1、 RFID 供应链基本知识“横向一体化” 形成了一条从供应商到制造商再到分销商的贯穿所有企业的“链”。由于相邻节点企业表现出一种需求与供应的关系,当把所有相邻企业依此连接起来,便形成了供应链。这条链上的节点企业必须达到同步、协调运行,才有可能使链上的所有企业都能受益。于是便产生了供应链管理(Supply Chain Management, 简称 SCM)这一新的经营与运作模式。企业采用了供应链管理模式,则可以使企业在最短时间里寻找到最好的合作伙伴,用最低的成本、最快的速度、最好的质量赢得市场,受益的不止一家企业,而是一个企业群体。物料(在 ERP 系统中,物料一词是所有制造计划对象的统称)从供
2、方开始,沿着各个环节(原材料在制品半成品成品商品)向需方移动。每个环节都存在 “需方”与“供方”的对应关系,形成一条首尾相连的长链,成为供应链。从图中可以看出,供应链由所有加盟的节点企业组成,其中一般有一个核心企业(可以是产品制造企业,也可以是大型零售企业),节点企业在需求信息的驱动下,通过供应链的职能分工与合作(制造、装配、分销、零售等 ),以资金流、物流或 /和服务流为媒介实现整个供应链的不断增值。RFID 基本知识RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动物体并可同时
3、识别多个标签,操作快捷方便。RFID 是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器 )和很多应答器(或标签) 组成。RFID 技术使得供应链的透明度大大提高,实现了供应链的同步化与集成化管理。下面通过供应链管理的典型路径来阐述 RFID 技术所发挥的效应。RFID 应用于供应链管理简介RFID 技术应用于供应链管理中主要是在采购、仓储、零售、运输这四个环节中(目前,国内的技术还不能实现对于制造业生产环节的 RFID 应用)。采购环节利用 RFID 标签信息可实现对原材料、零部件、半成品和产成品的自动化识别与实时跟踪,进而减少人工识别成本。采
4、购人员可以通过后台的管理系统读取库存品的 RFID 标签信息,快捷地决定是否补货或退货,大大地优化了采购管理。仓储环节在射频天线工作区内,货物的 RFID 标签上所有数据( 如生产厂家、货品名称、数量、批号、编码、生产日期、发货地址和目的地址)都通过天线传输给阅读器,最后输入到计算机的数据库中进行处理,进而实现了高效率的后台信息管理,对成功仓库的货物进行智能话管理,还能对仓库的温湿度进行监控。零售环节RFID 阅读器会自动扫描消费者购买的商品信息,将其传到终端管理系统,接着从消费者的信用卡中直接扣除货款。通过这个系统,可以准确地跟踪各种商品的销售和库存情况,在恰当的时候才订货,由此缩短了订货周
5、期,及时地满足顾客需要,大大地提高了服务质量。利用 RFID 的标签信息,零售商可以更好地给消费者提供售后服务,即使顾客的购物凭据已经丢失了。零售商通过访问后台的信息管理系统中商品的 RFID 标签信息,即可为客户提供服务,也有利于确定引起问题的环节。除此之外,RFID 技术还可用于商品的有效期监控,当某种货物超过了其规定的有效期,标签就会发出警告。运输环节货物外包装上安装的 RFID 标签,标签上有 GPS+gprs 功能,实现了货物的具体定位,也实现了运输货品的可视化管理,实时地了解货物的具体位置。如果将 GPS/GIS 系统与之配合使用,完全可以实现对运输过程的全信息监控和追踪。同时能对
6、运输过程中的温湿度进行监控。下面将从采购、仓库、零售、仓库温湿度、物流及物流中的温湿度来说明 RFID 在供应链中的具体应用。RFID 应用于供应链概述(一)RFID 应用于供应链仓储环节精准仓库过程一般包括收货、上架(入库) 、捡货、补货 (移库)、发货( 出库)、盘点几个流程,下面从这六个过程来说明 RFID 仓库管理系统的具体实施过程:仓库管理的各个环节仓库管理的六个环节:收货具体收货入库操作具体操作:(1)收货检验重点检查:送货单与订货单是否一致;到货物与送货单是否一致;如果不符拒绝接收。(2)制作和粘贴标签具体方法如下:采用选定的物品编码方案对入库物品进行编码;制作货物标签:把编码信
