


第四章第四章 物流信息管理设施与设备物流信息管理设施与设备 物流设备概论物流设备概论 物流自动化和信息系统化物流自动化和信息系统化 自动识别和采集技术与设备自动识别和采集技术与设备 自动存取和分拣系统自动存取和分拣系统 案例:沃尔玛案例:沃尔玛RFIDRFID试点店应用研究报告试点店应用研究报告本本 章章 学学 习习 目目 标标 熟悉物流设备的界定和类型熟悉物流设备的界定和类型 了解我国物流设备发展的现状了解我国物流设备发展的现状 了解我国物流设备发展存在的主要问题和发展趋势了解我国物流设备发展存在的主要问题和发展趋势 熟悉物流自动化的内容熟悉物流自动化的内容 理解物流自动化和信息系统化的关系理解物流自动化和信息系统化的关系 了解主要的自动识别和采集技术了解主要的自动识别和采集技术 了解条码技术和相关的设备了解条码技术和相关的设备 了解自动存取和分拣系统了解自动存取和分拣系统范范 例例 在沃尔玛、麦德龙等国外零售业巨头和美国国防部等在沃尔玛、麦德龙等国外零售业巨头和美国国防部等政府机构的推动之下,政府机构的推动之下,RFIDRFID(射频识别技术)(射频识别技术)成为舆论关成为舆论关注的热点,这种热潮也辐射到作为制造大国的中国。
不同注的热点,这种热潮也辐射到作为制造大国的中国不同背景的背景的RFIDRFID应用中心在深圳、上海和北京等地相继启动,应用中心在深圳、上海和北京等地相继启动,目前目前RFIDRFID在中国已经有制造业、供应链以及全国网络等多在中国已经有制造业、供应链以及全国网络等多种形式的探索式应用种形式的探索式应用第第 一一 节节 物物 流流 设设 备备 概概 论论 物流设备的界定及类型物流设备的界定及类型 我国物流设备发展现状我国物流设备发展现状 我国物流设备发展存在的主要问题我国物流设备发展存在的主要问题 我国物流设备发展趋势我国物流设备发展趋势 物流设备领域中许多新的设备不断涌现,如物流设备领域中许多新的设备不断涌现,如四向托盘四向托盘、高高架叉车架叉车、自动分拣机自动分拣机、自动引导搬运车(自动引导搬运车(AGVAGV)、集装箱集装箱等,等,极大地减轻了人们的劳动强度,提高了物流运作效率和服务极大地减轻了人们的劳动强度,提高了物流运作效率和服务质量,降低了物流成本,在物流作业中起着重要作用,促进质量,降低了物流成本,在物流作业中起着重要作用,促进了物流的快速发展了物流的快速发展F 四四 向向 托托 盘(图)盘(图)F 高高 架架 叉叉 车(图)车(图)F 自自 动动 引引 导导 搬搬 运运 车(图)车(图) 一、物流设备的界定及类型一、物流设备的界定及类型 所谓物流设备是指进行各项物流活动所必需的成套建筑和器物,所谓物流设备是指进行各项物流活动所必需的成套建筑和器物,组织实物物流所涉及的各种机械设备、运输工具、仓储设施、站场、组织实物物流所涉及的各种机械设备、运输工具、仓储设施、站场、电子计算机、通讯设备等。
电子计算机、通讯设备等 1 1、按照设备所特有的功能可以分为运输设备、仓储保管设备、按照设备所特有的功能可以分为运输设备、仓储保管设备、装卸搬运设备、流通加工设备、信息处理设备等;装卸搬运设备、流通加工设备、信息处理设备等; 2 2、按照设备在物流活动中的相对位置,可分为固定设备和活动、按照设备在物流活动中的相对位置,可分为固定设备和活动设备;设备; 3 3、按照设备在物流活动中的服务范围,可分为企业物流设备和、按照设备在物流活动中的服务范围,可分为企业物流设备和社会物流设备社会物流设备 二、我国物流设备发展现状二、我国物流设备发展现状 1 1、物流设备总体数量迅速增加物流设备总体数量迅速增加 2 2、物流设备的自动化水平和信息化程度得到了一定的提高物流设备的自动化水平和信息化程度得到了一定的提高 3 3、基本上形成了物流设备生产、销售和消费系统基本上形成了物流设备生产、销售和消费系统 4 4、物流设备在物流的各个环节都得到了一定的应用物流设备在物流的各个环节都得到了一定的应用 5 5、专业化专业化的新型物流设备和新技术设备不断涌现的新型物流设备和新技术设备不断涌现这些设(这些设备多是专门为某一物流环节的物流作业,或某一专门商品、某一专门顾客备多是专门为某一物流环节的物流作业,或某一专门商品、某一专门顾客提供的设备,专业化程度很高。
提供的设备,专业化程度很高 三、我国物流设备发展存在的主要问题三、我国物流设备发展存在的主要问题 1 1、物流基础设施建设投入太少,、物流基础设施建设投入太少,自动化立体仓库自动化立体仓库等高端的等高端的仓储货架系统还不多见,使用了计算机信息化管理的现代化仓仓储货架系统还不多见,使用了计算机信息化管理的现代化仓库较少为什么?为什么?) 2 2、我国尚处于物流设备发展的起步阶段,既缺少行业标准,、我国尚处于物流设备发展的起步阶段,既缺少行业标准,又没有行业组织,致使各种物流设备标准不统一,相互衔接配又没有行业组织,致使各种物流设备标准不统一,相互衔接配套差 3 3、物流设备供应商数量众多,但普遍规模偏小,发展不规、物流设备供应商数量众多,但普遍规模偏小,发展不规范 三、我国物流设备发展存在的主要问题三、我国物流设备发展存在的主要问题 4 4、物流企业只重视、物流企业只重视单一设备单一设备的质量与选型,没有通盘考虑的质量与选型,没有通盘考虑整个系统整个系统如何达到最优化如何达到最优化为什么?为什么?) 5 5、绝大多数物流企业仍将价格作为选择物流设备的首要因、绝大多数物流企业仍将价格作为选择物流设备的首要因素,而忽视了对内在品质和安全指标的考察。
