RFID资产与产品库存及防伪防窜货管理系统
本文主要介绍资产与产品库存及防伪管理系统。
1.总述
1.1建设背景
目前很多厂商仅针对产品记录批号与数量，没有对整箱进行管理与追溯，仓库管理通过现有的软件，记录出入库数量，库存数量，没有对库位进行管理，库存管理落实不到位，查找相应成品及批次比较困难，进出库记账不及时，同时也存在人为拿错的风险，出库以后的货物无法追溯，存在窜货及被假冒的风险。
为解决上述系列问题，科学地管理仓库，利用超高频技术对仓库全方位管理，对现有仓库系统进行升级，实现箱包码追溯，防串货，进出仓库实时准确，数据可视化，作业人员操作、查找方便，提升作业效率，大大提高仓库管理水平的目的，为后续仓库管理升级，奠定基础。
RFID技术在智慧生产制造方面主要有以下优势：
1、可以不用接触，整个过程无需人工干预，能够完成数据的自动化采集并且还不容易损坏;
2、对在生产状态移动的物体也可以进行信息的采集，并且能够同时识别多卡，操作比较便捷;
3、可以适用于生产环境恶劣、人员无法达到、数据存储量较大、数据传输实时性要求较高、数据传输能可靠有效的进行等一系列要求。
通过RFID系统的建设，可为智能生产积累经验，为后续改善生产环节中的各种问题拓展方向，总体上来讲，RFID在智能生产制造、仓储、物流的工作环境中对数据的实时采集有很大的应用前景，可实现从原材料、工厂制造、仓储、销售、客户需求一体化的管理，可灵活的按时生产、按需生产、按顺序生产等，实现真正的智能生产制造。
1.2建设内容
此项目通过智能仓库系统的建设，实现成品包装箱的信息化管理，成品数量与实际入库数量核对，出入库自动效验与登记，库存产品位置精确及可视化管理，高效盘点管理，已出库产品箱码追溯及防窜货管理系统与现有系统实时互通，将产品生产记录，出入库记录同步到工厂系统中，与销售单、提货单进行联动，结合叉车系统实现全数字化仓储管理，系统提供多维度完善的生产、出入库、库存报表，并提供按仓库的实时库存看板，以及分权限的防窜货查询系统，同时系统预留相应的数据接口，可为后期与MES系统交互提供支持。
1.3建设思路
采用超高频标签与NFC标签：超高频标签用于实现出入库，资产盘点功能NFC标签实现防伪防窜验证功能，在流水线生产时将两者进行绑定。
将产品上的信息(颜色，出场地，生产日期等)关联到电子标签TID，存储到数据库，在出库入库扫描时，通过RFID超高频技术批量扫描，将获取到的全部电子标签TID码，上传到数据库查询，操作人员将对应的条码通过批处理导入到系统中。
1)入库及出库扫描盘点，通过RFID门禁通道批量扫描整托盘箱包电子标签，实现代替条码扫描枪的功能，将结果导出到数据库，由特定业务系统执行批处理完成条码的批量导入;
2) 防伪防窜，通过绑定的NFC标签，消费者通过支持NFC功能的手机扫描NFC标签，通过登录APP或者浏览器验证真伪;
2.系统设计
2.1建设范围
通过RFID系统的建设，对生产的成品进行仓库可视化管理，自动生成系统单据，实现追溯，防窜货管理。
监控范围：
生产线，仓库出入口及库位，产品流向及溯源;
可扩展：
人员门禁、生产过程监控、质量分析、仓储管理;
监控物流链：
1、入库过程：生产加工→粘贴条码→流水线打包→条码扫描→成品组垛(自动关联托盘标签)→待入库缓存→入库扫描(核验)→上架→上传系统→仓库管理(移库、拆板、组垛)→报表查询;
2、盘点过程：手持终端获取盘点任务→扫描盘点→盘点结果导出→托盘查询→报表查询;
3、出库过程：销售单→提货单→叉车拣货任务及出货计划→叉车拣货及下架→出库扫描(核验)→上传系统→生成流向信息→出库完成→防窜货查询→报表查询;
2.2建设重点与难点
厂区生产环境内稳定可靠，可维护性好，能通过管理平台监控及管理所有设备，是系统成功的基础;
能精确识别对象的类型及数量，是项目成功的关键;
设备支持双信号输出，采集数据能在传输到采集服务器的同时，能传输相同的数据到本地的工作站，大大提高系统的实时性，保证数据的完整性，以应付不同的异常状况，是项目成功的保障。
2.3标准和规范
GB/T 8567-2006计算机软件文档编制规范
GB/T 9385-2008计算机软件需求规格说明规范
GB/T 14258-2003信息技术自动识别与数据采集技术条码符号印制质量的检验
ISO/IEC18000-6《信息技术一针对物品管理的射频识别(RFID)一第6部分:针对频率为860-930MHz无接触通信空气接口参数》
