基于RFID的物流實驗室建設(shè)

　　1 引言

　　近年來，我國物流經(jīng)濟(jì)呈快速發(fā)展態(tài)勢。物流人才的供不應(yīng)求，也使得原本相對滯后的物流專業(yè)人才教育培訓(xùn)在這兩年逐漸步入快車道。目前我國物流高等教育多是重理論、輕實踐。為此，教育部高等學(xué)校物流類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會建議各高校應(yīng)完善物流實踐教學(xué)體系，提倡減少理論課講授，增加實驗、上機(jī)等實踐性內(nèi)容。

　　物流產(chǎn)業(yè)在科技進(jìn)步和管理技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動下，全球物流已經(jīng)進(jìn)入供應(yīng)鏈時代。一些新技術(shù)、新概念也躍入人們的視野。其中由于RFID具備從生產(chǎn)點到最終消費點的供應(yīng)鏈的全程跟蹤、操作管理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)物流操作工具的標(biāo)識和操作的自動識別，使倉儲管理、存貨管理、貨位指派管理、供應(yīng)商存貨管理、貴重商品管理等實現(xiàn)自動化，并可實現(xiàn)全程供應(yīng)鏈安全監(jiān)控，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，建立RFID物流實驗室對于加強(qiáng)本校物流專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)意義重大。

　　2 RFID物流實驗室的特色

　　上海海事大學(xué)RFID物流實驗室著眼點是“數(shù)字物流”這一概念，即將RFID這一新技術(shù)充分融合到整個實驗室的軟硬件當(dāng)中去，力求做到所有實驗項目數(shù)字化、信息化。充分體現(xiàn)出現(xiàn)代數(shù)字物流的特點。主要特色體現(xiàn)在以下幾點：

　　(1) 融合RFID新技術(shù)

　　RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，也稱電子標(biāo)簽。RFID射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　這種電子標(biāo)簽與當(dāng)前在物流領(lǐng)域內(nèi)較廣泛使用的條碼、二維碼相比，在以下幾個方面具有明顯優(yōu)勢：一是可進(jìn)行遠(yuǎn)距離讀寫;二是它不受環(huán)境影響，在一般惡劣環(huán)境下仍能保持其工作性能;三是可進(jìn)行信息的存儲和修改;四是可以反復(fù)使用。而且識別工作無需人工干預(yù)，這就有利于提高物流系統(tǒng)的效率、準(zhǔn)確度和安全性等要素。

　　怎樣將RFID技術(shù)更好、更快的融合到現(xiàn)有的物流系統(tǒng)中去，是擺在國人面前的一項重要任務(wù)。本試驗室的建立將使學(xué)生加強(qiáng)了解最新的射頻識別技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用，推動射頻識別技術(shù)的普及，并可進(jìn)行相關(guān)前沿技術(shù)的應(yīng)用研究。

　　(2) 數(shù)字物流

　　傳統(tǒng)物流很多環(huán)節(jié)需要人工干預(yù)，而且不同的公司可能使用不同的標(biāo)準(zhǔn)和不同的系統(tǒng)，因而不能完全做到數(shù)字化。通過使用電子標(biāo)簽和推廣相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，可以使整個供應(yīng)鏈信息充分共享，從而使得物流數(shù)字化成為可能。

　　現(xiàn)在的情況是什么樣呢?通常我們都是通過電話、傳真或者是電子郵件方式交換信息，另外就是由人傳達(dá)有關(guān)貨物的信息。事實上這不是我們想要的，我們不要人來做這些事情，要讓機(jī)器來做這些事情，理想狀態(tài)是不需要人工的系統(tǒng)進(jìn)行自動的信息交換。數(shù)字物流的意義在于通過信息共享，使得供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)聯(lián)系更加緊密，管理更加高效，從而帶來更多的利潤。所以，物流企業(yè)必將努力推進(jìn)物流數(shù)字化。

　　通過在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中向?qū)W生灌輸數(shù)字物流這一概念，可以讓學(xué)生更多的接觸最前沿的思想，從而激發(fā)自己的想象力，在將來努力去完善我們的物流體系。

