基于RFID技术的服装拣货装箱系统设计方案

第1章 需求分析 

    随着企业品牌的快速增长，面对需求快速变化的市场，原先的工厂包装环节和物流环节显然无法跟上企业发展的步伐。
据统计，发货错误投诉次数高，其中原箱投诉高达40%。内外环境的变化，供货周期过长问题日益突出。 

    现在的供货周期一直在60天-90天之间徘徊，而国外同类企业实施QR策略已经实现补货期降到2周以内，西班牙ZAYA最短可以达到3天时间供货到门店。 

1.2 需求分析 

    需求基本描述：现有包装工艺很难保证装箱的准确性，原箱短少问题比较突出，无法适应PPT项目新商业模式。裁剪、缝纫、后整理、包装等在内的工序都统一按照PPT项目的要求来规划和设计，提出应用RFID技术来帮助实现生产7天、物流7天的目标。考虑到成本和进度因素，提出和现有的生产管理系统进行接口的要求。
 
    1.2.1 系统目标：利用RFID技术，解决目前产品下线至出厂发货前环节存在的原箱短少和效率低下的问题，实现精确快速的服装产品分拣装箱，以配合完成将供货周期缩短的目标。
    1.2.2 精确装箱：鉴于以前装箱效果不好的情况，企业对装箱的效果非常重视，根据我们的理解，归纳出来以下几点： 

    1、 数量要准确；
    2、 容易操作；
    3、 不要求自动化程度高；
    4、 容易在现有的大部分工厂推广使用；
    5、 成本最低； 

    分析：比较现行多种装箱方案，欲满足上述装箱要求，最好的是使用RFID标签技术的拣货装箱系统方案。除了RFID标签以外，条码是使用最多的一种识别技术。条码技术的优点是价格相对便宜，但是不具备被远距离识别、多目标同时识别的能力，另外不能标识产品单品，只能标识产品类别。 

    相反，RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用、快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别等优点，其ID码在全球范围内是唯一的，因而成为自动识别领域的一支新兴力量，在可预见的不远将来成为自动识别领域的领跑者。 

    利用RFID标签身份唯一性，在每件衣服上粘贴、嵌入或者植入RFID标签，就可以在装箱时彻底解决衣服无法识别、跟踪问题，还可以实现精确装箱。 

    1.2.3 缩短供货周期：缩短供货周期是服装企业最重要的要求之一。服装企业对缩短供货周期的要求如下： 

    1、 供货周期缩短至2周左右；
    2、 补货时生产时间不超过7天，物流时间不超过7天； 

    分析：为了实现缩短供货周期要求，需要同时优化生产、包装、库存、运输诸环节存在的问题。本方案主要解决包装与库存方面需要面对的问题。 

    国际上的最流行做法是，使用快速反应QR技术、JIT及时生产方式、基于EDI技术的EOS电子订货系统和OPS订单处理系统等来实现缩短供货周期的目标，而RFID标签技术是实现缩短供货周期的不可缺少的技术手段。 

    1.2.4 库存管理：库存管理是服装行业的一个十分重要环节，建立快速反应QR 的库存管理系统是实现快速补货的关键。 

    服装企业的产成品库存管理主要包括产成品标识与定位、包装、堆放、出入库、盘存等方面。产成品下线后用RFID标签进行唯一标识，对装箱、上货位和上托盘等节点进行信息采集，从而实现产成品在库存管理中的有效精确定位，实现产成品的实时动态盘存，建立快速反应QR的库存管理系统，消除库存管理环节可能存在的障碍。 

第2章 解决方案 

2.1方案概述 

    本方案由浩海易通科技(北京)有限公司通过分析企业的需求为客户量身定做。它综合了RFID技术、网络技术、计算机技术、数据库技术、语音技术和移动通讯技术。结合服装行业实际需求以及浩海易通科技(北京)有限公司的丰富经验和独特的技术，我们提出如下的RFID服装拣货装箱系统的正式方案。 

    名词约定： 

    1、 衣标：是指粘贴在单件产品衣服吊牌上的RFID标签，有唯一的不可更改的ID号码，可实现远距离读取信息。
    2、 箱标：是指加贴在包装箱指定位置的RFID标签，由贴标工加贴。
    3、 托盘标：是指粘贴在托盘上指定位置的RFID标签，由贴标工加贴。
    4、 货位标：是指粘贴在货位上指定位置的RFID标签，由贴标工加贴。

