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RFID读写器在杭州卷烟厂数字化仓库建设中的实施案例
作者：不详
来源：RFID世界网
日期：2011-03-14 17:33:36
摘要：RFID带来的是一种新的业务模式，而不仅仅是一种新技术。这必然会对烟草物流领域现在运行管理模式带来变革。
一． 行业背景
当前，各跨国商业零售巨鳄们对其供应链战略、规划、运营管理、分销中心规划、仓库规划等等，不惜投入巨资，运用当今最先进的科学技术，建立快速、高效的运营体系。
在销售网络运行初期，由于企业区域供应链运营逐步趋于完全集约经营状态，随着日进出货物数量、品种的逐步增加以及客户需求日趋复杂，造成了人力资源投入增加、仓储管理难度加大、占用资金等诸多不利于集约经营的因素。在数字化仓库项目建设以前，原有配送中心仓库库存管理依靠的是手工的方式，只能实现楼层级的管理，根本无法区分各批次的库存货物。从仓库出货时，无法做到货物的先进先出管理，导致部分货物长期存放在仓库中，影响了产品的品质和公司的形象。
原始卷烟配送中心仓库的库存管理依靠的是手工报表，人工统计的方式来实现，导致公司领导和电话订货中心等相关部门无法及时确切了解仓库的库存信息。此外，随着公司业务的发展，日进出货物数量、品种逐步扩大，客户需求也日趋复杂。能否实现仓库库存的实时化管理已经成为了影响建立快速、高效的运营体系的重要因素。
为此，杭州卷烟厂学习借鉴国外先进企业仓储管理经验，应用无线射频识别技术（RFID）技术对卷烟配送进行完全数字化仓库建设。其核心部分就是读写器（XCRF-500D型）系统和XCTF-5013型电子标签。
二． 系统组成及工作原理
XCRF-500D型读写器在杭州烟厂按垛出库、到货扫描系统中得到了广泛的应用。该系统主要有五个部分组成：XCRF-500D型读写器（以下可简称：500D或读写器）、信号指示灯、信号灯电源板(以下可简称：电源板)、XCAF-12D型天线（以下可简称：天线）和计算机、网络交换机或集线器（计算机和网络连接设备由用户或系统集成商提供）。
1. 系统组成框图
XCRF-500D型读写器采用微波反射调制技术实现远距离、无接触方式识别并提取电子标签内的数据信息。由XCRF-500D型读写器及电子标签构成数据收集系统。读写器与电子标签之间的通信为双向通信方式，电子标签将会根据读写器发出的命令做出相应的响应。
4. 应用场合
本系统主要应用于烟厂、烟草公司进出货垛码信息识别。
杭州卷烟厂按垛出库、到货扫描系统为行业卷烟生产经营决策管理系统针对以垛为单位出/入库的企业（主要是杭州卷烟厂和杭州市公司）进行出厂扫描和商业到货扫描的特例方案。
系统设计采用RFID技术，对成垛卷烟进行标识、存储成垛卷烟中的件烟条码信息，并利用RFID的可读写功能实现烟厂以垛为单位进行出厂扫描、商业企业以垛为单位进行商业到货扫描。
三． 安装
读写器和电源板集成装配在一个防雨箱内，信号指示灯装配在防雨箱的上面，形成一个整体，安装在进出货平台旁的墙面上；天线安装在进出货平台中部地槽内。500D与计算机采用网络接口连接，并通过网络交换机或集线器接入企业网络中。读写器和天线之间经地下管道通过射频电缆相连方法如图3。
2. 天线的安装：在进出货平台中部，开一（深×宽×长：500×400×460）mm的地槽，地槽长方向开沿槽（35×400×70）mm，在地槽上面覆盖（600×400×35）mm厚胶木板或厚玻璃。
注意：胶木板正面应与地面平齐，自然结合。天线和防雨箱之间埋设直径为50mm（最细不小于45mm）的钢管或PVC管，以便穿射频电缆用。
注意：钢管拐弯处应自然弯曲，其弯曲弧度不小于70°。射频电缆在防雨箱内也应自然盘绕，接头应对正接牢。
3. 网络连接及软件安装、调试：500D通过网线与计算机的串口相连，由计算机控制500D的读、写作业。
XCRF-500D型系列读写器在连接好天线、网线和电源线后即可开始工作。XCRF-500D型系列读写器在缺省状态下，开机后系统处于待机状态。读写器在初始化及待机状态下，不发射功率（射频功放处于关闭状态），只有连接了天线或负载并接收到了由PC机发来的“打开端口”、“开功放”、 “读/写标签”命令后，读写器功放才进入工作状态。