素,而忽视了对内在品质和安全指标的考察 6 6、部分物流企业对物流设备缺乏足够的认识,在、部分物流企业对物流设备缺乏足够的认识,在系统规划系统规划、设计时带有盲目性,造成使用上的不便或资源的浪费设计时带有盲目性,造成使用上的不便或资源的浪费 7 7、物流设备的管理物流设备的管理并没有被广泛纳入物流管理的内容,物并没有被广泛纳入物流管理的内容,物流设备使用率不高,设备闲置时间较长流设备使用率不高,设备闲置时间较长 四、我国物流设备发展趋势四、我国物流设备发展趋势 1 1、大型化和高速化大型化和高速化 大型化指设备的容量、规模、能力越来越大大型化是实现大型化指设备的容量、规模、能力越来越大大型化是实现物流物流规模效应规模效应的基本手段一是为了弥补自身速度很难提高的缺陷而逐的基本手段一是为了弥补自身速度很难提高的缺陷而逐渐大型化,包括海运、铁路运输、公路运输,这些运输方式的大型渐大型化,包括海运、铁路运输、公路运输,这些运输方式的大型化基本满足了基础性物流需求量大、化基本满足了基础性物流需求量大、连续连续、平稳平稳的特点;二是航空的特点;二是航空货机的大型化货机的大型化 高速化指设备的运转速度、运行速度、识别速度、运算速度大大高速化指设备的运转速度、运行速度、识别速度、运算速度大大加快。
提高运输速度一直是各种运输方式努力的方向,主要体现在加快提高运输速度一直是各种运输方式努力的方向,主要体现在对对“常速常速”极限的突破高速公路、高速铁路极限的突破高速公路、高速铁路) 四、我国物流设备发展趋势四、我国物流设备发展趋势 2 2、实用化和轻型化、实用化和轻型化 四、我国物流设备发展趋势四、我国物流设备发展趋势 3 3、专门化和通用化、专门化和通用化 物流设备专门化是提高物流效率的基础,主要体现在两个物流设备专门化是提高物流效率的基础,主要体现在两个方面:一是方面:一是物流设备专门化物流设备专门化;二是;二是物流方式专门化物流方式专门化 通用化主要以集装箱运输的发展为代表通用化的运输工通用化主要以集装箱运输的发展为代表通用化的运输工具为物流系统具为物流系统供应链保持高效率供应链保持高效率提供了基本保证,通用化设备提供了基本保证,通用化设备还可以实现物流作业的还可以实现物流作业的快速转换快速转换,可极大提高物流作业效率可极大提高物流作业效率 四、我国物流设备发展趋势四、我国物流设备发展趋势 4 4、自动化和智能化、自动化和智能化 实现物流设备的自动化和智能化将是今后的发展方向如实现物流设备的自动化和智能化将是今后的发展方向。
如自动化仓库中的送取货小车、智能搬运车自动化仓库中的送取货小车、智能搬运车AHVAHV、公路运输智能、公路运输智能交通系统(交通系统(ITSITS) 四、我国物流设备发展趋势四、我国物流设备发展趋势 5 5、成套化和系统化、成套化和系统化 只有当组成只有当组成物流系统物流系统的设备的设备成套成套、匹配匹配时,物流系统才是时,物流系统才是最有效、最经济的最有效、最经济的 在物流设备单机自动化的基础上,通过计算机把各种物流在物流设备单机自动化的基础上,通过计算机把各种物流设备组成一个集成系统,通过中央控制室的控制,与物流系统设备组成一个集成系统,通过中央控制室的控制,与物流系统协调配合,形成不同机种的最佳匹配和组合,将会取长补短,协调配合,形成不同机种的最佳匹配和组合,将会取长补短,发货最佳效用发货最佳效用工厂生产搬运自动化系统;货物配送集散系统;集装(工厂生产搬运自动化系统;货物配送集散系统;集装箱装卸搬运系统;货物自动分拣与搬运系统)箱装卸搬运系统;货物自动分拣与搬运系统) 四、我国物流设备发展趋势四、我国物流设备发展趋势 6 6、“绿色化绿色化”第第 二二 节节 物物 流流 自自 动动 化化 物流自动化的内容物流自动化的内容 物流自动化和信息系统的关系物流自动化和信息系统的关系 物流自动化是充分利用各种机械和运输设备、计算物流自动化是充分利用各种机械和运输设备、计算机系统和综合作业协调等技术手段,通过对物流系统的机系统和综合作业协调等技术手段,通过对物流系统的整体规划及技术应用,使物流的相关作业和内容省力化、整体规划及技术应用,使物流的相关作业和内容省力化、效率化、合理化,快速、准确、可靠地完成物流的过程。
效率化、合理化,快速、准确、可靠地完成物流的过程 哪一环节自动化?用什么样的方法进行自动化?哪一环节自动化?用什么样的方法进行自动化? 一、物流自动化的内容一、物流自动化的内容 1 1、机械的自动化、机械的自动化 由于物流的主要内容涉及货物的装卸、运输、存储、加工、由于物流的主要内容涉及货物的装卸、运输、存储、加工、包装等作业环节,采用机械化的手段进行物流作业的自动化是包装等作业环节,采用机械化的手段进行物流作业的自动化是物流自动化的主要内容物流自动化的主要内容 在货物的流转过程中,能够使用各式各样的在货物的流转过程中,能够使用各式各样的自动搬运设备自动搬运设备、自动存取系统自动存取系统和和自动分拣传送设备自动分拣传送设备 一、物流自动化的内容一、物流自动化的内容 2 2、信息的自动化、信息的自动化 物流信息的自动化是物流信息的自动化是指在物流的过程中,对所发生的各种指在物流的过程中,对所发生的各种信息,利用信息技术快速、准确和及时地进行收集、存储、加信息,利用信息技术快速、准确和及时地进行收集、存储、加工、分析和检索等处理,为作业的效率化和管理的科学化提供工、分析和检索等处理,为作业的效率化和管理的科学化提供服务的手段服务的手段。
一、物流自动化的内容一、物流自动化的内容 3 3、知的自动化、知的自动化 同样的作业以及机械的使用等,由于同样的作业以及机械的使用等,由于应用方法应用方法和和作业流程作业流程等的不同,其效率也大不一样等的不同,其效率也大不一样 所谓知的自动化就是根据作业的内容,使用相关的所谓知的自动化就是根据作业的内容,使用相关的物流设物流设备备,采用科学、合理的,采用科学、合理的流程流程并采用适当的并采用适当的作业指示方法作业指示方法,发挥,发挥出更高作业效率的方式,是在不改变成本的情况下,提高作业出更高作业效率的方式,是在不改变成本的情况下,提高作业效率的有效方法效率的有效方法 一、物流自动化的内容一、物流自动化的内容 3 3、知的自动化、知的自动化 可以详细地研究可以详细地研究作业内容作业内容,考虑使用,考虑使用合理的方法和流程合理的方法和流程提提高物流作业的效率作业效率的改善就是缩短作业的时间,满高物流作业的效率作业效率的改善就是缩短作业的时间,满足客户的需求足客户的需求 知的自动化所考虑的内容是日常所进行的作业,对日常作知的自动化所考虑的内容是日常所进行的作业,对日常作业的研究,需要打破原有的习惯和框架。