2.2 技术指标 

    基于RFID技术的服装拣货装箱系统具有如下技术指标：

    实时监控拣货装箱区内的产品存货品类和数量；
    实时监控检货装箱区内每件产品的存货位置；
    装箱精确率：100%；
    单品、箱级和托盘级定位精确率：100%；
    支持三种装箱模式：
    产品下线直接装箱
    产品下线后暂存临时货位后装箱
    以上两种方式混合操作
    支持先装箱后打装箱单；
    支持多号型产品混合装箱；
    支持同一订单多人并行装箱；
    支持多订单并行装箱；
    支持实时掌握下线产品的在装箱、货位暂存、托盘等环节的状况；
    支持实时动态的自动统计、实时在线盘点；

2.3 RFID技术介绍 

    RFID（射频识别，Radio Frequency Identification）是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术（以下通称RFID技术）。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。 

    近年来，RFID技术进入商业化应用阶段。目前RFID技术不断与互联网、通讯等技术相结合，已被应用于工业自动化、商业自动化、交通运输、物流、供应链管理、公共信息服务等众多领域，逐步实现全球范围内物品跟踪与信息共享，大幅提高管理与运作效率，降低成本。RFID技术被认为是21世纪最有前途的信息技术之一。

    一个典型的基于RFID技术的应用系统由RFID读写器和RFID电子标签、RFID应用软件三部分组成。利用无线射频通信技术在读写器和电子标签之间进行非接触的数据传输，达到目标识别和数据交换的目的。 

    2.3.1 RFID电子标签 

    RFID电子标签又称为射频标签、远距离射频卡、远距离IC卡、应答器、数据载体。电子标签是射频识别系统真正的数据载体，安装在被识别对象上，存储被识别对象相关信息，如该目标物的名称，目标物运输起始终止地点、中转地点及目标物经过某一地的具体时间、温度等。 

    一般情况下，RFID电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。 

    按照能量供给方式的不同，RFID 电子标签分为有源、无源和半有源三种； 

    按照工作频率的不同，RFID 标签分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波频段（MW）的标签。目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主；UHF标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别和低成本的优势，有望在未来五年内成为主流。MW标签在部分国家已经得到应用。 

    低频标签（125KHz或134KHz），标签与读写器之间的距离为30cm或更少；高频标签（13.56MHz兆赫），标签与阅读器之间的距离为1m之内；超高频标签（UHF），工作的频率达到300兆赫至1千兆赫之间，标签与读写器之间的距离从3m～10m。 

    常见的工作频率有低频125kHz、134.2kHz、高频13.56MHz、超高频433MHz、860MHz～930MHz、微波2.45GHz、5.8GHz等。 

    高频标签（HF）的国际标准有ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693两个，后来统一到ISO/IEC 18000-3标准。 

    超高频标签（UHF）的国际标准仍在不断发展之中，现在正式批准的有ISO/IEC 18000-6A、ISO/IEC 18000-6B和ISO/IEC 18000-6C三种。 

    EPC组织将超高频标签（UHF）划分为Class 0、Class 1、Class 2、Class 3、Class 4和Class 5六个级别，现在已经有Class 0、Class 1 gen 1和Class 1 gen 2的超高频标签面市。EPC Class 1 Gen 2相当于ISO/IEC 18000-6 Type C标准，而EPC Class 1 gen 1相当于ISO/IEC 18000-6 Type B标准。 

    适合物品编码和供应链的电子标签标准首推EPC，而EPC Class 1 gen 2是EPC系列电子标签中的佼佼者，因此EPC Class 1 gen 2是本方案的第一选择。 

    gen 2标签比gen 1标签具有更快的读取率、更长的密码、更好的全球范围内的通用性、全新密集读写器（Dense-Reader）模式、更好的隐私保护功能等优点。 

    2.3.2 RFID读写器 

    RFID读写器又称为远距离读卡器、读出装置、扫描器、通讯器。RFID读写器是利用射频技术完成读写工作，其主要功能是：查阅电子标签中当前贮存的数据信息；向空白电子标签中写入欲贮存的数据信息；修改（重新写入）电子标签中的数据信息。RFID读写器读出的标签信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输。典型的RFID读写器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及读写器天线。 

    RFID读写器产品类型较多，部分先进产品可以实现多协议兼容。中国已经推出了系列RFID读写器产品，小功率读写模块已达到国外同类水平。 

    2.3.3 RFID应用软件 

    在应用系统集成和数据管理平台等RFID应用软件方面，某些国际组织提出基于RFID的应用体系架构，各大软件厂商也在其产品中提供了支持RFID的服务及解决方案，相关的测试和应用推广工作正在进行中。我国利用863科技计划在RFID应用架构、公共服务体系、中间件、系统集成以及信息融合和测试工作等方面取得了初步成果，国家RFID测试中心和国家射频识别基地已经正式挂牌成立。