RFID技術(shù)在煙草工業(yè)物流系統(tǒng)中的應(yīng)用

時(shí)間：2019-03-24 來(lái)源：山西中科華諾機(jī)械裝備有限公司

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RFID技術(shù)作為一種極為快捷、方便的識(shí)別技術(shù)，在各個(gè)行業(yè)中均有非常廣泛的應(yīng)用。寶雞卷煙廠將RFID技術(shù)引入到煙草工業(yè)物流系統(tǒng)中來(lái)，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(diǎn)

寶雞卷煙廠異地技改以后，引入了目前國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的綜合自動(dòng)化物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煙葉、煙梗、煙用輔料、卷煙成品的全自動(dòng)化入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)流程，極大地提高了物料出入庫(kù)效率，減少了出錯(cuò)率，節(jié)約了人力成本，杜絕了風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，目前已經(jīng)成為該卷煙廠的一個(gè)亮點(diǎn)。按照功能區(qū)域分類(lèi)，寶雞卷煙廠的物流高架庫(kù)分為三個(gè)：原料高架庫(kù)、輔料高架庫(kù)和成品高架庫(kù)。

原料高架庫(kù)主要負(fù)責(zé)煙葉、煙梗、薄片等煙用原料的出入庫(kù)工作，具體的工作流程如下：煙葉、煙梗和薄片從原料高架庫(kù)一樓，使用叉車(chē)或者夾包機(jī)送入輸送機(jī)自動(dòng)入庫(kù)，在需要時(shí)，煙梗、薄片從原料高架庫(kù)一樓的出庫(kù)站臺(tái)出庫(kù)，煙葉從原料高架庫(kù)二樓鋼平臺(tái)出庫(kù)，使用提升機(jī)將煙包送到自動(dòng)開(kāi)包機(jī)上進(jìn)行拆包工作。

輔料高架庫(kù)主要負(fù)責(zé)煙用原輔材料，如盒皮、箱皮、玻璃紙、卡紙、商標(biāo)紙等的出入庫(kù)工作，具體的工作流程如下：原輔材料由人工配盤(pán)，然后在輔料高架庫(kù)三樓，使用叉車(chē)或者夾包機(jī)送入輸送機(jī)自動(dòng)入庫(kù)，在需要時(shí)，從輔料高架庫(kù)一樓出庫(kù)站臺(tái)出庫(kù)，然后使用AGV（自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)）運(yùn)送到各個(gè)機(jī)臺(tái)使用。

成品高架庫(kù)主要負(fù)責(zé)成品卷煙的出入庫(kù)工作，具體工作流程如下：成品卷煙從卷包車(chē)間一樓，使用螺旋式輸送機(jī)將成品卷煙送到成品高架庫(kù)二樓，再通過(guò)分揀道將成品煙分類(lèi)，然后使用ABB機(jī)器人自動(dòng)碼垛后，由堆垛機(jī)送入貨架。出庫(kù)時(shí)由堆垛機(jī)將成品煙箱從貨架取出，輸送機(jī)將其送到成品高架庫(kù)一樓出庫(kù)口，由人工裝車(chē)運(yùn)走。

二、RFID技術(shù)在物流系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.總體設(shè)計(jì)原則

在三個(gè)高架庫(kù)的出入庫(kù)作業(yè)中，采取半自動(dòng)化的方式，引入一定的自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械，輔以人工作業(yè)，達(dá)到效率與成本的平衡。

在托盤(pán)、煙梗箱底部部署電子標(biāo)簽，對(duì)應(yīng)地在分揀道、入庫(kù)口、出庫(kù)口和封箱機(jī)部署閱讀器，并結(jié)合“煙草行業(yè)卷煙生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策管理系統(tǒng)工程(即一號(hào)工程)”的規(guī)定，能夠?qū)崿F(xiàn)“一打兩掃”——卷煙工業(yè)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)的每件煙打貼主管部門(mén)統(tǒng)一下發(fā)的條碼，并進(jìn)行出庫(kù)掃碼和卷煙商業(yè)企業(yè)入庫(kù)掃碼，使煙草主管部門(mén)能夠?qū)煵萜髽I(yè)的進(jìn)貨、生產(chǎn)、銷(xiāo)售信息及時(shí)掌握并實(shí)施有效控制，實(shí)現(xiàn)信息采集并與倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)合理連接，通過(guò)有線和無(wú)線相結(jié)合的方式將數(shù)據(jù)信息傳輸給倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、處理，達(dá)到物流控制快速化、透明化的目的。