只要有所改进就是向业的研究,需要打破原有的习惯和框架只要有所改进就是向知的自动化迈进了一步知的自动化迈进了一步 一、物流自动化的内容一、物流自动化的内容 3 3、知的自动化、知的自动化 知的自动化属于思维方式和智慧的范畴,需要从事物流作知的自动化属于思维方式和智慧的范畴,需要从事物流作业的管理者和作业者的业的管理者和作业者的创新创新和和思考思考,采用更广阔的思路提出方,采用更广阔的思路提出方案,以案,以改善改善、提高物流作业的方法提高物流作业的方法创新创新、改革改革)F 知知 的的 自自 动动 化化 举举 例例 取消作业的环节也属于自动化取消作业的环节也属于自动化取消多于的作业环节取消多于的作业环节是最大的自动化,例如,废除验货、货架签这一配货的检是最大的自动化,例如,废除验货、货架签这一配货的检查环节 绝对不允许出现错误是不可能的,问题是遇到配货的绝对不允许出现错误是不可能的,问题是遇到配货的错误会带来什么样的影响,是否会造成严重后果错误会带来什么样的影响,是否会造成严重后果 配货的流程配货的流程处理客户的订单,是按照处理客户的订单,是按照订单的先后顺订单的先后顺序序进行配货,还是按进行配货,还是按订货量多少订货量多少的客户顺序进行配货,两的客户顺序进行配货,两种配货的效率是不同的,应从定货量少的客户开始进行配种配货的效率是不同的,应从定货量少的客户开始进行配货。
货F 知知 的的 自自 动动 化化 举举 例例 基于配送中心特性的作业方法基于配送中心特性的作业方法可以通过配送中心订可以通过配送中心订单的订货件数(单的订货件数(E E)和其种类()和其种类(I I)及出库量()及出库量(Q Q)的关系)的关系进行进行EIQEIQ分析,得出配送中心的需求特性分析,得出配送中心的需求特性 根据根据EIQEIQ分析的结果,考虑采用高效率的作业方法例分析的结果,考虑采用高效率的作业方法例如,定货量多的客户与定货量少的客户分开进行配货作业,如,定货量多的客户与定货量少的客户分开进行配货作业,或根据订货种类个数将一个客户的订单集中进行配货,可或根据订货种类个数将一个客户的订单集中进行配货,可以提高配货的效率以提高配货的效率 二、物流自动化和信息系统的关系二、物流自动化和信息系统的关系 物流业务从大的方面划分,可以分为物流作业和物流事务物流业务从大的方面划分,可以分为物流作业和物流事务物流作业物流作业和和“物的流动物的流动”相对应,相对应,物流事务物流事务和和“信息信息”相对应物流事务和物流作业这两方面都是物流信息系统所研究的对象物流事务和物流作业这两方面都是物流信息系统所研究的对象。
自动化对信息化提供支持,能够提高效率通过自动化,自动化对信息化提供支持,能够提高效率通过自动化,在省去手工进行输入数据的同时,能够快速、准确地进行数据在省去手工进行输入数据的同时,能够快速、准确地进行数据输入,并达到信息系统化的目的输入,并达到信息系统化的目的 二、物流自动化和信息系统的关系二、物流自动化和信息系统的关系 物流事务,比如接受订货和出货、入出库、库存帐簿登记、物流事务,比如接受订货和出货、入出库、库存帐簿登记、到货票据、接收票据和输出申请书等,都是物流信息系统化的到货票据、接收票据和输出申请书等,都是物流信息系统化的内容这些方面已经得到了较大的发展,现在的课题是系统的内容这些方面已经得到了较大的发展,现在的课题是系统的网络化和无纸化内部网络、外部网络化和无纸化内部网络、外部EDIEDI) 在物流事务方面,从手工处理文件、票据到由信息系统处在物流事务方面,从手工处理文件、票据到由信息系统处理能够实现自动化并节省人力有事例证明,使用理能够实现自动化并节省人力有事例证明,使用EDIEDI可以将可以将物流事务成本降低物流事务成本降低1010左右 二、物流自动化和信息系统的关系二、物流自动化和信息系统的关系 从物流作业自动化与物流信息系统所存在的密切关系看,从物流作业自动化与物流信息系统所存在的密切关系看,两者有些不同。
物流作业自动化比物流信息系统较易实现例两者有些不同物流作业自动化比物流信息系统较易实现例如配货时,所取出商品的品种、数量、保管位置、保管货架等如配货时,所取出商品的品种、数量、保管位置、保管货架等都是通过信息系统向自动配货设备发出指令都是通过信息系统向自动配货设备发出指令 根据这些指令,配货设备才能自动地进行配货作业如果根据这些指令,配货设备才能自动地进行配货作业如果没有配货信息,自动机械就不能够进行相关操作没有配货信息,自动机械就不能够进行相关操作第第 三三 节节 AIDC AIDC 技技 术术 与与 设设 备备 条码技术与设备条码技术与设备 射频识别技术与设备射频识别技术与设备 实现信息流、实物流的实现信息流、实物流的“互联互联”,主要依靠,主要依靠自动识自动识别和采集技术(别和采集技术(AIDCAIDC)包括条码技术、射频识别技术、包括条码技术、射频识别技术、磁识别技术、声音识别技术、图形识别技术等在物流磁识别技术、声音识别技术、图形识别技术等在物流领域主要是指条码技术和射频识别技术领域主要是指条码技术和射频识别技术 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 1 1、基本概念、基本概念 条码条码是一种可印刷机器语言,是由一组按特定编码规则排是一种可印刷机器语言,是由一组按特定编码规则排列的条、空组成的图形符号,可表示一定的信息内容。
列的条、空组成的图形符号,可表示一定的信息内容 条码自动识别系统由条码自动识别系统由条码标签条码标签、条码生成设备条码生成设备、条码识读条码识读器器和和计算机组计算机组成 在物流过程中,识读器根据条、空对光的反射率不同,利在物流过程中,识读器根据条、空对光的反射率不同,利用用光电转换器件光电转换器件,获取条码所示信息,并自动转换成计算机数,获取条码所示信息,并自动转换成计算机数据格式,传输给计算机信息系统据格式,传输给计算机信息系统F 条条 码码 标标 签(图)签(图)F 条条 码码 生生 成成 设设 备(图)备(图)F 条条 码码 识识 读读 器(图)器(图) 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 1 1、基本概念、基本概念 在物流过程中,条码技术是通过在物流过程中,条码技术是通过标准化标准化来实现数据共享的来实现数据共享的 在标准化实践中,条码的码制是指条码符号的类型,每种在标准化实践中,条码的码制是指条码符号的类型,每种类型的条码符号都是由类型的条码符号都是由符合特定编码规则符合特定编码规则的条和空组合而成,的条和空组合而成,都有固定的编码容量和条码字符集都有固定的编码容量和条码字符集。
