0 引言

隨著卷煙生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，煙草企業(yè)通過采用新設(shè)備和技術(shù)改造來不斷提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。建立現(xiàn)代化的物流管理系統(tǒng)，對于煙草企業(yè)來說，也起到十分重要的作用。在煙草物流管理中引入條碼技術(shù)，可以極大地提高煙草的生產(chǎn)效率，同時提高成品煙庫存管理的及時性和準(zhǔn)確性，使得煙草行業(yè)的生產(chǎn)、銷售管理的自動化水平上了一個新的臺階。但是，傳統(tǒng)的條碼系統(tǒng)也具有明顯的缺點，如易污染、折損、需要停止等待逐個掃描，出入庫時掃描工作量大、效率低下，存在漏掃、誤掃的缺陷等。而且，目前煙草管理的許多環(huán)節(jié)仍采用手動信息錄入方式，庫存盤點效率低下，整個煙草管理流程中的信息化程度不高，因此，現(xiàn)有條件已無法滿足煙草企業(yè)發(fā)展壯大的需求。

為適應(yīng)國家煙草行業(yè)“一號工程”需求，實現(xiàn)成品煙的生產(chǎn)、管理、配送環(huán)節(jié)全流程的信息追蹤管理，有些煙草企業(yè)已經(jīng)針對RFID技術(shù)在煙草物流管理中的應(yīng)用進行了研究，并且提高了效率，但是，RFID技術(shù)在煙草企業(yè)倉庫管理中依然處于初步階段，并沒有充分將RFID技術(shù)與現(xiàn)有的計算機技術(shù)密切結(jié)合，很難實現(xiàn)煙草物流的自動化管理。因此，有必要利用RFID技術(shù)來提升煙草行業(yè)中的生產(chǎn)和數(shù)字化管理水平。

本文主要基于RFID技術(shù)，研究了煙草物流管理中倉儲管理系統(tǒng)的設(shè)計，并利用該技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲量大、存儲速度快以及非可視性讀取等優(yōu)點，較好地解決了目前煙草企業(yè)倉儲管理中入庫、在庫管理、出庫等流程中所面臨的問題。與傳統(tǒng)的條碼技術(shù)相比，基于RFID技術(shù)可以提高管理效率和數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，進而提高整個物流過程的信息化管理程度。

1 RFID技術(shù)介紹

射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification），又稱為電子標(biāo)簽，它是一種通信技術(shù)，可通過無線電信號來識別特定目標(biāo)并讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。作為新型的非接觸式識別技術(shù)，RFID技術(shù)具有安全性高、讀取速度快、穿透性強和存儲空間大等特點，在資產(chǎn)管理、定位、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。典型的RFID系統(tǒng)一般由RFID標(biāo)簽、讀寫器、天線、中間件以及計算機系統(tǒng)等部分組成，圖1所示是RFID系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖1中，標(biāo)簽一般由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，可附著在物體上用于標(biāo)識目標(biāo)對象；通過天線可在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號；讀寫器是讀寫標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式；中間件可銜接RFID設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)軟件，是將RFID硬件和應(yīng)用軟件結(jié)合在一起的媒介；計算機系統(tǒng)可根據(jù)邏輯運算判斷標(biāo)簽的合法性，從而控制過程的自動完成。

通過將RFID技術(shù)應(yīng)用于煙草物流管理系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)自動、快速、準(zhǔn)確地進行煙草信息的采集與關(guān)聯(lián)、商業(yè)入庫、出庫以及倉庫盤點等管理功能。

2 RFID技術(shù)在倉儲管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

煙草倉儲物流管理系統(tǒng)主要圍繞卷煙入庫管理、在庫管理、出庫管理等核心業(yè)務(wù)展開，用于對各個環(huán)節(jié)進行跟蹤、監(jiān)測、追溯，使得信息透明、過程可控，實現(xiàn)物流與信息流的整合。

2．1 煙草物流倉儲管理系統(tǒng)架構(gòu)

基于RFID的煙草物流倉儲管理系統(tǒng)主要是利用后臺數(shù)據(jù)庫把電子標(biāo)簽與該電子標(biāo)簽所貼在的托盤上的件煙信息關(guān)聯(lián)起來，使電子標(biāo)簽與托盤上的件煙信息所對應(yīng)，然后通過采集電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)可獲取整托盤件煙的條碼信息。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

煙草物流倉儲管理系統(tǒng)的工作過程是：商業(yè)企業(yè)在卷煙商業(yè)到貨時，先采集每件到貨件煙的條碼信息，實現(xiàn)商業(yè)到貨掃描，同時對采集到的件煙條碼信息與代表托盤標(biāo)識的電子標(biāo)簽建立垛信息，把此垛信息壓縮加密后保存在RFID應(yīng)用的電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中，這樣，托盤上的電子標(biāo)簽ID號就與碼放其上的件煙條碼信息關(guān)聯(lián)了起來，然后，件煙與托盤作為一個整體，以關(guān)聯(lián)好的形式在企業(yè)內(nèi)部進行存儲、流通；在企業(yè)內(nèi)部存儲、流通期間，若發(fā)生托盤上件煙變更的情況，則需要更新電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)中電子標(biāo)簽和托盤上件煙條碼信息的垛信息，以保證垛信息的實時準(zhǔn)確性；最后通過固定式RFID讀寫設(shè)備及地埋式天線采集電子標(biāo)簽信息，并上傳至中央管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)驗證后將數(shù)據(jù)解壓形成貨箱條碼信息，從而實現(xiàn)與一打兩掃商業(yè)到貨掃描系統(tǒng)的對接。