在计算机上安装我们的DEMO软件，将XCRF-500WDEMO文件夹复制到某一个目录下，双击运行XCRF-500WDEMO（版本1.2）“ ”图标文件即可通过运行DEMO软件主要实现对读写器进行I/O接口控制、参数设置、参数查询、通讯模式选择以及射频标签的读取、ID号扫描及显示等演示功能。也可安装集成商开发的应用软件进行控制。
五． 读写器与信号灯间接线详细说明
1. 500D背面板输入输出控制端口示意图
3. 继电器状态与信号指示灯工作状态的关系表
六. 系统的实施过程
2005年5月-7月卷烟成品出入库管理系统现场实施，在杭州卷烟厂石桥仓库安装500D读写器6套
2005年8月 系统实验运行
2005年8月 系统通过杭州卷烟厂和浙江省中烟公司的项目验收
2005年9月 卷烟成品出入库管理系统和商业公司到货扫描系统正式运行
2005年11月 全省商业公司到货扫描系统推广项目启动
2005年11月-2006年2月 全省商业公司到货扫描系统已经安装完成17个烟草公司，总共安装了18套500D读写器设备，分别为：湖州、绍兴、宁波、义乌、金华、临海、温岭、黄岩、建德、嵊州、温州、青田、衢州、丽水、龙泉、舟山、遂昌
2005年12月 完成宁波卷烟厂一期项目3套500D读写器设备的安装调试
2006年3月 计划完成宁波卷烟厂二期项目7套500D读写器设备的安装调试
七．运行效果（用户评价）
自从该项目投入运行以来，系统运行稳定。从一段时间系统运行的效果来看，该系统能够较为突出地实现以下几项主要功能：
1）实现货物的先进先出管理：数字化仓库建成以后，利用RFID、无线局域网、数据库等先进技术，可以实现卷烟托盘货位管理。对于每一批入库的货物，其入库时间，存放货位等信息均由系统自动记录，当货物出库时，就可在此基础上实现货物的先进先出管理。
2）仓库库存实时化管理。数字化仓库项目建成投入运行以来，管理人员和相关部门可以实时、准确地掌握卷烟配送中心仓库的库存情况。仓库库存的实时化管理为公司领导和相关部门的经营决策提供了科学的依据。同时，电话订货中心等相关部门可以实时地掌握仓库中各卷烟品牌、数量的情况，确保每天客户订货以及公司经营顺利进行。目前，在公司卷烟销售网络建设和其他项目建设的配合下，公司的卷烟经营一天就可以完成一个(投放计划－>电话订货－>结算－>分拣－>配送)销售循环。
3）物料跟踪及图形化管理：在实现卷烟托盘货位管理的基础上，该系统还能实现物料跟踪及图形化管理的功能。这一功能使得库存物料可以非常直观、迅速地以图形化的方式反映出来，极大地提高了卷烟物品管理的仓储效率和精细度。
4）优化业务流程，提高工作效率：数字化仓库项目建成后，结合计算机技术和托盘管理，在很大程度上优化了卷烟配送中心的业务流程。入库时，货物在传送带上经扫码后，直接堆放在托盘上，由在系统控制下的提升机自动将该托盘送到相应楼层，最后叉车将托盘送到系统分配的货位存放。出库时，叉车根据系统指示，按照先进先出的原则将目标托盘送到提升机，再送至分拣中心进行分拣，通过对托盘的有效管理和运用，减少了卷烟货物的搬运次数和破损机率，提高运行效率。
具体来说：实施数字化仓库项目以前，完成4000件卷烟第一次出货工作需要约3－3.5个小时。在该项目完成之后，这一时间缩短到了约2个小时。第二次补货出库的时间也由原来的2－2.5小时缩短到了约1个小时。数字化仓库的建设不仅实现了更快地找到所需货物，同时实现了减少商品供应品种中有脱销情况发生、保持了准确的适当存货、杜绝人为操作失误、缩短了供销计划时间，从而减少存货占用资金、降低运费，使零售商的商品销售得到及时的满足。
杭州卷烟厂在建设数字化仓库的过程中，充分利用现有资源，依靠现有网络、无线数据通信、RFID技术、网络技术以及现代物流信息软件等成熟技术，切实提高了公司整体运作水平。实现了集物流、信息流和价值流为一体的综合物流信息管理系统，实现对库存的准确控制，充分利用现有资源，依靠现代物流信息软件技术，使整个仓储系统实现定位管理和优化，最终提升了网建工作的水平，也为烟草企业实现数字商业的目标提供了可供参考的案例。
八．应用展望
RFID带来的是一种新的业务模式，而不仅仅是一种新技术。这必然会对烟草物流领域现在运行管理模式带来变革。
虽然目前的RFID技术还存在技术及成本等方面的问题，影响其在国民经济的广泛应用，但随着这一技术的不断完善提高及成本的降低，RFID将凭借其读写方便高效、信息负载量大且不易丢失、适应范围广等诸多优点来满足烟草物流领域的需求，在烟草物流领域不断的变化下展现其巨大价值。