国际上公认的条码种类主要有三种:国际上公认的条码种类主要有三种:EANEAN码码、交插二五码交插二五码和和UCC/EAN-128UCC/EAN-128码码 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 2 2、一维条码和二维条码、一维条码和二维条码 一维条码是由一个接一个的一维条码是由一个接一个的“条条”和和“空空”排列组成的,排列组成的,条码信息靠条和空的不同宽度和位置来传递,信息量的大小是条码信息靠条和空的不同宽度和位置来传递,信息量的大小是由由条码的宽度条码的宽度和和印刷的精度印刷的精度来决定的来决定的 一维条码携带的信息量有限,在应用中,更多的是对一维条码携带的信息量有限,在应用中,更多的是对“物物品品”进行进行标识标识,而不是对,而不是对“物品物品”进行描述一维条码必须进行描述一维条码必须依依赖数据库的支持赖数据库的支持才能表达更多的信息才能表达更多的信息 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 2 2、一维条码和二维条码、一维条码和二维条码 现代高新技术的发展,迫切要求用条码现代高新技术的发展,迫切要求用条码在有限的几何空间在有限的几何空间内表示更多的信息内表示更多的信息以满足各种需求,二维条码正是在这种形势以满足各种需求,二维条码正是在这种形势下产生的。
下产生的 二维条码主要分为二维条码主要分为层排式层排式和和棋盘式棋盘式两类,主要用于以下方两类,主要用于以下方面:电子商务中的单证;证件;物流中心、仓储中心等的物品面:电子商务中的单证;证件;物流中心、仓储中心等的物品盘点;商业机密、政治情报、军事机密、私人信函等盘点;商业机密、政治情报、军事机密、私人信函等F 二二 维维 条条 码(图)码(图) 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 3 3、条码识读器、条码识读器 条码识读器一般由条码识读器一般由条码扫描器条码扫描器、放大整形电路放大整形电路、译码接口译码接口电路电路和和计算机系统计算机系统等部分组成等部分组成硬件硬件) 条码识别条码识别软件软件通常包括扫描器输出信号的测量、条码码制通常包括扫描器输出信号的测量、条码码制及扫描方向的识别、逻辑值的判断,以及识读器与计算机之间及扫描方向的识别、逻辑值的判断,以及识读器与计算机之间的数据通信等的数据通信等 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 3 3、条码识读器、条码识读器 根据操作方式的不同,可将条码识读器划分为两类根据操作方式的不同,可将条码识读器划分为两类 在线式识读器在线式识读器:一般由交流电源供电,在识读器与计算机:一般由交流电源供电,在识读器与计算机或通信装置之间由电缆连接,直接将识别的数据传递到计算机。
或通信装置之间由电缆连接,直接将识别的数据传递到计算机 便携式识读器便携式识读器:其本身就是一台专用计算机或通用微型计:其本身就是一台专用计算机或通用微型计算机,配备有数据存储器,通常由电池供电,适用于算机,配备有数据存储器,通常由电池供电,适用于脱机使用脱机使用的场合数据采集后,先把数据存储起来,然后再转存到主机数据采集后,先把数据存储起来,然后再转存到主机可广泛应用于流动性数据采集环境可广泛应用于流动性数据采集环境F 在在 线线 式式 识识 读读 器(图)器(图)F 便便 携携 式式 识识 读读 器(图)器(图) 一、条码技术与设备一、条码技术与设备 3 3、条码识读器、条码识读器 扫描器扫描器是条码识读器的是条码识读器的输入装置输入装置,其性能直接影响到识读,其性能直接影响到识读器数据采集的准确性和速度扫描器可分为以下四类:器数据采集的准确性和速度扫描器可分为以下四类: 光笔扫描器光笔扫描器 台式扫描器台式扫描器 手持式扫描器手持式扫描器 激光扫描器激光扫描器 其中其中激光扫描器景深区域大、扫描速度高、扫描范围宽激光扫描器景深区域大、扫描速度高、扫描范围宽激光全角度扫描器能够高速扫描识读任意方向通过的条码符号,激光全角度扫描器能够高速扫描识读任意方向通过的条码符号,被大量使用在各种自动化程度高、物流量大的领域。
被大量使用在各种自动化程度高、物流量大的领域F 条条 码码 扫扫 描描 器(图)器(图)F 无无 线线 条条 码码 扫扫 描描 器(图)器(图)F 条条 码码 技技 术术 与与 设设 备备 总总 结(图)结(图)条码自动识别系统条码自动识别系统条码标签条码标签条码生成设备条码生成设备计算机计算机条码识读器条码识读器条码扫描器条码扫描器放大整形电路放大整形电路译码接口电路译码接口电路计算机系统计算机系统 二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 如今,在大多数商品上都印有条形码而在国外,一些百如今,在大多数商品上都印有条形码而在国外,一些百货店和药店里出售的商品,如刮胡刀片、药品包装上已附有针货店和药店里出售的商品,如刮胡刀片、药品包装上已附有针尖大小的尖大小的计算机芯片计算机芯片和和微型天线微型天线,这种微型天线能将极为丰富,这种微型天线能将极为丰富的产品及消费者信息发送到零售商和制造者手中的产品及消费者信息发送到零售商和制造者手中 二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 1 1、RFIDRFID基本概念基本概念 射频识别技术(射频识别技术(Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification,RFIDRFID)是从是从2020世纪世纪8080年代起逐渐走向成熟的一项自动识别技术。
