發布日期：2022-05-20 點擊率：68
1 研究背景
1.1港口商品車業務
經濟全球化的不斷發展，推動了現代物流行業的發展。港口是現代物流產業的重要樞紐，是水路運輸與陸路運輸的交接點，其在現代物流產業供應鏈條中的作用不言而喻。商品車滾裝運輸作為一項新興的港口業務也隨著我國華南地區經濟的發展不斷增長起來，據資料顯示，截止2006年底廣州港進出口商品車總數達到7萬臺，而到2007年底這一數字已經攀升為16萬臺。由此可見，商品車滾裝運輸業務的增長不僅絕對數量龐大，而且呈現出迅猛增長的趨勢。
隨著業務量的不斷增長，港口原有的商品車業務流程和管理模式已暴露出諸多方面的問題：(1)數據采集方面，人工的數據采集方式無法保證采集信息的準確性;(2)數據傳輸方面，紙面的數據傳輸方式嚴重影響了現場作業信息傳輸的實時性;(3)精細化管理方面，缺乏有效的技術手段，采用批量化、粗放型的管理模式無法實現對商品車的精確性管理。以上問題的存在極大制約了港口商品車業務的發展，對港口現有的業務管理流程提出了新的挑戰。
1.2 RFID背景研究
(1)RFID工作原理。RFID(Radio Frequency Identifica—tion，無線射頻識別)技術的基本原理是利用射頻信號和空間耦合傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。射頻標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合;在耦合通道內，根據時序關系，實現能量的傳遞和數據的交換。
RFID主要由作為數據載體的射頻標簽(Tag)和用于讀取射頻標簽數據的閱讀器(Reader)兩部分組成。RFID閱讀器通過天線與RFID射頻標簽進行無線通信，可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
(2)RFID技術特征。RFID技術從本質上講是一種編碼標識，但是它和傳統的條形碼技術、磁卡技術相比具有優越的技術特征，主要體現在非接觸式識別、無磨損使用壽命長、響應速度快、穿透力強、重復利用率高以及無光條件下識別等方面，這些技術特征都為拓展RFID技術的應用領域起到了巨大的推動作用。
(3)RFID應用領域。從現階段的研究來看，RFID已經被廣泛應用于很多領域。在加工與制造業中主要用于工具跟蹤與資產管理、裝配流水線自動化等方面;在物流行業中主要用于貨物的倉儲管理(貨物盤點、貨物進出庫管理)、貨物的實時追蹤;在圖書檔案管理中主要應用在文獻標識以及讀者身份認定等方面;在交通運輸行業主要用于行李的跟蹤、高速公路收費、實時車輛跟蹤以及鐵路系統中的車廂監控等環節。
如上所述，港口商品車業務管理中存在著較多問題，本文認為解決這些問題的關鍵是采用一種識別技術實現對商品車的自動標識，通過終端采集商品車在港口內運轉的實時作業信息，實現對商品車的全面、精確和實時管理。從以上的分析出發，本文綜合考慮港口商品車業務的實際需求，并結合RFID技術的諸多應用優點，提出了基于RFID的港口商品車業務優化流程，并完成了相應系統的應用設計。
2 商品車業務流程優化
業務流程優化是實現信息技術在生產業務中應用的先決條件和基礎，其目的是通過對企業原有的業務流程重新設計，包括進行相應的資源結構調整和人力資源調整，使企業在生產效率、成本控制以及管理模式和能力等方面取得長足的發展和進步，以及在顧客滿意度等關鍵指標上產生一個飛躍，實現企業經營方式和企業管理方式的根本性變革。
2.1基礎工作
基礎工作主要指港口門禁系統、汽車堆場劃分以及堆場RFID標簽的配置工作，具體描述如下：
(1)在港口碼頭的岸邊和進出港出口分別設置RFID門禁系統;