　　(3) 定位于倉儲管理及POS零售系統(tǒng)

　　物流供應(yīng)鏈范圍涵蓋的很廣，從原料供應(yīng)到顧客購買的產(chǎn)品的全生命周期。在這過程中包含很多物流活動，主要包括采購，倉儲，配送，包裝運輸，零售等。片面的求大求全，不僅浪費大量的人力、物力，而且也不能突出重點?？紤]到學(xué)校實施的難易程度，配送、運輸?shù)炔惶m合學(xué)校實訓(xùn)，因此我們定位于倉儲和零售環(huán)節(jié)，集中有限的資源把這兩塊做大做強(qiáng)。

　　在此基礎(chǔ)上我們還把倉儲和零售有機(jī)的結(jié)合起來，利用RFID技術(shù)實現(xiàn)兩者的信息共享。突破了傳統(tǒng)的人工作業(yè)帶來的弊端，正確、高效的處理業(yè)務(wù)，讓學(xué)生充分感受到數(shù)字物流帶來的魅力。

　　我們還充分考慮了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，以便在將來條件允許的情況下實現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展升級。

　　(4) 與企業(yè)聯(lián)合搭建實驗室

　　好的實驗室要有好的參與者與好的課題，這樣才能有好的成績。我們積極的采取“走出去，迎進(jìn)來”的戰(zhàn)略，與一些物流公司達(dá)成合作，結(jié)合合作雙方的優(yōu)勢，推動RFID技術(shù)于倉儲物流領(lǐng)域的應(yīng)用。實驗室將服務(wù)于雙方之開發(fā)，研究及教學(xué)等用途。

　　通過與成熟的提供供應(yīng)鏈及物流行業(yè)軟件和專注RFID技術(shù)開發(fā)及研究的公司合作，大大的加強(qiáng)了我們在此領(lǐng)域的實力。從而更好的為學(xué)生提供更為貼近實際的物流實踐教學(xué)環(huán)境。通過學(xué)習(xí)和了解市場上最新的主流軟件，使學(xué)生加強(qiáng)了解供應(yīng)鏈得管理模式及最新的射頻識別科技，令他們直接得益，貢獻(xiàn)社會。

　　3 RFID物流實驗室布局及功能區(qū)劃分

　　3.1 RFID物流實驗室布局

　　上海海事大學(xué)RFID物流實驗室由RFID實驗室和RFID立體倉庫實驗室兩部分組成。

　　立體倉庫實驗室布局圖如圖1所示，RFID實驗室布局圖略。

　　實驗室網(wǎng)絡(luò)采用B/S架構(gòu)，便于維護(hù)和升級。所有的系統(tǒng)軟件都在服務(wù)器端，各分區(qū)通過IE瀏覽器來運行客戶端。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示：

　　3.2 RFID物流實驗室功能區(qū)劃分

　　RFID物流實驗室主要包括立體倉庫，托盤貨架，POS零售和辦公四個功能區(qū)。各功能區(qū)的軟硬件和功能說明如下：

　　(1)立體倉庫區(qū)：

　　其主要的硬件設(shè)備包括：立體庫堆垛機(jī)系統(tǒng)、輸送帶系統(tǒng)、條碼掃描儀、顏色識別器、RFID讀寫器和天線、電子標(biāo)簽以及電子標(biāo)簽以及主控計算機(jī)。

　　相應(yīng)軟件系統(tǒng)包括：立體倉庫主控系統(tǒng)。

　　該區(qū)主要負(fù)責(zé)倉儲業(yè)務(wù)的實訓(xùn)，可以開設(shè)立體倉庫設(shè)備認(rèn)知、立體倉庫貨位規(guī)劃和RFID立體倉庫系統(tǒng)等實驗項目。學(xué)生通過實際操作立體倉庫系統(tǒng)，能夠?qū)ΜF(xiàn)代物流設(shè)備有更深刻的體會;并且，通過對比使用RFID技術(shù)和不使用該技術(shù)之間的效率差，可以讓學(xué)生感受RFID技術(shù)應(yīng)用于立體倉庫系統(tǒng)所帶來的變化，更深刻的認(rèn)識RFID技術(shù)應(yīng)用所帶來的好處。