ISO/IEC 19762-3-2012信息技术自动识别和数据采集技术
GB/T 191-2008包装储运图示标志
GB/T 18220-2000手持式个人信息处理设备通用规范
GB 9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
GB/T 15425-2002EAN·UCC系统 128条码
《RFID中间件Web接口规范》
《RFID中间件JMS接口规范》
2.4条件与限制
1、生产线及仓库需提供必要的以太网有线网络接口及220V电源接入;
2、箱码编码规则、货架编码规则、不同产品装托盘规格、批次、存放上架及拣货规则、命名规范等需提前定义;
2.5系统功能及架构
系统主要由托盘标签识别设备、射频识别通道、手持终端以及中间件管理软件和业务管理软件组成，所有读写器的数据通过网络传输到采集服务器并存储到数据库中，同时扩展支持本地RS485接口传输到本地IPC(工作站)，各功能区(工段)的读写器将读取到的RFID数据上传到特定的采集服务器，由业务管理软件进行逻辑处理，并通过数据接口与上级系统对接。
系统分为硬件设备层、数据采集层以及业务应用层，RFID中间件管理软件对设备进行统一管理、维护及数据读取，并与业务系统对接，业务系统只需要关注业务应用，大大简化部署难度，增强系统可靠性，同时为系统扩容提供便利。系统内部服务器
系统整体流程：
硬件系统部署：
1、出库、入库采集
2.6业务详细说明
通过RFID系统的建设，用户操作步骤大大减少，所有的数据输入与输出环环相扣，减少了出错几率，为提高生产效率，增强企业实力提供有力保障。
2.6.1入库
1)叉车叉取待入库托盘，叉车读写器读取托盘标签，获取当前托盘的批次、名称、箱数;
2)系统自动根据产品类型，批次以及当前仓库的信息进行匹配，查找空闲的或者允许重复存放的同批次的库位，输出推荐库位信息;
3)叉车移动至仓库大门，射频识别通道读取托盘标签信息，获取批次、名称、箱数、托盘编号;
4)系统将当前入库信息与入库任务进行匹配，如果当前托盘编号存在入库任务内，则亮绿灯放行，如果不存在，则表示异常，亮红灯并报警，系统记录异常信息;
5)叉车移动至对应库位，将托盘放入库位，叉车读写器读取托盘标签，同时读取库位标签，叉车工控机显示托盘信息及库位编码，操作人员进行人工确认，如果当前推荐库位无法满足要求，则托盘存放的位置以最终存放位置为准，操作人员进行人工确认;
叉车将托盘放到最终位置→人工点击确认→完成
6)上架完成后，系统更新电子看板，显示当前库位以及库位存储的状态，统计显示物料种类，库存成品数量等;
7)将入库信息通过API同步到生产管理系统;
2.6.2仓库管理
1)移库，将托盘从一个库位移动到另一个库位;
手持终端扫描托盘标签→将托盘移动到新库位→手持终端扫描新库位标签→完成
移库操作也可以由叉车完成。
2)拆板，将一个托盘拆分为两个托盘;
手持终端扫描待拆分的托盘→手持终端扫描新托盘→将成品箱搬到新托盘上同时扫描成品箱条码→重复搬成品箱并扫描→完成
3)组垛，原理及操作方法同拆板;
4)产品查找，手持终端输入产品批次或名称，可查询具体存放位置;
2.6.3盘点管理
1)全部盘点，使用手持机进行扫描仓库内全部托盘信息，获取成品信息，与库存进行比对形成报表;
2)局部盘点，依据生产管理系统生成的盘点任务，针对部分成品进行盘点，形成盘点报表;
手持终端导入局部或全部盘点任务→依次扫描待盘点的托盘→完成
2.6.4出库
1)仓管人员扫描或输入提货单号码，系统获取销售单内容，自动生成拣货任务以及出货计划;
仓管在操作界面输入提货单号码→系统显示提货内容→点击确认提货→完成
2)叉车收到拣货任务，选择其中一条拣货任务，开始拣货，系统自动提示可拣货的库位，叉车直接行使到对应库位进行拣货;
叉车操作人员选择一条拣货任务→点击确认开始→通过仓库大门系统自动完成一定数量→完成
3)出库核验，叉车经过仓库大门，射频识别通道读取托盘标签，系统获取对应的品类、数量、批次，并与出货计划匹配，匹配正确亮绿灯，异常亮红灯;
4)出货匹配正确，减少叉车拣货任务对应数量，直到拣货全部完成;
5)出货匹配正确，将品类、数量、批次、销售单、经销商、时间、仓库信息等生成溯源记录，便于溯源查询;
6)更新电子看板信息;
7)出库记录通过API同步到生产管理系统;
2.6.5防窜货查询
NFC工作模式：
读模式(主动模式)：读模式一般需要有NFC 标签或NFC 卡。需要有读卡设备(可以是 NFC 手机或独立的读卡器)和NFC 标签或NFC 卡进行通信。