由于年代起逐渐走向成熟的一项自动识别技术由于大规模集成电路技术的成熟,大规模集成电路技术的成熟,射频识别系统射频识别系统的体积大大缩小,的体积大大缩小,因而进入实用化阶段因而进入实用化阶段 射频识别的标签射频识别的标签与与识读器识读器之间利用之间利用感应感应、无线电波无线电波或或微波微波能量能量进行进行非接触双向通信非接触双向通信,实现标签存储信息的识别和数据交,实现标签存储信息的识别和数据交换 二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 1 1、RFIDRFID基本概念基本概念 射频识别系统包括软件系统和硬件系统射频识别系统包括软件系统和硬件系统 硬件系统硬件系统由由发射天线发射天线、接收天线接收天线、天线调谐器天线调谐器、电子标签、电子标签、识读器识读器组成,主要用于完成信号采集功能和快速可靠的通信组成,主要用于完成信号采集功能和快速可靠的通信 软件系统软件系统用于完成信息的采集、识别、加工和传输,软件用于完成信息的采集、识别、加工和传输,软件支持着整个系统的运行,并演绎出各种不同的应用系统支持着整个系统的运行,并演绎出各种不同的应用系统 二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 1 1、RFIDRFID基本概念基本概念 RFIDRFID的突出特点是:的突出特点是:1 1)可以)可以非接触识读非接触识读,可,可识别高速运动识别高速运动物体物体;2 2)识别无识别无“盲区盲区”,信号穿透力强,可以穿透墙壁、,信号穿透力强,可以穿透墙壁、地面、人员、衣服等物体,可任意调整识别范围;地面、人员、衣服等物体,可任意调整识别范围;3 3)抗恶劣)抗恶劣环境能力强,一般污垢覆盖在标签上不影响标签信息的识读;环境能力强,一般污垢覆盖在标签上不影响标签信息的识读;4 4)抗干扰能力强,保密性强;)抗干扰能力强,保密性强;5 5)对人体无害,环境适应性强;)对人体无害,环境适应性强;6 6)可)可同时识别多个被识别对象同时识别多个被识别对象。
二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 1 1、RFIDRFID基本概念基本概念 射频识读器与标签之间的射频识读器与标签之间的耦合方式耦合方式有三种,即静电耦合、有三种,即静电耦合、感应耦合和微波感应耦合和微波 静电耦合系统静电耦合系统的识读距离在的识读距离在2 2毫米以下,常见的毫米以下,常见的“信息钮信息钮”就是以静电耦合方式获取信息的,可用于固定货物的巡检就是以静电耦合方式获取信息的,可用于固定货物的巡检 感应耦合系统感应耦合系统的识读器天线发射的磁场无方向性,可以不的识读器天线发射的磁场无方向性,可以不考虑货物上射频标签的位置和方向,常用于移动物品的识别、考虑货物上射频标签的位置和方向,常用于移动物品的识别、分拣 二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 1 1、RFIDRFID基本概念基本概念 微波射频识别系统微波射频识别系统的识读微波方向性很强,一般用于高速的识读微波方向性很强,一般用于高速移动的物体,如运输车辆的识别移动的物体,如运输车辆的识别 在物流管理领域,感应耦合系统应用较多其工作流程是:在物流管理领域,感应耦合系统应用较多。
其工作流程是:射频识读器的天线在其作用区域内发射能量形成电磁场,载有射频识读器的天线在其作用区域内发射能量形成电磁场,载有射频标签的物品在经过这个区域时被识读器发出的信号射频标签的物品在经过这个区域时被识读器发出的信号激发激发,将将储存的数据储存的数据发送发送给识读器,识读器接收射频标签发送的信号,给识读器,识读器接收射频标签发送的信号,解码获得数据,达到识别目的解码获得数据,达到识别目的F 矿矿 井井 人人 员员 考考 勤勤 定定 位位 系系 统统F 车车 库库 射射 频频 识识 别别 系系 统统 二、射频识别技术(二、射频识别技术(RFIDRFID)与设备)与设备 2 2、RFIDRFID的组成的组成 在具体的应用过程中,根据不同的应用目的和应用环境,在具体的应用过程中,根据不同的应用目的和应用环境,RFIDRFID系统的组成会有所不同,但从系统的组成会有所不同,但从RFIDRFID系统的工作原理来看,系统的工作原理来看,系统一般由系统一般由信号发射机信号发射机、信号接收机信号接收机、发射接收天线发射接收天线几部分组几部分组成下面分别加以说明下面分别加以说明二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 2 2、RFIDRFID的组成的组成 1 1)信号发射机)信号发射机 在在RFIDRFID系统中,信号发射机为了不同的应用目的,会系统中,信号发射机为了不同的应用目的,会以不同的形式存在,典型的形式是以不同的形式存在,典型的形式是标签(标签(TAGTAG)。
标签相标签相当于条码技术中的条码符号,用来存储需要识别传输的信当于条码技术中的条码符号,用来存储需要识别传输的信息 与条码不同的是,标签必须能够自动或在外力的作用与条码不同的是,标签必须能够自动或在外力的作用下,把存储的信息下,把存储的信息主动发射主动发射出去 标签一般是带有标签一般是带有线圈线圈、天线天线、存储器存储器与控制系统的与控制系统的低低电集成电路电集成电路二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 2 2、RFIDRFID的组成的组成 1 1)信号发射机)信号发射机 按照不同的标准,标签有许多不同的分类方法按照不同的标准,标签有许多不同的分类方法 根据标签获取电能的方式不同,可以把标签分为根据标签获取电能的方式不同,可以把标签分为主动主动式标签式标签与与被动式标签被动式标签; 根据内部使用存储器类型的不同,标签可以分为根据内部使用存储器类型的不同,标签可以分为只读只读标签标签与与可读可写标签可读可写标签; 根据标签中存储器数据存储能力的不同,可以把标签根据标签中存储器数据存储能力的不同,可以把标签分为仅用于标识目的的分为仅用于标识目的的标识标签标识标签与便携式与便携式数据文件数据文件两种。
