RFID技術在煙草工業(yè)物流系統(tǒng)中的應用

時間：2019-03-24 來源：山西中科華諾機械裝備有限公司

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RFID技術作為一種極為快捷、方便的識別技術，在各個行業(yè)中均有非常廣泛的應用。寶雞卷煙廠將RFID技術引入到煙草工業(yè)物流系統(tǒng)中來，主要為了提高其煙草工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低生產(chǎn)成本。

一、寶雞卷煙廠物流系統(tǒng)特點

寶雞卷煙廠異地技改以后，引入了目前國內較為先進的綜合自動化物流系統(tǒng)，實現(xiàn)了煙葉、煙梗、煙用輔料、卷煙成品的全自動化入庫和出庫作業(yè)流程，極大地提高了物料出入庫效率，減少了出錯率，節(jié)約了人力成本，杜絕了風險隱患，提高了企業(yè)競爭力，目前已經(jīng)成為該卷煙廠的一個亮點。按照功能區(qū)域分類，寶雞卷煙廠的物流高架庫分為三個：原料高架庫、輔料高架庫和成品高架庫。

原料高架庫主要負責煙葉、煙梗、薄片等煙用原料的出入庫工作，具體的工作流程如下：煙葉、煙梗和薄片從原料高架庫一樓，使用叉車或者夾包機送入輸送機自動入庫，在需要時，煙梗、薄片從原料高架庫一樓的出庫站臺出庫，煙葉從原料高架庫二樓鋼平臺出庫，使用提升機將煙包送到自動開包機上進行拆包工作。

輔料高架庫主要負責煙用原輔材料，如盒皮、箱皮、玻璃紙、卡紙、商標紙等的出入庫工作，具體的工作流程如下：原輔材料由人工配盤，然后在輔料高架庫三樓，使用叉車或者夾包機送入輸送機自動入庫，在需要時，從輔料高架庫一樓出庫站臺出庫，然后使用AGV（自動導引小車）運送到各個機臺使用。

成品高架庫主要負責成品卷煙的出入庫工作，具體工作流程如下：成品卷煙從卷包車間一樓，使用螺旋式輸送機將成品卷煙送到成品高架庫二樓，再通過分揀道將成品煙分類，然后使用ABB機器人自動碼垛后，由堆垛機送入貨架。出庫時由堆垛機將成品煙箱從貨架取出，輸送機將其送到成品高架庫一樓出庫口，由人工裝車運走。

二、RFID技術在物流系統(tǒng)中的應用

1.總體設計原則

在三個高架庫的出入庫作業(yè)中，采取半自動化的方式，引入一定的自動化技術和機械，輔以人工作業(yè)，達到效率與成本的平衡。

在托盤、煙梗箱底部部署電子標簽，對應地在分揀道、入庫口、出庫口和封箱機部署閱讀器，并結合“煙草行業(yè)卷煙生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)工程(即一號工程)”的規(guī)定，能夠實現(xiàn)“一打兩掃”——卷煙工業(yè)企業(yè)對生產(chǎn)的每件煙打貼主管部門統(tǒng)一下發(fā)的條碼，并進行出庫掃碼和卷煙商業(yè)企業(yè)入庫掃碼，使煙草主管部門能夠對煙草企業(yè)的進貨、生產(chǎn)、銷售信息及時掌握并實施有效控制，實現(xiàn)信息采集并與倉儲管理系統(tǒng)合理連接，通過有線和無線相結合的方式將數(shù)據(jù)信息傳輸給倉儲管理系統(tǒng)進行存儲、分析、處理，達到物流控制快速化、透明化的目的。

2.業(yè)務流程設計

為了進行有效的定位，首先要對貨位進行編碼，編碼信息寫入倉庫管理系統(tǒng)WMS，一般采用地址式編碼。

（1）入庫業(yè)務流程設計

原料和煙用輔料入庫時，使用叉車將煙葉、煙梗、煙用材料等放在貼有電子標簽的托盤上，入庫口的閱讀器對碼盤完畢的托盤進行托盤電子標簽掃描，完成對托盤信息和商品信息的匹配，匹配信息傳輸至倉儲管理系統(tǒng)。隨后輸送機將貨物送至巷道堆垛機，由堆垛機進行入庫操作。

成品卷煙入庫時，首先要通過分揀道進行卷煙類別分揀。在每個分揀道口安裝閱讀器，件煙通過時對煙箱上的電子條碼進行掃描，快速識別出其類型，假如符合類型，由側推裝置將件煙推入該道內，再由ABB機器人進行碼垛，碼垛完成后，輸送機將整托盤煙送到入庫口，由閱讀器對該托盤進行掃描紀錄，然后再由輸送機送到堆垛機站臺進行入庫。

倉儲管理系統(tǒng)（WMS）依據(jù)預先設定的存儲策略(如分類隨機儲放)、貨位指派原則(如先入先出)、貨物庫存狀態(tài)等，確定該種貨物的存放位置并將分配的儲位信息傳輸至倉庫控制系統(tǒng)（WCS），倉庫控制系統(tǒng)驅動輸送機和巷道堆垛機完成入庫操作。