7、息写入电子标签,同时打印纸质标签(方便人工校核) ,再把纸质标签和电子粘合在一起就成为货物标签。在库存品上固定标签:考虑到目前标签成本较高,为了方便电子标签的回收,一般采用悬挂的方式把标签固定到物品上。如果不回收则可以采用粘贴方式固定。(3) 现场计算机自动分配库位,并逐步把每次操作的库位号和对应物品编号下载到无线数据终端(手持终端或叉车终端 )上;(4) 作业人员运送货物到指定库位,核对位置无误后把货物送入库位( 如有必要,修改库位标签中记录的货物编号和数量信息);(5) 无线数据终端把入库实况发送给现场计算机,及时更新库存数据库。上架(入库)具体操作:系统发送入库指令到入库人员手中的 PD
8、A 上;将安好无源标签的成箱货物放到托盘上,对每个托盘编号,并且安上有源标签;工作人员使用 PDA 对要入库的货物及托盘进行扫描,根据货架上的提示,将货物放到系统指定的货架上;入库人员将入库后的数据发生到系统中心,完成入库操作。相关操作按照不同的库区寻找库位按照不同的包装(托盘、箱、件 )分配不同的库位根据产品的属性(正常品、残损品 )分配上架库位体积限定、重量限定、数量限定、长宽高限定混批号、混产品限定同批号产品合并同类产品相邻选择不同的订单类型可以上架到不同的库位,如正常的采购订单和退货订单根据产品的 ABC 动性分配上架库位不同的货架捡货具体操作系统中心根据捡货需求将要提取的货物信息发送
9、到捡货人员的 PDA 中;捡货人员根据 PDA 的显示,借助货架上的固定读写器,将要提取的货物提出放到捡货小车上(如图);捡货人员修改货架的信息;捡货人员将数据发送到数据中心。捡货小车1:小车在 WMS 系统任一终端下载批量订单2:系统根据最优路径,自动指示小车按 SKU 排序拣货;3:确认拣货位信息,小车按灯系统自动指示“边拣边分”数量,分货后按灯确认;4:小车自动接收系统指示,并实时指引操作者下一拣货位作业,直至全部完成批量订单。捡货位管理模式固定拣货拣货库位需要设定库存下限和库存上限,当库存余量低于下限时,发出警报,提示需要进行补货。有时为了满足特殊的拣货需求,可以分设箱拣货库位或者件拣
10、货库位,当箱拣货库存余量低于下限时,申请从存储区进行补货,当件拣货库存余量低于下限时,申请从箱拣货库位或者存储区进行补货。 拣货库位的设定基于对库存流量的分析,在提高存取效率的同时必将牺牲一部分的存储空间。动态拣货 由于产品销售的季节性变化,产品的 ABC 动性会周期性地发生变化。 采用固定拣货位的方法会大量增加系统管理人员的工作量,FLUX WMS 支持动态拣货位的设置,根据产品的 ABC 动性动态地为产品分配拣货库位。 在仓库内设定整箱拣货区、拆零拣货区。补货(移货)具体操作: 计算系统发出指令给作业员手中的 PDA; 作业员看到指令后,定位相应的货物,对应数量,将货物移到相应的目标库中;
11、 完成后修改相应标签的信息,并向系统计算机发回相应数据;发货(出库)具体操作:系统计算机发出出库指令到作业员手中的 PDA 中;作业员定位相应货物和数量,取出成箱货物上的无源标签;修改相应的数据,并将数据发送到系统计算机中。盘点具体操作智能货架上安装了固定式读写器,固定读写器对固定区域内的无源标签进行扫描,并将扫描的数据传输到系统计算机中。还可以用作业员手中的 PDA 对库存货物进行扫描,并且发送到终端计算机中。 数据准备 所有送达的货物需要提前以 EDI、Excel 或者手工录入的方式导入 WMS- 所有客户的订单需要提前以 EDI、Excel 或者手工录入的方式导入 WMS为了支持 RFI
12、D 或者电子标签、输送分拣线等现代化物流设备在物流中心内部的使用,需要在如下环节进行条码化规划与设计。 仓库内所有作业单元的条码化,包括托盘、周转箱。直接在作业容器上粘贴固定的流水号标签。 仓库内存货库位的条码化。按照库-排- 位-层的顺序对货位进行编码并粘贴条形码标签 作业单据和作业指令的条码化。 在入库清单上打印单据编号和产品编码的条码,辅助收货人员使用 RFID 进行收货作业 通过打印拣货标签,指导拣货人员获取拣货任务,并方便货物在输送线上的识别不同用处的标签系统功能 定位查询功能 对仓库中的货物精准定位 对仓库中的货物查询功能 对于仓库中的警报系统,如: 产品过保质期 产品低于库存下限