两种二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 2 2、RFIDRFID的组成的组成 2 2)信号接收机)信号接收机 在在RFIDRFID系统中,信号接收机一般叫做系统中,信号接收机一般叫做阅读器阅读器阅读器基本的功能就是基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径提供与标签进行数据传输的途径另外,阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等更正功能等 标签中出了存储需要传输的信息外,还必须含有一定标签中出了存储需要传输的信息外,还必须含有一定的附加信息,如错误校验信息等的附加信息,如错误校验信息等二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 2 2、RFIDRFID的组成的组成 3 3)编程器)编程器 只有可读可写标签系统才需要编程器编程器是只有可读可写标签系统才需要编程器编程器是向标向标签写入数据的装置签写入数据的装置 编程器写入数据一般来说是编程器写入数据一般来说是离线(离线(Off-lineOff-line)完成的,完成的,也就是预先在标签中写入数据,等到开始应用时直接把标也就是预先在标签中写入数据,等到开始应用时直接把标签黏附在被标识项目上。
签黏附在被标识项目上二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 2 2、RFIDRFID的组成的组成 4 4)天线)天线 天线是标签与阅读器之间传输数据的天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置发射、接收装置二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 3 3、RFIDRFID系统的分类系统的分类 1 1)EASEAS技术技术 EASEAS(Electronic Article SurveillanceElectronic Article Surveillance)是一种设)是一种设置在需要控制物品出入口的置在需要控制物品出入口的RFIDRFID技术这种技术的典型应技术这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方用场合是商店、图书馆、数据中心等地方 在应用在应用EASEAS技术时,首先在物品上粘附技术时,首先在物品上粘附EASEAS标签,当物标签,当物品被正常购买或者合法移出时,在结算处通过一定的装置品被正常购买或者合法移出时,在结算处通过一定的装置使使EASEAS标签失效,物品就可以取走标签失效,物品就可以取走 EASEAS装置能自动检测标签的活动性,发现活动性标签,装置能自动检测标签的活动性,发现活动性标签,EASEAS系统会发出警告。
系统会发出警告二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 3 3、RFIDRFID系统的分类系统的分类 1 1)EASEAS技术技术 典型的典型的EASEAS系统一般由系统一般由3 3部分构成:部分构成: 附着在商品上的附着在商品上的电子标签电子标签,电子传感器;,电子传感器; 电子标签灭活装置电子标签灭活装置,以便授权商品能正常出入;,以便授权商品能正常出入; 监视器监视器,在出口造成一定区域的监视空间在出口造成一定区域的监视空间 F EAS EAS 技技 术(图)术(图)F EAS EAS 技技 术(图)术(图)二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 3 3、RFIDRFID系统的分类系统的分类 1 1)EASEAS技术技术 EASEAS系统的系统的工作原理工作原理是:在监视区,发射器以一定的频是:在监视区,发射器以一定的频率向接收器发射信号发射器与接收器一般安装在零售店、率向接收器发射信号发射器与接收器一般安装在零售店、图书馆的出入口,形成一定的监视空间图书馆的出入口,形成一定的监视空间 当具有特殊特征的标签进入该区域时,会对发射器发当具有特殊特征的标签进入该区域时,会对发射器发出的信号产生干扰,这种干扰信号也会被接收器接收,再出的信号产生干扰,这种干扰信号也会被接收器接收,再经过微处理器的分析判断,就会控制警报器的鸣响。
经过微处理器的分析判断,就会控制警报器的鸣响二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 3 3、RFIDRFID系统的分类系统的分类 2 2)便携式数据采集系统)便携式数据采集系统 便携式数据采集系统是使用带有便携式数据采集系统是使用带有RFIDRFID阅读器的阅读器的手持式手持式数据采集器数据采集器采集采集RFIDRFID标签上的数据标签上的数据 手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同手持式阅读器(数据输入终端)可以在读取数据的同时,通过时,通过无线电波数据传输方式无线电波数据传输方式(RFDCRFDC)实时地向主计算)实时地向主计算机系统传输数据,也可以暂时将数据存储在阅读器中,再机系统传输数据,也可以暂时将数据存储在阅读器中,再一批一批地向主计算机系统传输数据一批一批地向主计算机系统传输数据二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 3 3、RFIDRFID系统的分类系统的分类 3 3)物流控制系统)物流控制系统 在物流控制系统中,固定布置的在物流控制系统中,固定布置的RFIDRFID阅读器分散布置阅读器分散布置在给定的区域,并且阅读器直接与数据管理信息系统相连,在给定的区域,并且阅读器直接与数据管理信息系统相连,信号发射机是移动的,一般安装在移动的物体、人上面。