（2）出庫業(yè)務流程設計

當有出庫要求時，倉儲管理系統(tǒng)WMS根據(jù)庫存狀況和出庫規(guī)則確定應出庫貨物的位置，將出庫信息(如出庫貨物名稱、數(shù)量、存放位置等)傳輸至倉庫控制系統(tǒng)WCS。倉庫控制系統(tǒng)WCS驅動巷道堆垛機取出貨物，通過輸送機送至出庫站臺，RFID閱讀器自動掃描貨物或者托盤標簽，進行確認，完成貨位信息更新，無誤后由穿梭車、叉車或者AGV小車將貨物送到指定位置。出庫作業(yè)完成。

出庫完畢后，手工或者自動將托盤送入碼盤機，倉儲管理系統(tǒng)WMS分配空貨位給空托盤組，同時將信息傳輸?shù)絺}庫控制系統(tǒng)WCS，倉庫控制系統(tǒng)WCS驅動輸送機和堆垛機將空托盤組送回倉庫的指定位置，下次使用時再自動出庫使用。

引入RFID技術后，可實時對貨位信息進行查詢，為其他作業(yè)環(huán)節(jié)提供指導。查詢主要包括兩個方面：

貨物查詢：某種貨物的庫存量、分布狀況、貨物基本特性等。

貨位查詢：貨位利用情況(已占用貨位、可用貨位、不可用貨位)、貨位利用率等。

3.RFID與系統(tǒng)的信息交互

（1）與WCS系統(tǒng)的信息交互。通過RFID將物料或者托盤的信息進行上傳，發(fā)送給WCS控制系統(tǒng)以后，WCS就能夠通過PLC向具體的物流設備下發(fā)控制指令，物流設備接到WCS系統(tǒng)下發(fā)的控制指令后，就能準確將物料或者托盤輸送到指定的目標位置，然后再由RFID進行確認，將確認信息反饋給WCS，完成RFID與WCS系統(tǒng)之間的信息交互。在這一交互過程中，RFID起到了信息的采集和發(fā)起者的作用，又作為確認者和反饋者，結束了本次的信息交互。

（2）與WMS系統(tǒng)的信息交互。RFID將與WCS交互完成的信息反饋給WCS以后，WCS再將結果傳送給WMS，通過WCS實現(xiàn)了RFID與WMS之間的間接信息交互。WMS將這些信息進行匯總和分析，就可以實時地了解庫存信息、貨位信息、物料的分類情況、需要補料的種類和數(shù)量等，這些信息將直接指導物料的調配和采購，直接影響生產(chǎn)的正常運行。通過這些信息，WMS系統(tǒng)才能向WCS系統(tǒng)下達具體的指令，間接指導設備的運行。

因此RFID在整個WCS和WMS系統(tǒng)中扮演了非常重要的角色，既是信息的采集者，又是信息的確認者，在整個信息的流動過程中，起到了至關重要的作用?？梢哉f，RFID是煙草工業(yè)倉儲物流系統(tǒng)的核心和靈魂。

三、效果評估

借助RFID技術，煙葉、煙用輔料、成品和在制品上的電子標簽使得生產(chǎn)計劃管理人員能夠對其迅速定位、了解煙葉和煙用原料的耗損情況，這將大大提高生產(chǎn)的效率和質量；同時，RFID技術還能夠對產(chǎn)品進行信息的收集、處理，幫助生產(chǎn)人員輕松掌握整個生產(chǎn)線的運作情況和產(chǎn)品的生產(chǎn)進度。進一步，由于RFID 的可讀寫特性，其可提供不斷更新的實時數(shù)據(jù)流，與制造執(zhí)行系統(tǒng)互補，RFID所提供的信息可用來保證正確地使用勞動力、機器、工具和部件，從而實現(xiàn)無紙化生產(chǎn)和減少停機時間，促進生產(chǎn)物流的順利進行。

庫存管理對企業(yè)來說是一項繁瑣復雜的工作，每天要處理大量的單據(jù)數(shù)據(jù)。將RFID技術應用于制造企業(yè)的庫存管理后，由于RFID實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入的自動化，在入庫和出庫時，出入庫口處的閱讀器將自動識別標簽，不需人工掃描。根據(jù)得到的信息，管理系統(tǒng)會自動更新存貨清單。這一過程將傳統(tǒng)的貨物驗收入庫程序大大簡化，省去了繁瑣的檢驗、記錄、清點等大量需要人工完成的工作。

RFID技術的應用可以對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量實時數(shù)據(jù)進行自動化快速收集，通過計算機網(wǎng)絡的協(xié)助就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理。RFID技術的應用能使企業(yè)更輕松地管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高產(chǎn)品的品質，減少和避免半成品的積壓，從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率。由于RFID實現(xiàn)了數(shù)據(jù)錄入的自動化，可以實現(xiàn)更多的信息收集和跟蹤操作，使得確定貨物的位置更為準確具體，因此，借助RFID技術可實現(xiàn)準確的庫存管理。

更進一步，將RFID與現(xiàn)有的制造信息系統(tǒng)如ERP、MES等結合，可以建立更為強大的信息鏈，并且實現(xiàn)在準確的時間及時傳遞準確的數(shù)據(jù)，從而可以進行各種在線測量以及質量控制，提高資產(chǎn)利用率，增強生產(chǎn)力。