13、或者高于库存上限 库龄超过半年 订单超过 24 小时未处理 补货任务 1 小时内未执行 收货 12 小时内未上架 警报发生方式 email SMS FAX 系统监控界面(二)RFID 应用于供应链采购环节原料采购环节发生在制造商和供应商之间,包括与确保原料相关的所有过程。在原料采购环节中,制造商从供应商那里订购原料,以补充原料库存。制造商在生产安排作出决定后,就可以精确计算出原料需求量,供应商的原料生产就可以根据自身的库存及制造商的原料订单需求作出生产计划安排,展开零部件的生产和运输,最终实现制造商接收原材料流程展开货物生产环节。系统原理上面所说的仓储环节中仓库的各个货架上都有读卡器,读卡器能
14、读取在其读取的货架上的货物的分类和数量,系统可以设定一个极限值。当货架上的货物数量达到这个极限值时,该读写器会发出警报,提醒仓库管理人员注意要采购。同时系统会通过多中传输方式通知采购人员,哪种货物缺货,需要采购,以及要采购的数量。采购人员在收到通知后,就能根据提示去采购相应的货物。采购完回来,将货物交给仓库管理人员,完成上面说到的入库等环节。至此采购环节就结束了。系统流程对货物上的读卡器进行设置,设置一个极限值;如果该货架上的货物数量达到那个设定的极限值,读卡器将相关数据发生到系统终端;系统终端的计算机将数据通过事先预定的方式(短信、邮件等) 通知采购人员进行采购(待采购的货物名称、数量、型号
15、等);采购人员收到通知后,根据通知上的信息进行采购;采购完将货物运到仓库,将采购的货物信息交给仓库理员,以备仓库管理员行仓库环节的流程。系统优势库存数量设定;缺货及时通知;多种通知方式;采购员准确获取缺货信息;准确采购;采购完后及时入库,准确而方便;数据随时可查。(三)RFID 应用于供应链物流及物流中的温湿度工作原首先,在物品箱放入冷链车之前,温湿度标签(该温湿度标签有 GPS+GPRS 模块,能对车辆和货物定位,并将车辆的位置信息发送到系统终端)会被安装到物流车内,待装运出发后,开始持续记录物品所处环境的温湿度。标签信息通过无线方式发送数据,标签使用ZigBee 微波标签,保证了信息能通过
16、金属质地的物品箱发送到物品箱外的 PDA 中,这样物流车门口放置的 PDA 就能读到标签发送的数据,并显示出来。如果温度达到预设极限值,发出警报。系统控制 PDA 读取的时间,每隔几分钟控制 PDA 开关读取标签发送的数据,并且通过表格或者曲线的方式发送到厂商物流中心的电脑。在途中系统中心能随时对车辆进行定位。如果物流车里的温度靠近预先设定的温度极限值,系统则会根据预先设定的方式报警,提醒司机调整物流车冷库的温度。该系统也可以配置 GPRS 模块,通过 GPRS 技术,厂商物流中心可以通过 PDA 对物流车的温度进行监控,得出曲线或图表进行分析。当货物到达目的地,司机能即时凭警报信号检查温度出
17、现异常的箱子。而系统亦会自动制作温度趋势图,使能准确地知道在什么时间温度发生了怎样的变化。货物送到客户那时,能通过 PDA查看整个物流过程中的温度变化情况,一旦发现某时刻温度的实时值超出极限值范围,客户可以选择不收货,司机不交货。系统流程系统功能1、货物物流信息(司机信息、收货人信息、物流车离开时间、到达时间、是否完成送货等。)货物从货物仓库提出前就将温度标签安放在货物箱上,将物流车的相关信息录入到系统软件中,当货物放入物流车时开始计时,记录时间,当物流车到达时记录时间,当货物成功送到客户手中后,司机单击完成送货。2、货物相关信息(货物名称、货物数量、货物属性,仓储温度。)电子标签中存放了货物
18、相关信息,客等人可以通过手机取,也可以通过访问通过 PDA 发送到物流中心相应网站的页面上查看,如果客户认为必要,还可以通过外接的打印机直接将曲线图表打印出来,和交货单一起,让客户签收。货物出库后,货物的信息保存在厂商物流中心电脑的数据库中,以备之后查询。3、物流车内实时温度变化情况如上图,温度标签从货物放入物流车开始计时,每隔几分钟 PDA 读取温度数据,这个时间段可以由用户自行设置,如果温度达到预设的临界值(临界值在货物保存温度范围之内)即达到报警点,系统就会发出警报,提醒司机调节物流车中的温度。显示每隔几分钟物流车内的温度变化情况,司机后客户可以通过 PDA 随时查询。而厂商物流中心的电