信号发射机是移动的,一般安装在移动的物体、人上面 当物体、人流经过阅读器时,阅读器会自动扫描标签当物体、人流经过阅读器时,阅读器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、处理,达到控制物流的目的处理,达到控制物流的目的二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 3 3、RFIDRFID系统的分类系统的分类 4 4)定位系统)定位系统 定位系统用于自动化加工系统的定位及对车辆、轮船定位系统用于自动化加工系统的定位及对车辆、轮船等进行定位支持阅读器放置在移动的车辆、轮船或者自等进行定位支持阅读器放置在移动的车辆、轮船或者自动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,信号发射机动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,信号发射机嵌入到操作环境的地表下面信号发射机上存储有位置识嵌入到操作环境的地表下面信号发射机上存储有位置识别信息,阅读器一般通过无线的方式或者有线的方式连接别信息,阅读器一般通过无线的方式或者有线的方式连接到信息管理系统到信息管理系统二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 4 4、RFIDRFID在物流中的应用在物流中的应用 1 1)零售环节)零售环节 RFIDRFID可以改进零售商的可以改进零售商的库存管理库存管理,实现,实现适时补货适时补货,有,有效跟踪运输与库存,提高效率,减少出错。
同时,智能标效跟踪运输与库存,提高效率,减少出错同时,智能标签能对某些时效性强的商品的签能对某些时效性强的商品的有效期限进行监控有效期限进行监控;商店还;商店还能利用能利用RFIDRFID系统在付款台实现系统在付款台实现自动扫描和计费自动扫描和计费,从而取代,从而取代人工收款人工收款二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 4 4、RFIDRFID在物流中的应用在物流中的应用 2 2)存储环节)存储环节 在仓库里,射频技术最广泛的使用是在仓库里,射频技术最广泛的使用是存取货物存取货物与与库存库存盘点盘点,它能用来实现自动化的存货和取货等操作它能用来实现自动化的存货和取货等操作二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 4 4、RFIDRFID在物流中的应用在物流中的应用 3 3)运输环节)运输环节 在运输管理中,在途运输的货物和车辆贴上在运输管理中,在途运输的货物和车辆贴上RFIDRFID标签,标签,运输线的一些检查点上安装上运输线的一些检查点上安装上RFIDRFID接收转发装置接收转发装置 接收装置收到接收装置收到RFIDRFID标签信息后,连同接收地的位置信标签信息后,连同接收地的位置信息上传至通信卫星,再由卫星传送给运输调度中心,送入息上传至通信卫星,再由卫星传送给运输调度中心,送入数据库中。
数据库中 二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 4 4、RFIDRFID在物流中的应用在物流中的应用 4 4)配送)配送/ /分销环节分销环节 在配送环节,采用射频技术能大大加快配送的速度和在配送环节,采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并能减少人工、降提高拣选与分发过程的效率与准确率,并能减少人工、降低配送成本低配送成本 如果到达中央配送中心的所有商品都贴有如果到达中央配送中心的所有商品都贴有RFIDRFID标签,标签,在进入中央配送中心时,托盘通过一个阅读器,读取托盘在进入中央配送中心时,托盘通过一个阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容系统将这些信息与发货记录进上所有货箱上的标签内容系统将这些信息与发货记录进行核对,以检测出可能的错误,然后将行核对,以检测出可能的错误,然后将RFIDRFID标签更新为最标签更新为最新的商品存放地点和状态新的商品存放地点和状态二、射二、射 频频 识识 别别 技技 术术 与与 设设 备备 4 4、RFIDRFID在物流中的应用在物流中的应用 5 5)生产环节)生产环节 在生产制造环节应用在生产制造环节应用RFIDRFID技术,可以完成自动化生产技术,可以完成自动化生产线运作,实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品线运作,实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品和产成品的识别与跟踪,减少人工识别成本和出错率,提和产成品的识别与跟踪,减少人工识别成本和出错率,提高效率和效益。
高效率和效益第四节第四节 自自 动动 存存 取取 和和 分分 拣拣 系系 统统 自动立体仓库自动立体仓库 自动分拣系统自动分拣系统 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 早在早在2020世纪世纪6060年代初,自动立体仓库就在一些发达国家的年代初,自动立体仓库就在一些发达国家的物流领域投入了使用自动立体仓库充分利用较少的空间,大物流领域投入了使用自动立体仓库充分利用较少的空间,大大提高了存储的效率直至今天,其省力化的作用以及易于库大提高了存储的效率直至今天,其省力化的作用以及易于库存管理的优势,仍然发挥着作用,并不断取得显著进步存管理的优势,仍然发挥着作用,并不断取得显著进步 可以从可以从货物形式的变化货物形式的变化、用途用途和和系统系统,以及所看到的高水,以及所看到的高水平的应用等方面,说明自动立体仓库向着计算机化的方向发展平的应用等方面,说明自动立体仓库向着计算机化的方向发展 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 1 1、货物形式的变化、货物形式的变化 自动立体仓库自动立体仓库是由立体地存储货物的是由立体地存储货物的货架货架和为了对货架进和为了对货架进行存储搬运货物的行存储搬运货物的存取移动装置存取移动装置所组成的设备。