2.業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

為了進(jìn)行有效的定位，首先要對(duì)貨位進(jìn)行編碼，編碼信息寫(xiě)入倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)WMS，一般采用地址式編碼。

（1）入庫(kù)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

原料和煙用輔料入庫(kù)時(shí)，使用叉車(chē)將煙葉、煙梗、煙用材料等放在貼有電子標(biāo)簽的托盤(pán)上，入庫(kù)口的閱讀器對(duì)碼盤(pán)完畢的托盤(pán)進(jìn)行托盤(pán)電子標(biāo)簽掃描，完成對(duì)托盤(pán)信息和商品信息的匹配，匹配信息傳輸至倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)。隨后輸送機(jī)將貨物送至巷道堆垛機(jī)，由堆垛機(jī)進(jìn)行入庫(kù)操作。

成品卷煙入庫(kù)時(shí)，首先要通過(guò)分揀道進(jìn)行卷煙類(lèi)別分揀。在每個(gè)分揀道口安裝閱讀器，件煙通過(guò)時(shí)對(duì)煙箱上的電子條碼進(jìn)行掃描，快速識(shí)別出其類(lèi)型，假如符合類(lèi)型，由側(cè)推裝置將件煙推入該道內(nèi)，再由ABB機(jī)器人進(jìn)行碼垛，碼垛完成后，輸送機(jī)將整托盤(pán)煙送到入庫(kù)口，由閱讀器對(duì)該托盤(pán)進(jìn)行掃描紀(jì)錄，然后再由輸送機(jī)送到堆垛機(jī)站臺(tái)進(jìn)行入庫(kù)。

倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）依據(jù)預(yù)先設(shè)定的存儲(chǔ)策略(如分類(lèi)隨機(jī)儲(chǔ)放)、貨位指派原則(如先入先出)、貨物庫(kù)存狀態(tài)等，確定該種貨物的存放位置并將分配的儲(chǔ)位信息傳輸至倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)（WCS），倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)和巷道堆垛機(jī)完成入庫(kù)操作。

（2）出庫(kù)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

當(dāng)有出庫(kù)要求時(shí)，倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)WMS根據(jù)庫(kù)存狀況和出庫(kù)規(guī)則確定應(yīng)出庫(kù)貨物的位置，將出庫(kù)信息(如出庫(kù)貨物名稱(chēng)、數(shù)量、存放位置等)傳輸至倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)WCS。倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)WCS驅(qū)動(dòng)巷道堆垛機(jī)取出貨物，通過(guò)輸送機(jī)送至出庫(kù)站臺(tái)，RFID閱讀器自動(dòng)掃描貨物或者托盤(pán)標(biāo)簽，進(jìn)行確認(rèn)，完成貨位信息更新，無(wú)誤后由穿梭車(chē)、叉車(chē)或者AGV小車(chē)將貨物送到指定位置。出庫(kù)作業(yè)完成。

出庫(kù)完畢后，手工或者自動(dòng)將托盤(pán)送入碼盤(pán)機(jī)，倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)WMS分配空貨位給空托盤(pán)組，同時(shí)將信息傳輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)WCS，倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)WCS驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)和堆垛機(jī)將空托盤(pán)組送回倉(cāng)庫(kù)的指定位置，下次使用時(shí)再自動(dòng)出庫(kù)使用。