2．2 系統(tǒng)流程設(shè)計

基于RFID的煙草倉儲物流管理系統(tǒng)是以RFID標(biāo)簽作為信息識別和數(shù)據(jù)采集的信息源，并通過固定式或手持式RFID讀寫器對煙草信息進行識別，進而實現(xiàn)垛信息寫入、調(diào)整、出庫掃碼等功能，實現(xiàn)在整個倉庫內(nèi)的全過程貨位管理、作業(yè)指導(dǎo)、庫存盤點等相關(guān)倉儲管理功能，從而使卷煙從入庫、庫內(nèi)管理、出庫等整個過程管理的透明化。

2．2．1 件煙到貨管理

在煙草物流過程中，成品煙從工業(yè)出庫到商業(yè)入庫，由于不同品牌的煙草運輸方式、打包方式、入庫數(shù)量存在差異，因此在入庫時需要采取零散入庫的方式。操作人員需要對每件成品煙上的條碼進行掃描，將條碼信息添加至信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，然后由操作人員將掃描后的件煙進行碼垛，再以托盤形式在倉儲過程中流通。其煙草入庫工作流程如圖3所示。

使用固定式或手持式RFID掃描器對商業(yè)到貨的件煙條碼信息進行采集是，條碼信息將傳輸給垛信息生成軟件，條碼信息在垛信息生成軟件的數(shù)據(jù)庫中按品牌在不同的隊列中進行排隊，其實，該系統(tǒng)也可將用戶設(shè)置成不區(qū)分品牌的、按掃描順序?qū)l碼進行排隊。

接著，由人工對已掃描條碼的件煙進行托盤堆垛操作，對件煙條碼的采集和堆垛操作都必須嚴格按照固有順序進行。

待某個托盤堆垛完成后，便可運送到指定的位置，然后由人工使用手持條碼掃描設(shè)備掃描此托盤中的任意一件件煙，使相應(yīng)的條碼數(shù)據(jù)反饋給垛信息生成軟件，垛信息生成軟件從已掃描的件煙條碼隊列中找到相應(yīng)的整托盤條碼信息，通過地埋固定的RFID設(shè)備對托盤中的電子標(biāo)簽進行讀寫操作，建立電子標(biāo)簽和整托盤件煙條碼信息的垛信息，再把此垛信息保存到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)，以完成電子標(biāo)簽與件煙條碼信息的關(guān)聯(lián)操作，這標(biāo)志著此垛信息的生命周期的開始。事實上，也可以使用車載RFID設(shè)備，在叉車叉取托盤的時候使用類似的方法完成電子標(biāo)簽與件煙條碼信息的關(guān)聯(lián)操作。

垛信息生成軟件把成功寫入電子標(biāo)簽的件煙條碼信息傳輸給商業(yè)到貨掃描軟件，在完成商業(yè)到貨的業(yè)務(wù)需求關(guān)聯(lián)操作后，叉車將把托盤運輸至倉庫內(nèi)相應(yīng)的區(qū)域盤。

最后是掃描完成確認單據(jù)。針對沒有一維條碼的進口煙，一般不能通過條碼掃描設(shè)備來采集件煙條碼信息。為了使之能使用電子標(biāo)簽與整托盤的件煙信息關(guān)聯(lián)起來，需要人為地在系統(tǒng)中定義進口煙的特殊代碼，在碼垛時，人工錄入進口煙的產(chǎn)地、品牌、數(shù)量等信息，由系統(tǒng)自動生成定義好的指定數(shù)量的件煙條碼，再利用系統(tǒng)生成的條碼與電子標(biāo)簽建立垛信息。在實際操作中，應(yīng)該要求進口煙不能混裝在一個托盤中，對于不同性質(zhì)的件煙必須分開碼垛，以便于管理。在到貨量過大及固定RFID系統(tǒng)故障時，可以使用移動RFID設(shè)備作為后備方式來完成電子標(biāo)簽與件煙條碼信息的關(guān)聯(lián)操作，操作方式與固定RFID設(shè)備類似。具體流程圖如圖4所示。

2．2．2 件煙在庫管理

對于已建立了垛信息的托盤在企業(yè)內(nèi)部的倉儲、流通中若發(fā)生托盤上件煙變更的情況，需要把新的垛信息更新到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中，以保證垛信息的實時準(zhǔn)確性。詳細的操作流程如圖5所示。

