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國家電網(wǎng)公司實施物資集約化管理以來,已經(jīng)建立了統(tǒng)一的物資管理體系,在保障物資供應(yīng)、促進管理規(guī)范等方面取得了顯著成效。為了支撐現(xiàn)代化物資倉儲業(yè)務(wù)的順利開展,建立以集約化、信息化、 自動化、專業(yè)化為核心驅(qū)動的倉儲管理信息支撐系統(tǒng)是十分必要的。然而由于歷史原因,倉儲管理基礎(chǔ)設(shè)施和信息化系統(tǒng)建設(shè)滯后,已不能適應(yīng)國家電網(wǎng)公司對物資管理的需求,嚴(yán)重制約了物資集約化的管理水平。

無線射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)是提高倉儲管理信息化水平的有效途徑。 由于RFID標(biāo)簽存儲信息量豐富、識別速度快、實時、 方便等特點,通過與國家電網(wǎng)公司ERP信息系統(tǒng)及RFID手持終端配合,可以實現(xiàn)對訂購、驗收、收貨、 上架、補貨、揀選、復(fù)核、發(fā)貨、退貨、配送等業(yè)務(wù)流程的支持。因此,有必要研究如何借助RFID技術(shù)提高倉儲管理信息化水平,實現(xiàn)倉儲精細(xì)化管理。

目前,在國家電網(wǎng)公司的倉儲管理中,對倉儲物料的信息采集主要采用接觸式的條碼技術(shù),但是條碼技術(shù)存在一系列的缺點:條碼需要人工逐條掃描操作,效率低,并且記錄的信息無法更改,存儲容量相對較小;“看到”條形碼才能讀取;如果條形碼標(biāo)簽被污損、撕裂或丟失,掃描設(shè)備將無法正確識別條碼等。由于條碼標(biāo)簽存在先天不足與缺陷,導(dǎo)致越來越難以滿足倉儲管理的需求,從而影響管理的效益。 而RFID技術(shù)是未來物聯(lián)網(wǎng)自動識別應(yīng)用的趨勢,和目前大量應(yīng)用的接觸式條形碼識別技術(shù)相比,RFID技術(shù)具有以下優(yōu)勢。

1)智能化。RFID通過無線 電信號識 別倉儲特定物資并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),是非接觸式自動識別技術(shù)的一種。與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)依靠光電掃描不同的是,RFID識別工作不需要人工干預(yù),可應(yīng)用于各種倉儲環(huán)境,且識別的數(shù)據(jù)可通過接口傳送到ERP等信息系統(tǒng)中,從而實現(xiàn)倉儲物資信息處理的自動化[1]。

2)遠(yuǎn)距離識別。RFID標(biāo)簽進入磁場后,不斷地主動或者被動地發(fā)射無線電波,可以被閱讀器接收并正確地識別出來。根據(jù)RFID類型的不同,識別的距離從幾厘米到幾十米不等。當(dāng)采用自帶電池的主動標(biāo)簽時,有效的識別距離可達30 m以上。

3)快速大批量掃描。RFID辨識器可同時辨識讀取多個RFID標(biāo)簽,RFID的讀卡器每250 ms便可從射頻標(biāo)簽中讀出商品的相關(guān)數(shù)據(jù),同時當(dāng)標(biāo)簽進入磁場時,閱讀器能夠識別高速運動的物體,并同時處理多個標(biāo)簽,實現(xiàn)批量識別(可同時處理200多個標(biāo)簽)[2,3]。

4)體積小型化,形狀多樣化。在使用方面,RFID可以根據(jù)需要進行安裝,不受倉儲物資尺寸大小與形狀限制。此外,RFID標(biāo)簽更可以向小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用于不同的倉儲物資。

5)抗污染能力和耐久性。目前倉儲管理使用條形碼的載體是不干膠或紙張,因此容易破損或受到污染。但RFID由于材質(zhì)和制造工藝與條形碼完全不同,因此對水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強的抵抗性。此外,倉儲物資在使用條形碼時,主要粘貼于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損,而RFID標(biāo)簽是將數(shù)據(jù)存在芯片中,因此可以應(yīng)用于比較惡劣的環(huán)境中。

