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國家煙草企業采用新設備和新技術提高了卷煙自動化生產效率,而且保證了產品優質優量[1]。其中,現代化物流管理系統—條碼技術的廣泛應用,在提高了煙草生產效率的同時,有效地改善了成品煙的庫存管理。然而,傳統的條碼技術存在著諸多缺陷:(1)煙草管理的諸多環節主要以員工手工操作錄入為主,造成差錯率高、資源浪費、工作量大等現象;(2)出入庫品種和數量的急劇增加導致出入庫頻率增加,掃描效率低下, 出現漏掃、誤掃的現象。由此可見,在煙草物流管理系統中,較低的信息化程度嚴重阻礙了煙草企業的發展。

目前,貴州省煙草公司銅仁分公司在煙草配送過程中已開始應用RFID技術[2,3],有效提升了生產效率。但是,該項技術的應用還處于起步階段。因此,為了滿足國家煙草業“一號工程”需求,實現煙草物流管理的自動化,現有計算機技術有必要與RFID技術有機結合,提高煙草行業的智能化管理水平。

借助RFID技術的數據容量大、識別速度快以及非接觸識別等優勢特征,本文深入研究了煙草倉儲物流管理體系的設計,很好地解決了煙草倉儲物流管理中存在的缺陷。與傳統的條碼技術相比,基于RFID技術的煙草倉儲物流管理系統可以有效提高煙草倉儲物流管理的信息化。

射頻識別技術RFID(Radio Frequency Identification)是一種無線通信技術,它可通過無線電訊號識別特定目標并讀取數據。作為一項易于操作的非接觸識別技術,RFID技術具有數據容量大、識別速度快、安全性強以及可動態實時通信等優勢, 已廣泛應用于醫療、交通等領域[4]。典型RFID系統結構如圖1所示,主要由電子標簽、天線、讀寫器、計算機系統以及相關的網絡組成。

圖1 RFID 系統結構  下載原圖

圖1中,電子標簽由耦合元件和芯片構成,標簽本身包含電子存儲信息,依附于物體上標識目標對象;天線被用來傳遞射頻信號;讀寫器分為手持式和固定式兩種,被用以讀寫標簽信息;計算機系統經標簽的合法性判斷來控制整個過程;網絡是連接RFID與應用軟件的媒介。

在煙草倉儲物流管理中引入RFID技術,可以有效實現倉儲物流的信息化管理,如煙草信息的采集以及出入庫盤點等。

煙草倉儲物流管理系統的主體業務由成品入庫管理、在庫管理以及出庫管理三部分組成,主要用途是監測、追蹤各個環節,使物流與信息流有機整合。

如圖2所示,RFID技術應用于煙草倉儲物流管理中的方法為:(1)經后臺數據庫將電子標簽與托盤上的相關信息進行關聯;(2)通過電子標簽上所有數據的采集來獲取整個托盤上的相關信息。

圖2 煙草倉儲物流管理系統架構圖  下載原圖

煙草倉儲物流管理系統的工作流程大致如下:首先,卷煙到貨入庫時,進行產品條碼信息的到貨掃描,將采集到的產品條碼信息與電子標簽進行垛信息構建,并經壓縮加密保存在應用RFID的數據區域內;然后,垛信息以某一關聯好的形式進行存儲和運作,若出現變更要及時做出新的信息關聯;最后,采用固定式讀寫器和地埋式天線進行電子標簽的采集和上傳,經系統驗證形成條碼信息,實現卷煙的到貨掃描。

以RFID技術為基礎的煙草倉儲物流管理系統將RFID電子標簽作為信息源,經讀寫器識別煙草信息,構建垛信息,實現卷煙入庫管理、在庫管理和出庫管理的自動化和信息化。 3.2.1件煙到貨管理。在煙草物流過程中,成品煙因品牌、運輸方式、入庫數量等存在著差異而采取零散入庫的方式。如圖3所示,件煙到貨后,工作人員進行條碼信息掃描,并按條碼信息進行碼垛,最終以托盤形式進行倉儲流通。

