读写器兼容设备操作接口
●数据过滤和传输
●管理RFID读写设备
●支持多应用系统请求RFID数据
●支持与已有的业务系统集成
§2.3 硬件系统
§2.3.1RFID电子标签
本系统采用UHF EPC C1G2超高频电子标签,实现高速、稳定、远距离的识别与数据交换; 提供更大的存储空间,满足多品种、大数据量的要求; 采用特种封装,防水、防磁、防静电、防碰撞,保证标签在恶劣环境中可长时间的使用。
§2.3.2电子标签读写设备
本系统中采用CSL-461的工业级读写设备,具有读写距离远、读写稳定、读写速度快、接口开放、环境适应力强等优点,适合进行工业级应用。
§2.3.3RFID货品调整移动处理设备
为了保证在货品调整、重组后信息链的延续,需要在库存货品调整时重新关联货品与托盘的信息并实时上送数据到后台,这就需要一种既能进行电子标签读写、条码扫描又具有网络功能的移动设备。
RFID货品调整移动处理设备集无线网络、条码扫描、RFID读写功能于一身,操作简单、技术先进,充分的满足了应用的需要,并可在复杂条件下连续工作。
第三章 系统功能
现代化的企业管理实际上是围绕着数据信息展开的,RFID技术在供应链管理中的应用,旨在突破各环节中数据信息采集、数据信息传递与数据信息处理的技术瓶颈,从而提高整个供应链的效率。
§3.1 生产管理
通过融合RFID技术、工业自动化技术、条码技术,突破了货品码垛环节信息处理的瓶颈。
系统为生产管理提供了以下功能:
●条码数据采集
●空托盘填装
●问题托盘筛选
●货物码垛入盘
●条码数据写入托盘电子标签
●后台数据实时更新
§3.2 库内货品调整管理
在货品调整管理环节,通过无线网络技术、RFID技术,提高库内调整效率,保证了信息链的连续。
系统为货品调整管理提供了以下功能:
●托盘电子标签读取
●条码数据采集、数据重组
●条码数据重新写入托盘电子标签
●无线数据通讯
§3.3 出入库管理与订单配送
从系统中获取订单配送计划,为每个订单分配通道,通过集成RFID读写器与大屏幕显示功能,将订单信息、装车信息显示在通道出口,实时监控订单的执行情况。
系统为入库管理与订单配送提供了以下功能:
● RFID入库管理
●订单查询、订单分配
●RFID出库管理
●大屏幕监控
§3.4 流通管理
流通管理主要指对货品配送出库到专卖局入库这一过程的管理。
系统为流通管理提供了以下功能:
●RFID入库管理
●到货信息实时反馈
●订单执行情况查询
§3.5 托盘管理
通过整合、分析各系统中的托盘流转信息,实现对托盘使用与流通情况的监控,保证了对系统中托盘的及时维修、替换与补充。
§3.6 统计分析
对系统的数据进行统计分析,生成相关报表。
第四章 系统特点
§4.1降低成本、提高效率
本系统完整的解决了现行供应链管理中存在的问题,降低了人为干预、保证了信息链的连续与准确、实现了全过程追踪和可视化管理,降低了企业营业成本。
通过整合现有应用系统和技术,充分的利用和保护了用户的既有投资,提高了投资的综合使用效率。
§4.2 吞吐量大、准确性高
通过采用RFID技术突破了信息采集、传递与处理的技术瓶颈,使货品信息由逐个处理变成批量处理,提高了信息通道的宽度,从而使物流的吞吐量更大、准确性更高。
§4.3 接口开放
本系统设计时已经考虑到行业内现有信息系统的应用情况,做到充分兼容、方便扩展。
条码技术在烟草行业内已经广泛的使用并取得了很好的效果,本系统结合条码技术与RFID技术各自的优点,并将其完美的整合在一起,实现无缝对接,为解决现有问题提供了理想的方案。
§4.4 支持分布式信息管理
通过整合网络与RFID技术实现分布式信息管理,使生产地点、仓储地点、配送地点的信息可以高效、实时交互,用户不用再担心物理位置的分散对信息管理所带来的不良影响。
第五章 实施方案
§5.1 生产环节

图(4):生产环节实施示意图
§5.2 仓储配送环节

图(5):仓储配送环节实施示意图

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