国家烟草企业采用新设备和新技术提高了卷烟自动化生产效率,而且保证了产品优质优量[1]。其中,现代化物流管理系统—条码技术的广泛应用,在提高了烟草生产效率的同时,有效地改善了成品烟的库存管理。然而,传统的条码技术存在着诸多缺陷:(1)烟草管理的诸多环节主要以员工手工操作录入为主,造成差错率高、资源浪费、工作量大等现象;(2)出入库品种和数量的急剧增加导致出入库频率增加,扫描效率低下, 出现漏扫、误扫的现象。由此可见,在烟草物流管理系统中,较低的信息化程度严重阻碍了烟草企业的发展。

目前,贵州省烟草公司铜仁分公司在烟草配送过程中已开始应用RFID技术[2,3],有效提升了生产效率。但是,该项技术的应用还处于起步阶段。因此,为了满足国家烟草业“一号工程”需求,实现烟草物流管理的自动化,现有计算机技术有必要与RFID技术有机结合,提高烟草行业的智能化管理水平。

借助RFID技术的数据容量大、识别速度快以及非接触识别等优势特征,本文深入研究了烟草仓储物流管理体系的设计,很好地解决了烟草仓储物流管理中存在的缺陷。与传统的条码技术相比,基于RFID技术的烟草仓储物流管理系统可以有效提高烟草仓储物流管理的信息化。

射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种无线通信技术,它可通过无线电讯号识别特定目标并读取数据。作为一项易于操作的非接触识别技术,RFID技术具有数据容量大、识别速度快、安全性强以及可动态实时通信等优势, 已广泛应用于医疗、交通等领域[4]。典型RFID系统结构如图1所示,主要由电子标签、天线、读写器、计算机系统以及相关的网络组成。

图1 RFID 系统结构  下载原图

图1中,电子标签由耦合元件和芯片构成,标签本身包含电子存储信息,依附于物体上标识目标对象;天线被用来传递射频信号;读写器分为手持式和固定式两种,被用以读写标签信息;计算机系统经标签的合法性判断来控制整个过程;网络是连接RFID与应用软件的媒介。

在烟草仓储物流管理中引入RFID技术,可以有效实现仓储物流的信息化管理,如烟草信息的采集以及出入库盘点等。

烟草仓储物流管理系统的主体业务由成品入库管理、在库管理以及出库管理三部分组成,主要用途是监测、追踪各个环节,使物流与信息流有机整合。

如图2所示,RFID技术应用于烟草仓储物流管理中的方法为:(1)经后台数据库将电子标签与托盘上的相关信息进行关联;(2)通过电子标签上所有数据的采集来获取整个托盘上的相关信息。

图2 烟草仓储物流管理系统架构图  下载原图

烟草仓储物流管理系统的工作流程大致如下:首先,卷烟到货入库时,进行产品条码信息的到货扫描,将采集到的产品条码信息与电子标签进行垛信息构建,并经压缩加密保存在应用RFID的数据区域内;然后,垛信息以某一关联好的形式进行存储和运作,若出现变更要及时做出新的信息关联;最后,采用固定式读写器和地埋式天线进行电子标签的采集和上传,经系统验证形成条码信息,实现卷烟的到货扫描。

以RFID技术为基础的烟草仓储物流管理系统将RFID电子标签作为信息源,经读写器识别烟草信息,构建垛信息,实现卷烟入库管理、在库管理和出库管理的自动化和信息化。 3.2.1件烟到货管理。在烟草物流过程中,成品烟因品牌、运输方式、入库数量等存在着差异而采取零散入库的方式。如图3所示,件烟到货后,工作人员进行条码信息扫描,并按条码信息进行码垛,最终以托盘形式进行仓储流通。

图3 件烟到货入库流程图  下载原图

图4描述了垛信息写入的整个流程。

图4 垛信息写入流程图  下载原图

首先,使用读写器采集到货件烟的条码信息,并将该条码信息传输给垛信息存储到软件数据库中,其中,数据库中的条码信息可以按照品牌或按照扫描次序进行整合。

其次,由工人按照固有顺序对已扫描条码信息的件烟进行堆垛操作。托盘堆垛完成后,经人工扫描将相应的条码信息反馈给垛信息生成软件,垛信息存储在相应的电子标签区域内,这样就完成了电子标签与件烟条码信息的关联。其中,垛信息生成软件将存储在电子标签的件烟条码信息传输到到货扫描软件,实现到货的业务需求。

最后,完成扫描并确认单据。进口烟因缺少一维条码而不能采集件烟条码信息,这就需要码垛时人工录入进口烟的特殊代码(如产地、品牌等)信息,使电子标签与整托盘件烟信息进行整合建立垛信息。实际操作时,为方便管理,应针对不同性质的件烟分开码垛。其中,在件烟到货管理的过程中,若出现到货量大、固定RFID系统故障时,可使用手持式RFID设备完成关联操作。

3.2.2件烟在库管理。若已建好垛信息的托盘发生件烟变更, 则需要在电子标签的数据区域更新垛信息,具体操作如图5所示。

图5 垛信息更新操作图  下载原图

图6为垛信息更新流程图 。 具体流程如下:首先,使用手持式读写器扫描电子标签,垛信息会获得更新,进而获得与该电子标签关联的条码信息;其次,经一维条码扫描采集调整的条码信息,新的垛信息会通过更新软件自动生成;最后,将更新的垛信息经手持式读写器保存到电子标签的数据区域即可。

图6 垛信息更新流程图  下载原图

3.2.3件烟出库管理。电子标签与件烟条码垛信息的建立、更新与使用的过程中,需要在电子标签的数据区域实现数据的压缩加密和解密解压;垛信息使用完毕后,要将其销毁并将电子标签的数据区域清空。

为满足客户需求,需要经件烟扫描软件出具出库单据。针对件烟逐个出库的情况,可采用一维条码进行条码信息采集; 而针对整托盘出库的件烟,需要使用件烟扫描软件和地埋式RFID系统(或使用车载RFID设备)扫描并获得电子标签ID, 经数据解析并关联到所有件烟条码信息。这样,检验完成扫描之后即可准备出库。图7描述了垛信息解析的过程。

图7 垛信息解析流程图  下载原图

相较于传统的条码技术[5],在烟草仓储物流管理系统中引入RFID技术,提高了烟草仓储物流管理的效率和信息化水平。具体优势有如下四点:

(1)烟草仓储物流的各个环节与RFID技术的有机整合, 有效优化了各项业务操作,提升了管理水平;

(2)识别速度快且准确,大大提高了成品卷烟出入库的管理效率,节约了成本;

(3)RFID技术具有非接触识别和电子标签数据可动态更改的特点,可以实现数据的动态实时管理;

(4)该项技术科学地简化了出库操作流程,提高了烟草出库系统的自动化程度,节省了人力资源。

RFID技术作为物联网发展的最关键技术,其应用市场将随物联网的发展而扩大,因此,将RFID引入到烟草物流领域是一项巨大的系统工程。本文着眼于将RFID技术应用于铜仁地区烟草仓储物流管理的研究,实现了管理系统的自动化和信息化水平,提高了管理效率。