基于RFID技术的烟草商业企业出入库流程方案设计

0 引 言

　　虽然烟草企业现在拥有市场控制、政策保护和资金充足等优势，但是必须清醒认识到外烟涌人中国、人们对烟草危害的关 注等严峻形势，增强市场意识，及时调整战略，优化自己的流程，改善自己的服务，维护好国家利益，满足消费者的需求。 烟草企业的分拣配送效率是企业作业流程中至关重要的一环，要实现高效的分拣配送，必须有高效的出入库能力与之相匹配， 因此有必要对出人库流程进行优化。

1 射频识别(RF1D)技术 

　　1．1 RFID概述

　　射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频信号及其空间耦合和传输特性进行非接触双向通信，实现对静止或移动物体的自动识别，并进行数据交换的一项自动识别技术。RFID具有识读距离远、识读速度快、可读写性好、可同时读写多个物品、适应各种工作环境等优点，随着RFID技术的不断进步，成本的不断降低，RFID开始进人物流和供应链领域。

　　1．2 RFID组成

　　最基本的RFID系统由三部分组成：标签(tag)、读写器(reader)和天线(antenna)组成，如表1所示。

　　表1 RFID系统组成

　　组 成 描 述

　　标签(tag) 由耦合元件及芯片组成，每个标签具有惟一的电子编码， 附着在物体上标识目标对象读写器(reader) 读取(部分可写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式天线(antenna) 在标签和读取器之间传递信号。

1、3 工作原理

　　在RFID的实际应用中， 电子标签附着在被识别的物体上(表面或内部)，当带有电子标签的被识别物品在读写器可识读范围内通过时
(如图1)。

　　电子标签中的约定识别信息便以无接触方式被读取出来，从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能

1．4 分类及工作频率

　　按电子标签获得能量的方法，一般可分为无源和有源两类。无源电子标签自身不带有电源，通过天线从读写器发出的能量中产生工作所需的电压，其特点是重量轻、体积小、寿命长，但是工作距离短：有源电子标签通过自身带有电池供电，特点是识别距离长，但价格较高且寿命短。

 

图1 射频识别技术的工作原理

　　按电子标签的存储器类型，可分为只读和可读写两种类型。一般电子标签存储器的大小可以从16bit～512Kbyte。通常读写器所使用的频率称为RFID系统的1-作频率，可分为3个范围：低频(30kHz～300kHz)、高频(3MHz～30MHz)和超高频(30OMHz～3GHz)。常见的工作频率有低频125KHz、高频l3．56MHz、及超高频915MHz、2、54GHz。一般而言，工作频率在100MHz以下的RFID系统是通过线圈之间的磁场耦合的方式工作，通常具有工作距离近、成本低、天线尺寸大、通讯速度低等特点：而40OMHz以上的RFID系统是通过无线电波发射和反射的方式工作，通常具有工作距离远、天线尺寸小、通讯速度高等特点。不同的国家和地区对频率的分配和最大发射功率的规定是不同的。

　　随着电子标签技术的成熟，RFID技术的应用也越来越广泛。目前，全球最大零售商沃尔玛要求其前300位供应商在2007年都必须使用电子标签；我国第二代身份证。也是基于ISO／IEC14443一B标准的13．56MHz电子标签，RFID技术正在对我们的生活产生深远的影响。

2 问题分析

　　2．1 烟草物流的特点

　　烟草物流相对于其他物流有自己的特点：

　　(1)烟草商业企业实行“分拣到条、配送到户” 的配送模式，全国有440万持证卷烟零售客户，零售客户数量多、订单量小、品种分散、配送频繁：在销售形式方面，烟草生产企业以整件发货为主，烟草流通企业则以条发货为主。

　　(2)烟草成品的外形单一性和一定的批量需求，形成了自动化处理的需求。

　　(3)南于娴草行业的特殊性，吸烟与健康问题受到社会广泛关注，我国政府履行《烟草控制榧鉴公约》工作已经启动，娴草行业发展的外部环境将受到更加严格的限制。

　　2．2 烟草企业仓储现状分析

　　在取消县级法人资格后，在全国348家地市级卷烟商业企业中，有214家公司建立起自己的物流中心，拥有不同水平的分拣设备，其中大多数是电子标签辅助分拣线，极少数公司采片了自动化程度高、配置先进的分拣设备，如北京、上海、大连、深圳等 但是还有很大一部分商业企业还采用手工分拣，设施陈旧。

　　仓储作业现状大体可分为以下三类：

　　第一类是全自动化作业， 以工业企业和一部分较大商业企业为主。

　　第二类是半自动化作业，仓储以货架为主，配置部分叉车等装卸搬运机械，电子标签辅助拣选，部分配备了塔式或立式分拣机。这类方式占有相当大比例。

　　第三类是人T作业， 以平面仓储为主，辅以叉车等工具，储区按ABC法分类，人工进行选取，根据烟草企业的特点。此类发展趋势是向半自动化作业转变。

　　在一般的地级市烟草企业中，一个品种的卷烟平均每天也要被订购8O～110次，而占全年销售量80％的前二三十个品种。平均每大要订购400多次，最大品种甚至要受订1400次以上。单一品种如此高的出库频率，其它行业很少能有： 面对现代卷烟销售数量庞大的出入库作业、高密度的出入库频率，人工出人库或叉车出入库已显得“力不从心”。本文针对年销量在30万箱以下的企业。对其出入库流程进行方案设计。