　　此功能區(qū)是在學(xué)校原有立體倉庫實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加RFID設(shè)備，并自主開發(fā)配套軟件系統(tǒng)，從而利用最少的資源，達(dá)到最佳的效果。

　　(2)托盤貨架區(qū)：

　　其主要的硬件設(shè)備包括：托盤貨架、門禁系統(tǒng)兩套、貨區(qū)監(jiān)察系統(tǒng)、輸送帶系統(tǒng)、小型輕觸式屏幕、油壓式手推車、托盤、RFID讀寫器和天線、電子標(biāo)簽以及主控計算機(jī)。

　　相應(yīng)軟件系統(tǒng)包括：門禁管理系統(tǒng)、貨區(qū)監(jiān)察系統(tǒng)

　　該區(qū)主要負(fù)責(zé)倉儲業(yè)務(wù)的實訓(xùn)，可以開設(shè)到貨驗收、在庫盤點、貨品分揀、輸送系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計等實驗項目。門禁系統(tǒng)將會示范當(dāng)貨物入倉時的情況，托盤貨架分成兩個區(qū)，貨物入到哪個貨區(qū)都會被顯示于信息亭上，當(dāng)貨物經(jīng)過傳送帶傳送時，相關(guān)數(shù)據(jù)也會被終端采集。這一切都是在沒有人工干預(yù)的情況下，由電腦通過RFID讀寫器讀取貨物上的電子標(biāo)簽里面的信息而完成。采用RFID技術(shù)后不僅大大提高了效率，而且不容易出錯，貨物的具體位置也很直觀，不會出現(xiàn)找不到貨物堆放地的麻煩。所以通過引入RFID技術(shù)，使傳統(tǒng)倉儲系統(tǒng)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，全面廣泛的應(yīng)用自然指日可待。而我們提前讓學(xué)生對這一新技術(shù)有了很直觀的感知，必將使他們受益無窮。

　　(3)POS零售區(qū)：

　　其主要的硬件設(shè)備包括：超市貨架、POS機(jī)、RFID條碼打印機(jī)、條碼掃描儀、手持式RFID閱讀器、RFID讀寫器和天線、電子標(biāo)簽以及主控計算機(jī)。

　　相應(yīng)軟件系統(tǒng)包括：POS零售系統(tǒng)、電子標(biāo)簽打印系統(tǒng)。

　　該區(qū)主要用于模擬POS零售和對在庫貨物進(jìn)行二次處理和增值活動，比如：貼標(biāo)簽、貼價簽、更換包裝、進(jìn)行促銷禮品的包裝等作業(yè)。可以開設(shè)POS零售業(yè)務(wù)模擬、包裝作業(yè)實訓(xùn)、電子標(biāo)簽打印等實驗項目。

　　超市和我們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系的非常緊密，特別是大型超市的一站式購物方式大大的方便了我們購物?？墒?，您是否曾經(jīng)找尋半天也找不到你想要的東西呢?您是否為了結(jié)帳而不得不排隊等候呢?對于商家來說，您是否經(jīng)常因為條碼識讀不出來而不得不人工輸入號碼呢?您是否不知道貨架上貨物的具體信息，如數(shù)量、有效日期等，而不得不時常派人盤點貨物，而通常這種盤點費時、費力還常常出錯呢?所有的問題在我們模擬的POS零售系統(tǒng)中都能得到解決。原因就在于我們?nèi)诤狭薘FID技術(shù)，使得快速、準(zhǔn)確獲取有用信息成為可能。

