基于RFID服装行业拣货装箱系统方案

    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%。

    1.1.2 供货周期过长问题

    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。计划将佛山工厂的四楼作为PPT项目的试验基地，包括裁剪、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，本期不准备采用自动化包装生产线。提出和现有的生产管理系统进行接口的要求。计划2007年11月份试验工厂开工。

    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为14天的目标。

    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

    本方案由英迪科技(惠州)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。结合李宁集团有限公司实际需求以及英迪科技(惠州)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：

    Ø 实时监控拣货装箱区内的产品存货品类和数量；

    Ø 实时监控检货装箱区内每件产品的存货位置；

    Ø 装箱精确率：100%；

    Ø 单品、箱级和托盘级定位精确率：100%；

    Ø 支持三种装箱模式：

    l 产品下线直接装箱

    l 产品下线后暂存临时货位后装箱

    l 以上两种方式混合操作

    Ø 支持先装箱后打装箱单；

    Ø 支持多号型产品混合装箱；

    Ø 支持同一订单多人并行装箱；

    Ø 支持多订单并行装箱；

    Ø 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；

    Ø 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。

    2.4 RFID技术在纺织、服装行业的应用

    首先是欧美发达国家的服装行业制造商和零售商发起了RFID技术在纺织、服装行业的应用，现在已经取得了可喜的成果。现在RFID技术应用已经扩大到纺织、服装行业的生产、仓储、物流和销售等方面。

    在RFID技术应用走在前列的有英国玛莎百货公司（Marks & Spencer Group PLC）、日本高级成衣制造商Flandre公司、美国Gap 有限公司、德国著名服装制造商Gardeur AG等。

    RFID技术在纺织、服装行业的应用，首先是在零售环节开始，然后逐步扩大到生产、仓储和物流环节，已经显示出了RFID技术在服装行业的广阔应用前景。

    2.4.1 RFID技术在生产环节应用

    RFID技术在生产环节应用产生的效益体现在生产流程工作效率、生产成本、质量过程控制等方面。

    Ø 提高生产流程工作效率：消耗的原料数量和每个工序耗时等主要生产成本要素都实时进入后台数据库，使及时、精确统计生产成本、产量、用料、耗时、计件工资等生产指标成为现实，从而大幅度提高生产流程工作效率，实现生产过程进度可视化。

    Ø 降低生产成本：生产材料和工人使用RFID标签进行管理。消耗的原料和人工都实时进行登记，软件系统可以随时和定时统计出消耗的各项成本，并进行成本分析，实现生产成本动态管理和降低生产成本的目标。

    Ø 加强质量控制：对每个工序消耗的原料和人工使用RFID标签进行实时登记，从而实现产品在制造过程中各个作业环节的实时监控，实现产品质量跟踪与质量控制。

    Ø 实现按订单生产：按订单生产是降低库存、准时供货的重要前提，而实现零库存、JIT及时生产方式则要求生产的快速响应，引入RFID标签技术正好为其提供了重要的技术手段保证。

    Ø 实现订单报价：由于有了单项产品的成本数据（作业时间和材料用量），可以很容易地计算出利润空间，实现订单报价计算的自动化。

    RFID标签的选择：生产环节主要有原料和在制品、工人三类对象需要标识和定位。原料和在制品对象的存放地点一般有仓库、周转车、工位等。原料在入库、存储、领料、裁剪、缝制等作业过程中需要读取和跟踪，在制品在缝制、搬运等作业过程中需要读取和跟踪。工人在出入工厂、上下工位等情况下需要读取。为了保证生产的快速和高效，RFID标签需要支持批量和远距离读取，因此采用gen2标签比较合适。 RFID设备的部署：为了达到PPT项目的目标，需要在仓库出入口、货位、工位、周转车等处部署RFID设备。


    2.6.4 装箱
    装箱有三种方式，第一种是不上货位直接装箱；第二种是从货位装箱；第三种是混合装箱，即同一个包装箱内部分产品是来自于直接装箱，部分产品是来自于货位装箱；三种装箱方式适合不同的情形，有不同的用途。

    第一种装箱方式：不上货位直接装箱

    第一步，装箱工用移动式RFID设备设置好订单；

    第二步，用移动式RFID设备读空包装箱的RFID标签来确定包装箱。

    第三步，从周转车内一次只取一件产品出来，用移动式RFID设备读取出来的产品RFID标签，确认后放入包装箱中。然后重复操作直到装满包装箱为止。

    第二种装箱方式：从货位装箱

    第一步，装箱工寻找货位，用移动式RFID设备先读要装箱货位的RFID标签来确定订单；

    第二步，用移动式RFID设备读空包装箱的RFID标签来确定包装箱；

    第三步，从货位上一次只取一件产品出来，用移动式RFID设备读取出来的产品RFID标签，确认后放入包装箱中。然后重复操作直到装满包装箱为止。

    第三种装箱方式：混合装箱

    该装箱方式是因为货位上的产品或者周转车内的产品数量不足一箱，需要从货位或者周转车补足的一种混合方式。是先装货位上的产品，还是先装周转车内的产品，没有硬性规定。

    2.6.5 封箱
    封箱将装箱单一联放入箱内，另一联贴到包装箱的指定位置，再将包装箱封好。

    第一步，将要封箱的包装箱放在检查区（即固定RFID读写设备天线能够感应的区域），检查箱内产品数量、款号、颜色、尺码等是否正确。检查通过后进入下一步。

    第二步，将检查通过的包装箱的装箱单打印出来，一联放入箱内，另一联贴到包装箱的指定位置，再将包装箱封好。如果检查没有通过，则包装箱进入“返查箱处理”流程。

    2.6.6 上托盘
    上托盘为了更进一步提高出入库的效率，封箱后直接将包装箱堆放到托盘上，便于以最短时间出入库。下面是上托盘环节的主要步骤。

    第一步，读空托盘标签，指定该空托盘标签的订单；

    第二步，检查要上托盘的包装箱的订单是否与托盘的订单相符，再将包装箱堆到托盘上；

        另外，还有一些衍生环节，比如托盘标签、货位标签的定期检查与更换等，这里不再详述。
    2.7 设备部署
    为了完成上面的服装产品分拣装箱方案，下面是需要部署的RFID设备及标签数量一览表。

    第3章 项目实施
3.1 实施计划
    英迪科技(惠州)有限公司将派遣具有丰富经验的高级工程师负责该项目的实施，并根据公司具体情况建议将整个项目分成三阶段实施，具体是：

    1. 第一阶段：完成软件定制开发；

    2. 第二阶段：在惠州完成模拟运行；

    3. 第三阶段：工厂现场安装调试。