6)可重復(fù)使用,使用壽命長并支持讀寫。倉儲物資所使用的條形碼包含的信息是只讀的,在粘貼上去之后就無法更改,只能夠一次性使用。而RFID標(biāo)簽內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)則可以重復(fù)地新增、修改、刪除, 方便信息的更新,可以在使用完成后回收并標(biāo)志其他倉儲物資。

7)穿透性和無屏障閱讀。RFID通過無線電信號識別特定倉儲物資并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),因此能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),并能夠進行穿透性識別。在需要時,甚至隔著箱子或其他包裝容器識別里面的庫存物資,而無需拆開庫存物資的外包裝。而條形碼掃描和識別必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以讀取條形碼數(shù)據(jù)[4]。

8)數(shù)據(jù)的記憶容量大。RFID標(biāo)簽的容量比條形碼大,可標(biāo)記的內(nèi)容更多。一維條形碼的容量是50 Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存2至3 000字符,而目前RFID最大的容量則有數(shù)MBytes,并且隨著記憶載體的發(fā)展,RFID數(shù)據(jù)存儲的容量也將不斷擴大[5]。

9)安全性。由于RFID存儲的是電子式信息, 其內(nèi)部數(shù)據(jù)可經(jīng)由算法進行加密,使存儲的內(nèi)容不易被偷竊、偽造及變造。

在國家電網(wǎng)公司加快建設(shè)現(xiàn)代電網(wǎng)物流體系的過程中,RFID技術(shù)可以應(yīng)用于倉儲管理環(huán)節(jié)中,以快速、準(zhǔn)確、低成本的方式解決數(shù)據(jù)采集問題。在倉儲業(yè)務(wù)上涉及2個部分的業(yè)務(wù)應(yīng)用:現(xiàn)場收發(fā)貨和倉庫移動應(yīng)用,其中倉庫移動應(yīng)用還包含倉儲管理 (Warehouse Management,WM)/ 物料管理(Inventory Management,IM)2個方面的業(yè)務(wù)應(yīng)用。這些業(yè)務(wù)應(yīng)用場景中涉及的業(yè)務(wù)涵蓋了現(xiàn)場交接、驗收、 發(fā)貨管理,以及庫內(nèi)的收貨入庫、組盤上架、揀配下架、發(fā)貨出庫、庫內(nèi)轉(zhuǎn)儲、盤點、倉位調(diào)整、記賬變更等業(yè)務(wù)階段。

使用RFID技術(shù)無縫集成RFID識別系統(tǒng),與國家電網(wǎng)公司ERP系統(tǒng)中的招標(biāo)采購、供應(yīng)商管理、物資管理、編碼體系等系統(tǒng)的橫向集成,實現(xiàn)訂購、驗收、收貨、上架、補貨、揀選、復(fù)核、發(fā)貨、退貨、配送等業(yè)務(wù)流程的支持,實現(xiàn)物資和備品備件的全程標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一管理。在現(xiàn)場收發(fā)貨、IM倉儲作業(yè)、WM倉儲作業(yè)三大場景下,RFID技術(shù)具體應(yīng)用的業(yè)務(wù)流程如圖1、圖2所示。

圖1 現(xiàn)場收發(fā)貨、IM 倉儲作業(yè)環(huán)境下 RFID 技術(shù)具體 Fig.1 RFID application procedure in on-site receiving and delivery and IM

圖2 WM 倉儲作業(yè)環(huán)境下 RFID 技術(shù)具體應(yīng)用的業(yè)務(wù)流程 Fig.2 RFID application procedure in WM

為加快建設(shè)現(xiàn)代電網(wǎng)物流體系,實現(xiàn)國家電網(wǎng)公司倉儲物資管理方式集約化,并向主動服務(wù)方向轉(zhuǎn)變,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過射頻識別和激光掃描器等信息傳感設(shè)備以實現(xiàn)對電力物資的RFID智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,從而實現(xiàn)電力物資的標(biāo)準(zhǔn)化及信息化管理。