当前，各跨国商业零售巨鳄们对其供应链战略、规划、运营管理、分销中心规划、仓库规划等等，不惜投入巨资，运用当今最先进的科学技术，建立快速、高效的运营体系。
在销售网络运行初期，由于企业区域供应链运营逐步趋于完全集约经营状态，随着日进出货物数量、品种的逐步增加以及客户需求日趋复杂，造成了人力资源投入增加、仓储管理难度加大、占用资金等诸多不利于集约经营的因素。在数字化仓库项目建设以前，原有配送中心仓库库存管理依靠的是手工的方式，只能实现楼层级的管理，根本无法区分各批次的库存货物。从仓库出货时，无法做到货物的先进先出管理，导致部分货物长期存放在仓库中，影响了产品的品质和公司的形象。
原始卷烟配送中心仓库的库存管理依靠的是手工报表，人工统计的方式来实现，导致公司领导和电话订货中心等相关部门无法及时确切了解仓库的库存信息。此外，随着公司业务的发展，日进出货物数量、品种逐步扩大，客户需求也日趋复杂。能否实现仓库库存的实时化管理已经成为了影响建立快速、高效的运营体系的重要因素。
为此，杭州卷烟厂学习借鉴国外先进企业仓储管理经验，应用无线射频识别技术（RFID）技术对卷烟配送进行完全数字化仓库建设。其核心部分就是读写器（XCRF-500D型）系统和XCTF-5013型电子标签。
二． 系统组成及工作原理
XCRF-500D型读写器在杭州烟厂按垛出库、到货扫描系统中得到了广泛的应用。该系统主要有五个部分组成：XCRF-500D型读写器（以下可简称：500D或读写器）、信号指示灯、信号灯电源板(以下可简称：电源板)、XCAF-12D型天线（以下可简称：天线）和计算机、网络交换机或集线器（计算机和网络连接设备由用户或系统集成商提供）。
1. 系统组成框图
图1 系统组成框图
图2 系统组成示意图
XCRF-500D型读写器采用微波反射调制技术实现远距离、无接触方式识别并提取电子标签内的数据信息。由XCRF-500D型读写器及电子标签构成数据收集系统。读写器与电子标签之间的通信为双向通信方式，电子标签将会根据读写器发出的命令做出相应的响应。
4. 应用场合
本系统主要应用于烟厂、烟草公司进出货垛码信息识别。
杭州卷烟厂按垛出库、到货扫描系统为行业卷烟生产经营决策管理系统针对以垛为单位出/入库的企业（主要是杭州卷烟厂和杭州市公司）进行出厂扫描和商业到货扫描的特例方案。
系统设计采用RFID技术，对成垛卷烟进行标识、存储成垛卷烟中的件烟条码信息，并利用RFID的可读写功能实现烟厂以垛为单位进行出厂扫描、商业企业以垛为单位进行商业到货扫描。
三． 安装
读写器和电源板集成装配在一个防雨箱内，信号指示灯装配在防雨箱的上面，形成一个整体，安装在进出货平台旁的墙面上；天线安装在进出货平台中部地槽内。500D与计算机采用网络接口连接，并通过网络交换机或集线器接入企业网络中。读写器和天线之间经地下管道通过射频电缆相连方法如图3。
图3 设备安装连接示意图
2. 天线的安装：在进出货平台中部，开一（深×宽×长：500×400×460）mm的地槽，地槽长方向开沿槽（35×400×70）mm，在地槽上面覆盖（600×400×35）mm厚胶木板或厚玻璃。
注意：胶木板正面应与地面平齐，自然结合。天线和防雨箱之间埋设直径为50mm（最细不小于45mm）的钢管或PVC管，以便穿射频电缆用。
注意：钢管拐弯处应自然弯曲，其弯曲弧度不小于70°。射频电缆在防雨箱内也应自然盘绕，接头应对正接牢。
3. 网络连接及软件安装、调试：500D通过网线与计算机的串口相连，由计算机控制500D的读、写作业。
XCRF-500D型系列读写器在连接好天线、网线和电源线后即可开始工作。XCRF-500D型系列读写器在缺省状态下，开机后系统处于待机状态。读写器在初始化及待机状态下，不发射功率（射频功放处于关闭状态），只有连接了天线或负载并接收到了由PC机发来的“打开端口”、“开功放”、 “读/写标签”命令后，读写器功放才进入工作状态。
在计算机上安装我们的DEMO软件，将XCRF-500WDEMO文件夹复制到某一个目录下，双击运行XCRF-500WDEMO（版本1.2）“ ”图标文件即可通过运行DEMO软件主要实现对读写器进行I/O接口控制、参数设置、参数查询、通讯模式选择以及射频标签的读取、ID号扫描及显示等演示功能。也可安装集成商开发的应用软件进行控制。