19、脑也可以通过手持机发送的数据实时对温度进行监控。4、报警管理(报警次数、报警时间、是否处理 )当物流车内温度达到预设的临界值时,PDA 会发出警报,通知司机注意调节物流车冷库温度,避免温度超过货物的保存温度,而使货物变质。而物流中心通过 PDA 发送的数据,一旦数据超出范围,物流中心的电脑也会发出报警,在过一段时间后,如果报警没消失,管理员就得通知司机,问询情况。5、系统设置(对系统报警方式,处理方式,时间间隔等的设置)通过系统软件可以控制 PDA 发送数据的时间和次数,这样就免去了标签时时刻刻发送数据,而 PDA 时时刻刻读取数据的麻烦。6、车辆位置随时查询标签能对车辆进行定位,并将数据发送
20、到系统中心。车辆途中出了任何状况,系统中心随时能知道,并提供相应援助。软件功能实现1.数据实时采集功能如实采集冷藏车内货物的温度,PDA 每隔预设定的时间向系统中心发送,并进行实时显示,方便现场读取实时数据。2 数据存储功能所有采集的数据都同步实时地存储在 PDA 中,并通过 GPRS 方式发送到管理中心上,实现存储功能,当然 PDA 自身也能实现存储功能,能随时对数据进行存储查询。3.打印如果有必要客户可以要求将运输过程中的温度变化情况曲线图打印出来,可以从 PDA 上直接打印,也可以访问相关网站,将对应的的曲线打印,作为运输过程中温度正常与否的凭证。4.预警功能当温度出现异常时,发出声光报
21、警提醒跟车人员,并及时的发送短信报警给管理中心及相关人员。当温度达到预设定的报警点时,发出警报,把事故压至萌芽状态。5.远程监控功能可以按照预设定时间地将数据传送给监控中心(包括位置信息) ,实现了货物冷链车的远程监控。并将各个车辆的数据存储在计算机中,或者打印出来。6. 服务器软件功能a) 将多个冷藏车温度数据的存储在计算机中,做长期保存记录。b) 可用多种方式查看历史数据,如曲线、数值等。c) 可将历史数据以多种方式导出,如 EXCEL、WORD、PDF 等。(四)RFID 应用于供应链仓储温湿度系统优势1)无线光电温湿度传感器是利用射频技术传递温度信息,实现了采集器和被采集点等电位,安全
22、可靠;2)每个温湿度探头具有唯一的 ID 号,当无线传感器发送被监测点温度的同时,把其自身的编号(ID 号)也传输出来,这些数据最终被传输到计算机时,计算机根据事先在数据库中保存的传感器编号与安装地点关系,自动确定各监测点的温度。这一特点非常适合变电站具有大量监测点的应用,提高了系统的自动化程度,减轻了人工测温湿时的繁琐手工记录工作。3)无线温湿度数据传输:传感器与测温湿终端之间采用无线连接,不需要增加额外的线路,既方便了系统的安装与维护,又减少了对环境安全运行的影响,使系统的安全性、灵活性得到极大提高。无线通信的工作频率,对人体无伤害、对周围设备无电磁干扰,符合FCC 标准和国家无线管理规定
23、 .4)每天 24 小时连续在线监测:传感器每隔一定时间 (可以事先设定 )自动发射一次监测点的温度数据,计算机实时收集并记录所有监测点的温度数据,发现异常立即报警。解决了试温片、红外等测温湿方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。5)系统具有趋势分析功能:对每个监测点测得的温湿度数据作长时间保存记录,并实时进行分析。对温湿度变化呈现逐步升高的监测点,在温湿度没有达到上限值之前,事先进行预警,把故障消除在萌芽状态 。系统原理测温:通过无线温度传感器的单片微处理器控制将被测环境温度由温度传感器转换成数字信号,再通过无线发射接收模块传递至读写器,通过微处理器将采集到的温度信息,通过 48