　　通過實訓(xùn)讓學(xué)生再次感受到RFID技術(shù)的無窮魅力。增加對現(xiàn)代物流的興趣，并且可以引導(dǎo)他們?nèi)ソ佑|，了解更多更新的現(xiàn)代物流新技術(shù)、新概念，從而將來能更好的服務(wù)社會。(4)辦公區(qū)：

　　其主要的硬件設(shè)備包括：服務(wù)器、PC機(jī)及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

　　相應(yīng)軟件系統(tǒng)包括：RFID物流實驗室系統(tǒng)平臺、綜合物流管理系統(tǒng)。

　　該區(qū)是整個RFID物流實驗室的信息中樞,它有分別連接各功能區(qū)的計算機(jī)，可用于現(xiàn)場管理、貨物查驗、理貨、調(diào)度、手持終端信息處理等業(yè)務(wù)控制。并輔以一些物流系統(tǒng)軟件，進(jìn)行物流業(yè)務(wù)流程的模擬，從宏觀角度讓學(xué)員理解物流過程及物流概念，通過物流作業(yè)流程演練提高學(xué)生物流操作能力和物流管理水平。

　　所應(yīng)用的軟件系統(tǒng)，有自主獨立開發(fā)的，有在別的軟件基礎(chǔ)上改進(jìn)的，也有合作方提供的商業(yè)物流軟件。這樣多品種、多功能，目的只有一個，那就是更好的為實驗室的教學(xué)研究工作服務(wù)。通過自主開發(fā)軟件系統(tǒng)，我們能改進(jìn)不足之處，并將教學(xué)研究工作當(dāng)中的有用經(jīng)驗添加進(jìn)系統(tǒng)，從而不斷升級系統(tǒng)，使之功能更加完善。

　　4 發(fā)展方向

　　RFID實驗室的建立第一要務(wù)是通過實訓(xùn)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力，使學(xué)生掌握物流基本原理以及國內(nèi)外物流發(fā)展的狀況與動向，從而全面提高物流專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上我們還確定了幾個發(fā)展方向。

　　4.1 完善實驗室建設(shè)，特別是軟件系統(tǒng)的升級

　　實驗室設(shè)立之初必然有很多考慮欠妥的地方，通過實際運作過程中的經(jīng)驗累積，我們會著力完善實驗室的建設(shè)。硬件系統(tǒng)的補充一般不難，我們更側(cè)重于軟件系統(tǒng)的開發(fā)，根據(jù)實際的需求完善軟件系統(tǒng)。

　　4.2 積累經(jīng)驗編寫合適的實驗指導(dǎo)材料

　　軟件、硬件完備并不能保證實驗教學(xué)的質(zhì)量，合適的物流實驗課程教材對實驗質(zhì)量的影響也不容忽視。目前國內(nèi)物流教材很多，但與之匹配的實驗教材還很少。所以，一方面我們可以借鑒同行已有的經(jīng)驗，另一方面我們通過自己的經(jīng)驗積累，力爭編寫出符合自己教學(xué)要求的好的實驗指導(dǎo)材料。

　　4.3 培養(yǎng)專職實驗指導(dǎo)教師

　　高校物流師資力量缺乏，專職實驗教師則是少之又少。所以在培養(yǎng)物流專業(yè)學(xué)生的同時，培養(yǎng)物流專職實驗指導(dǎo)教師也同樣重要。

　　4.4 和校外企業(yè)展開廣泛的合作研究

　　為了更好的發(fā)展本實驗室，我們積極的采取“走出去，迎進(jìn)來”的戰(zhàn)略。除了已經(jīng)達(dá)成的合作外，我們應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源和更多的物流企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)廣泛的開展“產(chǎn)學(xué)研”合作。推動RFID技術(shù)在物流生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。通過合作，我們能增強(qiáng)自我發(fā)展的能力和辦學(xué)實力，實現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研的結(jié)合，進(jìn)而提高培養(yǎng)人才的質(zhì)量，產(chǎn)生更多更好的成果;企業(yè)獲得的好處是改進(jìn)和創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，吸收最新研究成果，進(jìn)行高新技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)并占領(lǐng)市場，獲得更大的利潤。