　　2．3 流程设计原则

　　烟草商业企业流程设计．既要贯彻国家烟草专卖局发展现代物流的一系列指导方针。同时又要考虑以下几点：以适度的投入实现系统技术先进、实用可靠、留有升级余地：结合现有设施，既要防止贪大求洋，义要防止低水平重复建设；针对不同区位、不同规模、不同市场、不同经济能力的市级公司，要实事求是，科学论证，区别对待。

3 解决方案设计

　　存烟草商业企业中采取半自动化的方式，引入一定的自动化技术和机械，辅以人工作业，达到效率与成本的平衡。引入巷道堆垛机 在烟草商业企业巾，将货架进行合理布置，根据出入库频率和堆垛机作业周期，确定堆垛机服务的巷道数，进而确定需要的堆垛机数量引入RFID系统 存托盘、货架、货物周转箱部署电子标签，对应的在叉车、巷道堆垛机、分拣终端部署读写器，并结合烟草“行业卷烟生产经营决策管理系统工程” (即“一号工程”，能够实现“一打两扫”—卷烟工业企业对生产的每件烟打贴主管部门统一下发的条码，并进行出库扫码和卷烟商业企业入库扫码，使烟草主管部门能够对烟草企业的进货、成产、销售信息及时掌握并实施有效控制)的规定。实现信息采集并与仓储管理系统合理连接，通过有线和无线相结合的方式将数据信息传输给仓储管理系统存储、分析、处理， 达到物流控制快速化、透明化的目的。

　　3．1 数据流程设计

　　(1)入库数据流程设计(图2)。

　　(2)出库数据流程设计(图3)。

　　3．2 业务流程设计

　　为了进行有效的定位，首先要对货位进行编码．编码信息写入货架标签，一般采用地址式编码。

　　(1)入库业务流程设计
　　送货车辆到达入库台，仓库管理人员首先对送货单进行核对，核对无误后通过“一号工程”经行入库扫码，采集商品信息

图2入库数据流程图

图3 出库数据流程图

　　传递至仓储管理系统，完成工商货物交接。若工商之间是件烟运输，则对通过“一号工程” 的同一种商品进行码盘处理，叉车工作人员使用配置在叉车上的读写器对码盘完毕的托盘进行托盘电子标签扫描和商品条码扫描，完成对托盘信息和商品信息的匹配， 匹配信息以无线方式传输至仓储管理系统。叉车将货物送至巷道堆垛机或与之相连的输送装置。

　　仓储管理系统依据预先设定的存储策略(如分类随机储放)、货位指派原则(如先入先出)、商品库存状态等，确定该种商品的存放位置并将分配的储位信息传输至现场控制系统，现场控制系统驱动巷道堆垛机完成入库操作。巷道堆垛机将货物送至指定货位，安装在堆垛机上的RFID读写器扫描货位信息并将信息传送至仓储管理系统，货物信息更新，入库操作完成。若工商之间进行托盘联运，入库阶段“一号工程” 直接可扫描托盘标签，即可获得与之相匹配的商品信息，然后叉车搬运，巷道堆垛机实现入库。入库业务流程见图4。

　　(2)出库业务流程设计

　　当有出库要求时．仓储管理系统根据库存状况和出库规则确定应出库货物的位置，将出库信息(如出库货物名称、数量、存放位置等)传输至现场控制系统。现场控制系统驱动巷道堆垛机运行至指定货位，RFID读写器自动扫描货位标签，进行确认，完成货位信息更新 无误后堆垛机将货物送至分拣系统一在分拣系统进行拆盘操作，托盘归位。件烟或条烟按户进行分拣扫码，扫码信息传输至仓储管理系统，完成库存数据更新。分拣工作人员对分拣完毕的卷烟核对无误后，在分拣终端使用RFID读写器对周转箱标签写入相应的数据， 准备装车配送。出库作业完成送货完毕，送货人员将周转箱送回仓库，仓储人员再次扫描周转箱标签。标签信息清空，以备下次使用。周转箱具有可雨复利用、可折叠、可减少货损货差、环保无污染等优点。出库业务流程见图5

　　(3)引入RFID技术后，可实时对货位信息进行查询，为其他作业环节提供指导。查询主要包括以下两个方面：

　　① 货物奇询：某种货物的库存量、分布状况、货物基本特性等。

　　② 货位查询：货位利用情况(已占用货位、可用货位、不可用货位)、货位利用率等。

4 结束语

　　应用 RFID技术对烟争行业的出入库流程进行方案没计，实现了以下功能：货物动态 入库管理—采用RFID技术，极大地提高了对出入库产品信息记录采集的准确性： 满足客户需求—采用巷道堆垛机，取代了叉车出入库，快速反应；

图4 入库业务流程图

图5 出库业务流程

　　仓库利用率提高—货架排列紧凑，提高了空间利用率：灵活的可持续发展体系—为后续系统的升级改造提供良好的环境和接口：实时仓库监控—系统能实时显示当前库存状态、库存水平；有线／无线技术相结合的信息传输方式—实时性信息收集和传输能有效地提高。工作效率：简化管理—降低了重复劳动，减少了人员开支。本文只是探讨了基于RFID的一种出入库方案，在实际管理中还应根据自身的实际情况进行调整，随着烟草行业对自动化技术需求的不断提高，RFID技术必定会有广阔的应用空间。