24、5 通讯模块上传到一台 PC 计算机。将多个传感电子标签分布在读写器的周围,在有效的通讯范围内可以随意添加、删除、移动测温终端。读写器则安装在控制中心,控制中心计算机软件实时监控每个点温度的变化,温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据,在数据库中作长期保存,实时显示监测点的温度变化曲线,并进行分析,一旦发现温度过热、或急剧升温到设置报警温度立即报警,实现足不出户掌握整个系统的温度状况。测湿:通过无线湿度传感器的单片微处理器控制将被测环境湿度由湿度传感器转换成数字信号,再通过无线发射接收模块传递至读写器,通过微处理器将采集到的湿度信息,通过 485 通讯模块上传到一台 PC 计算
25、机。将多个传感电子标签分布在读写器的周围,在有效的通讯范围内可以随意添加、删除、移动测湿终端。读写器则安装在控制中心,控制中心计算机软件实时监控每个点湿度的变化,湿度监测计算机从测湿通讯终端采集各监测点的湿度数据,在数据库中作长期保存,实时显示监测点的湿度变化曲线,并进行分析,一旦发现湿度超出正常范围内立即报警,实现足不出户掌握整个仓库的湿度状况。温湿度监控示意图实现的功能及达到的效果自动检测出目标环境的温湿度并传至管理终端温湿度传感器测量精度高(可精确至 0.01 度) ,减少了工作的误差目标环境超出正常温湿度发出报警系统采集各种温湿度数据生成一个数据库,为当前和历史数据提供参考信息降低了工
26、作人员的劳动强度,对于某些恶劣环境的检测有效避免了对工作人员的健康危害系统可靠性高,可实现常年 7X24 小时的实时监控通过软件,可以查询到每一个终端的历史数据,历史曲线及超过设定范围的时间(五)RFID 应用于供应链零售环节供应链的最后一个环节是零售环节,也是货物的最终目的,以及商家厂商的利益所在。零售环节对于整个供应链来说可以说是“养兵千日用兵一时”。下面就来说明 RFID 在零售环节的应用。货物从厂商或者物流公司运输到零售商仓库后,将每个入库的产品都贴上标签,对所以商品都录入基本信息(如厂商、入库日前、保质期、接货人等) ,这些信息将在以后的零售的各个环节中应用到(如顾客查询价格、工作人
27、员补货、食品安全检查等等) 。RFID 零售环节中主要解决一下问题:1、减少物品脱销,提高货架的利用率补充什么货物,什么时候补充,补充的具体数量等。而一定比例的缺货现象是由于货架管理不善造成的。这个看似不大的比例往往会造成企业数百万美元的损失,甚至是影响企业生存的重要大因素。智能标签能埘某些时效性强的商品的有效期限进行监控,这样利用RFID 技术,制造商、物流商和零售商等能够掌握商品的实时库存,及时补货,缩短库存周转期。2、加强产品安全管理根据电子标签提供的即时信息,超市管理员可以了解商品的相关信息,如产品是否保鲜保值等。使用 RFID 电子标签对新鲜食品实行供应链的管理,大大节约了资源,提高
28、了效率,并能对食品开展全程控制,保证食品安全。3、改善数据采集由于零售业经理们处理的数据量持续增长,所以在信息技术方面的投资也不断增加。零售企业追加信息技术投入的几个重点领域包括供应链、客户管理以及数据仓库解决方案等,这些都需要大量准确的数据作为基础。数据的采集和集中是商业智能的重要基础,而许多零售业由于受困于数据来源的问题,迟迟未能开发出数据仓库和商业智能应用,RFID 的引入将大大改善零售企业的数据基础。4、降低人工成本现阶段,我国零售业中人力成本约占总成本的 30%以上。RFID 的设计可以实现商品登记自动化,盘点时不需要人工的检查或扫描条码,更加快速准确。在购物时,你只需选择你想要的商
29、品放入你的购物车,在商场出口处,扫描器可将带有 RFID 标签的整车货物一次性扫描,并能从顾客的结算卡上自动扣除相应的金额,这个过程是自动完成的,不需要收银员。现阶段零售业的收款方式是通过收银员人员使用红外扫描设备来计算收款金额,不但容易造成一些人为的损失,且需要很多人手来收款。总结该系统对供应链的各个环节-采购、仓储、零售、运输 应用 RFID 技术,实现无人化管理。我们看到.零售业巨头沃尔玛已经从 RFID 应用中获得了可观收益:商品管理成本和仓库管理成本大大下降,管理准确度上升;员工工作效能大幅度提高; 供应链实时追踪度、透明度进一步增强;及时反应能力提高 ;顾客满意状况显著改善,等等。随着标签价格逐渐下降,行业应用环境的逐步完善,RFID 在我国零售业中应用将逐步增加,我国零售业应该把握时机在供应链上使用 RFID,在商品销售上使用条码技术,将两者的优点相结合