所组成的设备 存储货物的形式主要是以能够集中进行存储货物的形式主要是以能够集中进行托盘化的货物托盘化的货物为对为对象,基本上象,基本上8585的自动立体仓库处理的都是托盘化的货物的自动立体仓库处理的都是托盘化的货物 由于物流环境的变化,特别是货物的多品种少量和多频度由于物流环境的变化,特别是货物的多品种少量和多频度化等,从托盘到化等,从托盘到以箱为单位以箱为单位的存储和小包装少量的需求正不断的存储和小包装少量的需求正不断提高,以箱为单位的形式非常普及提高,以箱为单位的形式非常普及规范化形式规范化形式) 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 1 1、货物形式的变化、货物形式的变化 自动立体仓库的自动立体仓库的存储货物形式存储货物形式从层次上划分,可以有以下从层次上划分,可以有以下的四种形态:的四种形态: 使用使用平托盘平托盘的货物形式;(普遍使用)的货物形式;(普遍使用) 使用使用箱式托盘箱式托盘的货物形式;的货物形式; 使用使用集装箱集装箱的货物形式;的货物形式; 使用使用包装箱包装箱的货物形式的货物形式 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 1 1、货物形式的变化、货物形式的变化 排除对存储货物形式的制约排除对存储货物形式的制约是促进自动立体仓库广泛应用是促进自动立体仓库广泛应用的主要因素。
在货物形式上高水平应用的方向,主要有两个需的主要因素在货物形式上高水平应用的方向,主要有两个需要开发的设备:要开发的设备: 基于存取移动装置的基于存取移动装置的手臂机器人手臂机器人对存储货物进行存取;对存储货物进行存取;(像人手那样对货物进行存取)(像人手那样对货物进行存取) 构成货架设备中货架的构成货架设备中货架的专用托盘专用托盘化按照存储货物的化按照存储货物的形状制作出的专用托盘)形状制作出的专用托盘) 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 2 2、用途的多样化、用途的多样化 有有9090的自动立体仓库应用于的自动立体仓库应用于制造业制造业的零部件仓库和成的零部件仓库和成品仓库;品仓库; 制造业外,在制造业外,在物流领域物流领域以及以及服务产业服务产业等方面也得到广泛等方面也得到广泛应用;(自动立体仓库形式的物品保管服务)应用;(自动立体仓库形式的物品保管服务) 冷冻冷藏仓库行业;冷冻冷藏仓库行业; 采用自动立体仓库形式的停车场和停艇场采用自动立体仓库形式的停车场和停艇场 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 3 3、自动立体仓库系统、自动立体仓库系统 自动立体仓库单纯作为立体保管的设备,若要随着物流环自动立体仓库单纯作为立体保管的设备,若要随着物流环境的变化满足用户不断更新的功能要求,除了货物形式和用途境的变化满足用户不断更新的功能要求,除了货物形式和用途必须多样化之外,还要实现包含自动立体仓库前后的必须多样化之外,还要实现包含自动立体仓库前后的装卸装卸、搬搬运运和和分拣分拣等物流作业的系统化。
等物流作业的系统化 为了为了供给生产供给生产所需要的材料自动立体仓库与生产线之间一所需要的材料自动立体仓库与生产线之间一般是使用无人搬运车等般是使用无人搬运车等自动搬运车辆自动搬运车辆进行有机的衔接进行有机的衔接 一、自动立体仓库一、自动立体仓库 3 3、自动立体仓库系统、自动立体仓库系统 在在物流中心物流中心,需要自动立体仓库系统具有,需要自动立体仓库系统具有配货配货、分拣分拣等功等功能,如装箱机和分拣装置等能,如装箱机和分拣装置等 以托盘进行入库、整箱单位进行出库这种入库货物形式和以托盘进行入库、整箱单位进行出库这种入库货物形式和出库货物形式不同的做法是当今物流中心的一个趋势,因此开出库货物形式不同的做法是当今物流中心的一个趋势,因此开发满足这一需要的自动立体仓库外围设备非常必要发满足这一需要的自动立体仓库外围设备非常必要 二、自动分拣系统二、自动分拣系统 订单配货自动分拣设备的作用是将订单配货自动分拣设备的作用是将以订货为单位以订货为单位进行配货进行配货的货物,按照不同的客户、不同的店铺和不同的出库地点进行的货物,按照不同的客户、不同的店铺和不同的出库地点进行区分,使作业省力化、高效化。
区分,使作业省力化、高效化 在这样的分拣系统中,其核心是叫做在这样的分拣系统中,其核心是叫做“分拣设备分拣设备”的传送的传送设备它由对被传送货物的提供、整列、分拣和分拣后的输送、设备它由对被传送货物的提供、整列、分拣和分拣后的输送、集中等多种设备,以及分拣信息、控制信号等要素所组成的集中等多种设备,以及分拣信息、控制信号等要素所组成的 二、自动分拣系统二、自动分拣系统 1 1、方向变换式分拣设备、方向变换式分拣设备 方向变换式分拣设备是在皮带式传送带的当中设置能够使方向变换式分拣设备是在皮带式传送带的当中设置能够使货物变换方向的轴辊式装置,如果向侧方向进行变换则将传送货物变换方向的轴辊式装置,如果向侧方向进行变换则将传送带上的货物向侧方向进行传送,由带上的货物向侧方向进行传送,由皮带式传送带皮带式传送带与与轮式变换装轮式变换装置置所组成 二、自动分拣系统二、自动分拣系统 2 2、推动式分拣设备、推动式分拣设备 二、自动分拣系统二、自动分拣系统 3 3、台车传送带式分拣设备、台车传送带式分拣设备 二、自动分拣系统二、自动分拣系统 4 4、小型分拣设备、小型分拣设备小结和学习重点小结和学习重点 物流设备的界定和类型物流设备的界定和类型 物流设备发展的现状物流设备发展的现状 物流自动化的内容物流自动化的内容 物流自动化和信息系统的关系物流自动化和信息系统的关系 自动识别和采集技术自动识别和采集技术 条码技术和设备条码技术和设备 射频。