图4 XCRF-500WDemo V1.2主界面
五． 读写器与信号灯间接线详细说明
1. 500D背面板输入输出控制端口示意图
3. 继电器状态与信号指示灯工作状态的关系表
六. 系统的实施过程
2005年5月-7月卷烟成品出入库管理系统现场实施，在杭州卷烟厂石桥仓库安装500D读写器6套
2005年8月 系统实验运行
2005年8月 系统通过杭州卷烟厂和浙江省中烟公司的项目验收
2005年9月 卷烟成品出入库管理系统和商业公司到货扫描系统正式运行
2005年11月 全省商业公司到货扫描系统推广项目启动
2005年11月-2006年2月 全省商业公司到货扫描系统已经安装完成17个烟草公司，总共安装了18套500D读写器设备，分别为：湖州、绍兴、宁波、义乌、金华、临海、温岭、黄岩、建德、嵊州、温州、青田、衢州、丽水、龙泉、舟山、遂昌
2005年12月 完成宁波卷烟厂一期项目3套500D读写器设备的安装调试
2006年3月 计划完成宁波卷烟厂二期项目7套500D读写器设备的安装调试
七．运行效果（用户评价）
自从该项目投入运行以来，系统运行稳定。从一段时间系统运行的效果来看，该系统能够较为突出地实现以下几项主要功能：
1）实现货物的先进先出管理：数字化仓库建成以后，利用RFID、无线局域网、数据库等先进技术，可以实现卷烟托盘货位管理。对于每一批入库的货物，其入库时间，存放货位等信息均由系统自动记录，当货物出库时，就可在此基础上实现货物的先进先出管理。
2）仓库库存实时化管理。数字化仓库项目建成投入运行以来，管理人员和相关部门可以实时、准确地掌握卷烟配送中心仓库的库存情况。仓库库存的实时化管理为公司领导和相关部门的经营决策提供了科学的依据。同时，电话订货中心等相关部门可以实时地掌握仓库中各卷烟品牌、数量的情况，确保每天客户订货以及公司经营顺利进行。目前，在公司卷烟销售网络建设和其他项目建设的配合下，公司的卷烟经营一天就可以完成一个(投放计划－>电话订货－>结算－>分拣－>配送)销售循环。
3）物料跟踪及图形化管理：在实现卷烟托盘货位管理的基础上，该系统还能实现物料跟踪及图形化管理的功能。这一功能使得库存物料可以非常直观、迅速地以图形化的方式反映出来，极大地提高了卷烟物品管理的仓储效率和精细度。
4）优化业务流程，提高工作效率：数字化仓库项目建成后，结合计算机技术和托盘管理，在很大程度上优化了卷烟配送中心的业务流程。入库时，货物在传送带上经扫码后，直接堆放在托盘上，由在系统控制下的提升机自动将该托盘送到相应楼层，最后叉车将托盘送到系统分配的货位存放。出库时，叉车根据系统指示，按照先进先出的原则将目标托盘送到提升机，再送至分拣中心进行分拣，通过对托盘的有效管理和运用，减少了卷烟货物的搬运次数和破损机率，提高运行效率。
具体来说：实施数字化仓库项目以前，完成4000件卷烟第一次出货工作需要约3－3.5个小时。在该项目完成之后，这一时间缩短到了约2个小时。第二次补货出库的时间也由原来的2－2.5小时缩短到了约1个小时。数字化仓库的建设不仅实现了更快地找到所需货物，同时实现了减少商品供应品种中有脱销情况发生、保持了准确的适当存货、杜绝人为操作失误、缩短了供销计划时间，从而减少存货占用资金、降低运费，使零售商的商品销售得到及时的满足。
杭州卷烟厂在建设数字化仓库的过程中，充分利用现有资源，依靠现有网络、无线数据通信、RFID技术、网络技术以及现代物流信息软件等成熟技术，切实提高了公司整体运作水平。实现了集物流、信息流和价值流为一体的综合物流信息管理系统，实现对库存的准确控制，充分利用现有资源，依靠现代物流信息软件技术，使整个仓储系统实现定位管理和优化，最终提升了网建工作的水平，也为烟草企业实现数字商业的目标提供了可供参考的案例。
八．应用展望
RFID带来的是一种新的业务模式，而不仅仅是一种新技术。这必然会对烟草物流领域现在运行管理模式带来变革。
虽然目前的RFID技术还存在技术及成本等方面的问题，影响其在国民经济的广泛应用，但随着这一技术的不断完善提高及成本的降低，RFID将凭借其读写方便高效、信息负载量大且不易丢失、适应范围广等诸多优点来满足烟草物流领域的需求，在烟草物流领域不断的变化下展现其巨大价值。