前期在工位绑定中将箱包信息绑定双频标签(NFC标签和UHF标签)，验证流程如下：
1)管理员防窜货查询，管理员登录以后，进行NFC扫描，可查询到溯源的经销商、生产时间、出库时间、销售单、批次等全部信息，不记录查询次数;
管理员登录→NFC扫描→展示溯源信息→完成
2)普通查询，客户通过支持NFC功能手机或其他设备联网后扫描到NFC标签信息，通过APP软件调用NFC功能，读取NFC标签信息，可查询到生产时间，是否为真品，以及查询次数;
NFC扫描→展示溯源信息→完成
示例如下：
2.7系统效益
自动检验、自动绑定、自动库存管理、自动出入库核验，能节省人员投入，加快进出库时间，节省开支;
形成完整的数据流，并实时统计，可实时了解已生产未入库、每天出入库、库存实时信息等状况，不用等到盘点才能了解;
建设直观电子看板，可清楚显示当前仓库库存情况，可展示品类、数量以及每个库位的状态;
透过完整的数据查询系统，可为防窜货提供依据;
系统可扩容，增加硬件设备和配置可应用于其他仓库，为后期生产过程改造、仓库扩建，建设自动化立体仓库打下基础;
信息管理系统对数据进行后台存储、分析、处理，保证了数据的准确性、高效性;
打造智能化产线及仓库可以实现对生产及库存的准确控制，充分利用现有资源，依靠现代信息软件技术，使生产仓储系统实现一体化。
3.系统优势
3.1设备先进性
建设采用一体式读写器、分体式读写器多种类型读写器根据实际场景灵活选用，在满足应用的情况下具有多样化选择，能降低成本的同时减少部署时间。
在需要大批量识别的区域，读写器支持双机或多机扩展使用，能大批量识别200件以上的货物。
读写器自身具有双输出，能在通过网络集中采集的同时，可以再通过本地RS485传输一路数据给本地工作站，可以实现多个系统同步处理或数据备份，大大提高系统的完整性及实时性，同时读写器具备自动休眠的特性，能在无标签的时候进行休眠，降低读写器能耗，适用于长时间工作，节能降耗的同时设备也更稳定。
3.2系统先进性
系统使用中间件管理软件集中采集，并使用管理程序集中进行设备监管，能全面的把控设备的运行状态，能对出现故障的设备及时进行邮件通知或短信通知，管理者可以在PC、手机、平板上查看并进行处理。
中间件软件同时可以管理多台设备，减少工作站投入的数量，能远程对设备进行重启、升级、读卡操作，使系统能高效、有序的运转。
3.3系统扩展性
系统从容量上可以进行扩展，能增加相关库区数量以及单批次读取的数量，都可以有序扩容;
功能性扩展能将后期的仓储管理更精细化，精确库区、库位，自动进出，甚至可以和自动立体仓储无缝对接，更能扩展工位管理及资产管理功能，实现一次部署，多维度使用，合理的最大化利用投资，实现企业有序、高效管理。
4.风险及对策
1)需求变更风险
目前用户是第一次使用RFID的解决方案，所以可能会出现需求细节不明确的情况。
对策：
设计与开发过程中，多与用户进行够通，对标签有误读风险
2)误读风险
对策：
通过在识别通道附近划定一定的隔离区，尽量能划出至少2米的隔离区，从物理上隔离其他标签;
通过安装金属屏蔽隔板的方式，从物理上屏蔽无线信号;
设置读写器的灵敏度，对信号较弱的电子标签进行过滤，从技术上屏蔽较远的电子标签;
通过对电子标签状态位的设置，从软件上屏蔽没有任务的空托盘，避免因空托盘转运而带来的识别风险。
5.主要设备介绍
5.1四通道固定式读写器
支持协议:ISO/IEC 18000-6C/6B
读取距离:0m-12.0m.
写距离:最大6.0m.
读取速度:>400张/秒
GPIO:4路通用I/O信号
识别能力:防碰撞协议，多标签识别.
5.2手持式读写器
支持Android、Wince操作平台，符合欧洲(ETSI EN 302 208)、美国(FCC part 15)、日本TELEC、中国CMII等主流超高频标准。根据人机工程学设计，外观精致，防护等级高，操作舒适、简单，便于携带，灵活性高，适合在各种环境条件下工作。主要应用在仓储物流、资产管理、图书管理、金融管理、生产管理、门票管理等领域。
手持机式读写器典型应用
物流行业如集装箱作业管理、仓库盘点管理、货物调拨跟踪等;
智能车辆管理如车辆稽查、海关通关、车证查验等;
生产自动化、零部件流程化管理等;
电子门票查验及人员证卡查验等;
资产设备巡更管理、资产出入库管理等。
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