引入RFID技術(shù)后，可實(shí)時(shí)對(duì)貨位信息進(jìn)行查詢(xún)，為其他作業(yè)環(huán)節(jié)提供指導(dǎo)。查詢(xún)主要包括兩個(gè)方面：

貨物查詢(xún)：某種貨物的庫(kù)存量、分布狀況、貨物基本特性等。

貨位查詢(xún)：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(guò)RFID將物料或者托盤(pán)的信息進(jìn)行上傳，發(fā)送給WCS控制系統(tǒng)以后，WCS就能夠通過(guò)PLC向具體的物流設(shè)備下發(fā)控制指令，物流設(shè)備接到WCS系統(tǒng)下發(fā)的控制指令后，就能準(zhǔn)確將物料或者托盤(pán)輸送到指定的目標(biāo)位置，然后再由RFID進(jìn)行確認(rèn)，將確認(rèn)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(guò)程中，RFID起到了信息的采集和發(fā)起者的作用，又作為確認(rèn)者和反饋者，結(jié)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(jié)果傳送給WMS，通過(guò)WCS實(shí)現(xiàn)了RFID與WMS之間的間接信息交互。WMS將這些信息進(jìn)行匯總和分析，就可以實(shí)時(shí)地了解庫(kù)存信息、貨位信息、物料的分類(lèi)情況、需要補(bǔ)料的種類(lèi)和數(shù)量等，這些信息將直接指導(dǎo)物料的調(diào)配和采購(gòu)，直接影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。通過(guò)這些信息，WMS系統(tǒng)才能向WCS系統(tǒng)下達(dá)具體的指令，間接指導(dǎo)設(shè)備的運(yùn)行。

因此RFID在整個(gè)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(rèn)者，在整個(gè)信息的流動(dòng)過(guò)程中，起到了至關(guān)重要的作用。可以說(shuō)，RFID是煙草工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的核心和靈魂。

三、效果評(píng)估

借助RFID技術(shù)，煙葉、煙用輔料、成品和在制品上的電子標(biāo)簽使得生產(chǎn)計(jì)劃管理人員能夠?qū)ζ溲杆俣ㄎ?、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(zhì)量；同時(shí)，RFID技術(shù)還能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行信息的收集、處理，幫助生產(chǎn)人員輕松掌握整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)作情況和產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度。進(jìn)一步，由于RFID 的可讀寫(xiě)特性，其可提供不斷更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，與制造執(zhí)行系統(tǒng)互補(bǔ)，RFID所提供的信息可用來(lái)保證正確地使用勞動(dòng)力、機(jī)器、工具和部件，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化生產(chǎn)和減少停機(jī)時(shí)間，促進(jìn)生產(chǎn)物流的順利進(jìn)行。

庫(kù)存管理對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的工作，每天要處理大量的單據(jù)數(shù)據(jù)。將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造企業(yè)的庫(kù)存管理后，由于RFID實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入的自動(dòng)化，在入庫(kù)和出庫(kù)時(shí)，出入庫(kù)口處的閱讀器將自動(dòng)識(shí)別標(biāo)簽，不需人工掃描。根據(jù)得到的信息，管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新存貨清單。這一過(guò)程將傳統(tǒng)的貨物驗(yàn)收入庫(kù)程序大大簡(jiǎn)化，省去了繁瑣的檢驗(yàn)、記錄、清點(diǎn)等大量需要人工完成的工作。

RFID技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化快速收集，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。RFID技術(shù)的應(yīng)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(zhì)，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(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)錄入的自動(dòng)化，可以實(shí)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(zhǔn)確具體，因此，借助RFID技術(shù)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的庫(kù)存管理。

更進(jìn)一步，將RFID與現(xiàn)有的制造信息系統(tǒng)如ERP、MES等結(jié)合，可以建立更為強(qiáng)大的信息鏈，并且實(shí)現(xiàn)在準(zhǔn)確的時(shí)間及時(shí)傳遞準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而可以進(jìn)行各種在線測(cè)量以及質(zhì)量控制，提高資產(chǎn)利用率，增強(qiáng)生產(chǎn)力。