針對發(fā)生件煙變更的托盤，應(yīng)首先使用移動RFID讀寫設(shè)備掃描托盤上的電子標(biāo)簽，部署在移動RFID設(shè)備上的垛信息更新軟件通過解析電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)，將獲得與該電子標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)的所有件煙條碼信息。

然后，再使用一維條碼掃描設(shè)備采集調(diào)整的件煙條碼信息，垛信息更新軟件將根據(jù)原有的垛信息自動生成新的垛信息。

再把新的垛信息通過移動RFID讀寫設(shè)備保存到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中，即可完成垛信息的更新操作。圖6所示是垛信息更新流程圖。

2．2．3 件煙領(lǐng)用管理

在建立和更新電子標(biāo)簽與件煙條碼的垛信息時，需要把電子標(biāo)簽與件煙條碼的垛信息壓縮并加密，通過RFID讀寫設(shè)備把壓縮加密后的數(shù)據(jù)寫入到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)儲存區(qū)域中。在使用電子標(biāo)簽與件煙條碼的垛信息時，需要使用RFID讀寫設(shè)備從電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中讀出先前壓縮加密的數(shù)據(jù)來解密解壓縮，在使用完畢垛信息后，需要銷毀垛信息，然后清空電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)即可。

根據(jù)客戶的需求信息，打碼到條件煙掃描軟件獲得領(lǐng)用信息，生成領(lǐng)用單據(jù)，操作工人領(lǐng)用件煙后，在分揀之前，還需要采集待分揀的件煙信息。針對按托盤領(lǐng)用的情況，還要增加整托盤電子標(biāo)簽掃描的方式。

針對逐件領(lǐng)用的件煙，可使用一維條碼采集設(shè)備，根據(jù)領(lǐng)用單據(jù)進行件煙條碼的采集。而針對整托盤領(lǐng)用的件煙，則需要把整托盤件煙運送到指定位置，再打碼到條件煙掃描軟件并使用地埋固定RFID系統(tǒng)掃描電子標(biāo)簽，以獲得電子標(biāo)簽的ID號，再解析電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)，獲取到與其相關(guān)聯(lián)的所有件煙條碼信息，這相當(dāng)于一次性掃描了整托盤的件煙信息，以此方式來實現(xiàn)打碼到條的整托盤件煙領(lǐng)用掃描。

也可以使用車載RFID設(shè)備，在叉車又取托盤的時候，使用類似的方法完成電子標(biāo)簽的掃描。

系統(tǒng)在電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)域中清除此垛信息，就標(biāo)志著此垛信息的生命周期結(jié)束。

掃描完成的件煙即可等待分揀。在領(lǐng)用量過大及固定RFID系統(tǒng)故障時，可以使用移動RFID設(shè)備作為后備方式完成電子標(biāo)簽的掃描操作。操作方式與固定RFID設(shè)備類似。解析垛信息流程如圖7所示。

3 系統(tǒng)性能分析

煙草倉儲物流管理系統(tǒng)以RFID技術(shù)為核心，通過全程跟蹤倉儲物流整個作業(yè)流程，可以初步實現(xiàn)全面感知、全程控制的信息化管理，提升煙草倉儲物流管理水平。與傳統(tǒng)的基于條碼技術(shù)的管理模式相比較，以RFID技術(shù)為核心的煙草倉儲物流管理系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

（1）可將整個倉儲管理過程與RFID技術(shù)密切結(jié)合，覆蓋至倉儲管理的各個環(huán)節(jié)，能夠有效完成從掃碼、垛碼、入庫、庫內(nèi)管理到出庫等各種業(yè)務(wù)操作，進而改進倉儲管理模式，提升管理效率；

（2）提高了成品卷煙的出入庫過程中的識別率，避免了重復(fù)性開箱，依次掃描條碼信息的繁瑣，節(jié)省了人工成本，而且RFID技術(shù)可以同時快速識別多個標(biāo)簽信息，提高出入庫效率；

（3）利用RFID技術(shù)的非可視性讀取特點，在庫存管理過程中，可以縮減盤點周期，并且通過庫位RFID標(biāo)簽和托盤標(biāo)簽，可以及時地記錄托盤貨物的變更信息，提高數(shù)據(jù)采集的實時性和準(zhǔn)確性，實現(xiàn)庫存的可視化管理；

（4）采用RFID技術(shù)可以簡化分揀操作流程，增強煙草分揀系統(tǒng)的自動化程度，大幅度提高分揀效率和準(zhǔn)確率，減少人工成本。

4 結(jié)語

RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究的重要方向，在煙草物流領(lǐng)域中，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是一項龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本文提出把RFID技術(shù)應(yīng)用于煙草倉儲管理過程，可以提高入庫時的掃碼效率，節(jié)省人工成本，實現(xiàn)煙草產(chǎn)品以托盤方式出入庫時對托盤貨物信息的快速采集與關(guān)聯(lián)。相比于傳統(tǒng)的管理模式，提高了管理效率，降低了整個過程的勞動強度，可使倉儲管理的自動化、信息化水平進一步提高。