將RFID技術(shù)應(yīng)用 于國家電 網(wǎng)公司的 倉儲物資管理中,在總體架構(gòu)上分為三大部分:ERP系統(tǒng)、 RFID應(yīng)用中間件和應(yīng)用終端。其中,ERP系統(tǒng)為國家電網(wǎng)公司物資管理信息系統(tǒng),系統(tǒng)功能強大,覆蓋倉儲物資管理全過程,提供完善的物資信息和管理方式;RFID應(yīng)用中間件,能與ERP系統(tǒng)進行緊密的業(yè)務(wù)集成和數(shù)據(jù)集成,貫穿于ERP工作流程的庫存管理等環(huán)節(jié),將應(yīng)用終端硬件設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為ERP系統(tǒng)可直接處理的業(yè)務(wù)單據(jù),起到RFID系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)之間的信息溝通作用;應(yīng)用終端包含PDA移動客戶端、出庫檢查PC機、移動小車等形式,采用胖客戶端的原生應(yīng)用APP模式,使用C/S架構(gòu),以保障系統(tǒng)運行的高質(zhì)量性、高可靠性、高穩(wěn)定性和低風(fēng)險性。總體運行模式如圖3所示。

圖3 總體運行模式 Fig.3 Overall operation mode  下載原圖

1)庫存物資采購收貨。供應(yīng)商根據(jù)到貨驗收單送貨到對應(yīng)的倉庫,物資供應(yīng)(分)公司倉庫管理員根據(jù)到貨驗收單對貨物進行檢驗。檢驗不合格則通知合同履約專責(zé);檢驗合格,倉庫管理員將物料上架。供應(yīng)商根據(jù)相關(guān)要求,打印物料碼標(biāo)簽,并貼在物料或包裝上。如果供應(yīng)商沒有打印物料碼標(biāo)簽, 倉庫管理員需要打印物料碼標(biāo)簽并貼在物料或包裝上。

2)庫存物資調(diào)撥入庫。物資發(fā)出部門將物料送達倉庫并提交調(diào)撥單,倉庫管理員根據(jù)調(diào)撥單進行貨物檢驗。如果檢驗不合格,與需求部門協(xié)調(diào)將物資退還給發(fā)貨部門;如果檢驗合格,倉庫管理員通過手持終端將物資入庫、上架。

3)庫存物資調(diào)撥出庫。倉庫管理員接收到調(diào)撥單,根據(jù)調(diào)撥單將物資下架、出庫。下架過程中如果發(fā)現(xiàn)所在倉位的物料數(shù)量、可用狀態(tài)與系統(tǒng)信息有差異,必須及時反饋并查實原因,確保出庫單數(shù)量與實際出庫數(shù)量一致。對托盤管理的物料,下架時必須掃描托盤條碼。倉庫管理員與領(lǐng)料部門必須按實發(fā)數(shù)量簽收出庫單。

4)庫存物資盤點。倉庫收到盤點任務(wù),記賬員確認(rèn)倉庫內(nèi)沒有未完成的上架、下架任務(wù)后,創(chuàng)建盤點憑證同時凍結(jié)倉位,倉庫管理員進行盤點并錄入盤點數(shù)量,記賬員在系統(tǒng)中生成差異清單,并判斷是否需要重盤。如果不需要,創(chuàng)建差異分析報告,由相關(guān)部門審批,審批通過,記賬員清除WM中的差異,財務(wù)人員根據(jù)差異分析報告清除IM中的差異; 審批不通過,倉庫管理員根據(jù)審批意見進行相應(yīng)的處理。

5)庫存物資報廢流程。倉庫有物料報廢的需求,將倉位上的物料凍結(jié),由物資部門組織審核是否報廢。審核通過倉庫做報廢,倉庫管理員將物料下架; 否則將物料解凍,不做報廢。

本文在分析了國家電網(wǎng)公司物資集約化背景的基礎(chǔ)上,提出使用RFID技術(shù)可以實現(xiàn)電網(wǎng)行業(yè)倉儲管理領(lǐng)域的信息化和精益化管理。將RFID技術(shù)與以往電網(wǎng)行業(yè)使用的條碼技術(shù)作對比,并分析RFID技術(shù)的優(yōu) 勢所在。 在此基礎(chǔ) 上,對RFID技術(shù)所應(yīng)用的倉儲管理領(lǐng)域業(yè)務(wù)進行分析和提取, 提出總體業(yè)務(wù)框架,并分層次描述了實際應(yīng)用的總體架構(gòu)設(shè)計模式。最后,對RFID技術(shù)在電網(wǎng)行業(yè)倉儲管理的具體應(yīng)用場景進行介紹,以此提高倉儲物資管理的安全性、高效性、準(zhǔn)確性、集約化、全局性。