圖3 件煙到貨入庫流程圖  下載原圖

圖4描述了垛信息寫入的整個流程。

圖4 垛信息寫入流程圖  下載原圖

首先,使用讀寫器采集到貨件煙的條碼信息,并將該條碼信息傳輸給垛信息存儲到軟件數據庫中,其中,數據庫中的條碼信息可以按照品牌或按照掃描次序進行整合。

其次,由工人按照固有順序對已掃描條碼信息的件煙進行堆垛操作。托盤堆垛完成后,經人工掃描將相應的條碼信息反饋給垛信息生成軟件,垛信息存儲在相應的電子標簽區域內,這樣就完成了電子標簽與件煙條碼信息的關聯。其中,垛信息生成軟件將存儲在電子標簽的件煙條碼信息傳輸到到貨掃描軟件,實現到貨的業務需求。

最后,完成掃描并確認單據。進口煙因缺少一維條碼而不能采集件煙條碼信息,這就需要碼垛時人工錄入進口煙的特殊代碼(如產地、品牌等)信息,使電子標簽與整托盤件煙信息進行整合建立垛信息。實際操作時,為方便管理,應針對不同性質的件煙分開碼垛。其中,在件煙到貨管理的過程中,若出現到貨量大、固定RFID系統故障時,可使用手持式RFID設備完成關聯操作。

3.2.2件煙在庫管理。若已建好垛信息的托盤發生件煙變更, 則需要在電子標簽的數據區域更新垛信息,具體操作如圖5所示。

圖5 垛信息更新操作圖  下載原圖

圖6為垛信息更新流程圖 。 具體流程如下:首先,使用手持式讀寫器掃描電子標簽,垛信息會獲得更新,進而獲得與該電子標簽關聯的條碼信息;其次,經一維條碼掃描采集調整的條碼信息,新的垛信息會通過更新軟件自動生成;最后,將更新的垛信息經手持式讀寫器保存到電子標簽的數據區域即可。

圖6 垛信息更新流程圖  下載原圖

3.2.3件煙出庫管理。電子標簽與件煙條碼垛信息的建立、更新與使用的過程中,需要在電子標簽的數據區域實現數據的壓縮加密和解密解壓;垛信息使用完畢后,要將其銷毀并將電子標簽的數據區域清空。

為滿足客戶需求,需要經件煙掃描軟件出具出庫單據。針對件煙逐個出庫的情況,可采用一維條碼進行條碼信息采集; 而針對整托盤出庫的件煙,需要使用件煙掃描軟件和地埋式RFID系統(或使用車載RFID設備)掃描并獲得電子標簽ID, 經數據解析并關聯到所有件煙條碼信息。這樣,檢驗完成掃描之后即可準備出庫。圖7描述了垛信息解析的過程。

圖7 垛信息解析流程圖  下載原圖

相較于傳統的條碼技術[5],在煙草倉儲物流管理系統中引入RFID技術,提高了煙草倉儲物流管理的效率和信息化水平。具體優勢有如下四點:

(1)煙草倉儲物流的各個環節與RFID技術的有機整合, 有效優化了各項業務操作,提升了管理水平;

(2)識別速度快且準確,大大提高了成品卷煙出入庫的管理效率,節約了成本;

(3)RFID技術具有非接觸識別和電子標簽數據可動態更改的特點,可以實現數據的動態實時管理;

(4)該項技術科學地簡化了出庫操作流程,提高了煙草出庫系統的自動化程度,節省了人力資源。

RFID技術作為物聯網發展的最關鍵技術,其應用市場將隨物聯網的發展而擴大,因此,將RFID引入到煙草物流領域是一項巨大的系統工程。本文著眼于將RFID技術應用于銅仁地區煙草倉儲物流管理的研究,實現了管理系統的自動化和信息化水平,提高了管理效率。