(2)根據港口的地理環境和實際業務需要為汽車堆場劃分具體車位(車位要求只能停放一臺車輛)，然后將堆場RFID標簽通過外殼保護設置在相應堆位上，并在系統中將堆場編號與堆位RFID標簽進行綁定。
2.2入庫業務流程
入庫業務流程是指將商品車從大船卸到岸邊，再運輸到堆場的過程，其優化后的具體流程如圖1所示。
(1)入庫作業前，港口計劃人員按照本次業務的實際需求制定“商品車卸船入庫計劃”，表明商品車的車體號(車架號)、RFID標簽編號以及計劃堆位編號;
(2)船上作業時，倉庫員利用手機終端，讀取“商品車卸船入庫計劃”為每一輛商品車按要求粘貼RFID標簽;
(3)岸邊作業時，商品車通過閘口，閘口讀取器自動識別商品車的RFID標簽，并將通過閘口數據傳輸到后臺系統;
(4)堆位作業時，當商品車停放在指定堆位后，司機利用手持設備分別掃描“堆場RFID標簽”和“商品車RFID標簽”，將商品車與入庫堆位相關聯，形成商品車入庫作業數據，入庫作業數據通過無線網絡傳輸到后臺系統，系統自動產生商品車的入庫作業記錄，并實時調整商品車庫場結存等信息。
2.3出庫業務流程
出庫業務流程是指將商品車從堆場裝載到滾裝汽車上，再通過港口門禁系統運輸到港外的過程，其優化后的具體流程如圖2所示。
(1)出庫業務前，港口計劃人員按照本次業務的實際需求制定“商品車出庫計劃”，表明計劃出庫的商品車車體號(車架號)、RFID標簽編號;
(2)堆位提貨時，～般采用滾裝汽車運輸商品車，倉庫員通過手持終端讀取裝上滾裝汽車的商品車RFID編號，并將其通過無線網絡傳輸到后臺系統中，判斷本車是否在當前的出庫計劃中，并產生商品車出庫記錄;
(3)滾裝汽車裝載商品車通過港口閘口時，RFID門禁系統自動識別滾裝汽車上多輛商品車的RFID編號，并自動與后臺系統比對此次商品車的出庫信息是否正確，如果正確則自動放行，并實時調整商品車庫場結存等信息。
2.4 轉棧業務流程
轉棧業務是指鑒于業務的需要將商品車在港口內部進行堆場變換的過程，其優化后的具體流程如圖3所示。
(1)轉棧作業前，港口計劃人員按照本次轉棧業務的實際需求制定“商品車轉棧計劃”，表明計劃出庫的商品車車體號(車架號)、RFID標簽編號、原堆位和計劃轉移堆位;
(2)堆位轉棧時，作業司機按照“轉棧計劃”的要求，將商品車轉移到“計劃轉移堆位”后，通過手持終端讀取商品車RFID編號和“計劃轉移堆位”RFID編號，并將其通過無線網絡傳輸到后臺系統中，系統判斷作業司機的轉棧作業是否按計劃執行，如果正確，形成商品車轉棧的作業記錄，并實時調整商品車堆場結存等信息。
通過上述的流程優化可以看出，優化后的港口商品車業務流程簡要、明確，減少了大量的業務冗余和數據手工錄入環節，為商品車業務管理系統的設計奠定了基礎。
3 商品車管理系統應用設計
信息系統的應用設計是實現可運行系統的重要環節。本文將港口商品車業務的系統應用設計分兩個部分，一是從RFID應用系統的角度，構建系統軟件的應用框架;二是從商品車管理業務的實際需求出發，分析系統需求，完成系統的功能設計。
3.1系統框架設計
港口商品車業務系統的框架設計分為四部分，分別是為用戶提供交互界面和收集用戶需求的用戶訪問層;提供與RFID讀取器等硬件設備通信的RFID中間件層;處理用戶業務需求與數據庫訪問的業務邏輯層以及負責業務數據持久化的數據層。系統通過以上四層的相互協作，實現對商品車業務數據的采集、傳輸、處理和存儲等一系列工作。港口商品車業務系統框架設計如圖4所示。
3.2系統功能設計
系統功能設計按照港口商品車業務的實際需求，對港口商品車管理系統的功能進行了明確劃分，如圖5所示。
(1)入庫業務管理。其主要功能包括制定商品車的“卸船入庫計劃”，在卸船入庫的過程中，實時記錄商品車通過岸邊門禁系統、進入停放堆位的時間以及停放的具體堆位，并生成商品車入庫的完整作業記錄。
(2)出庫業務管理。其主要功能包括制定商品車的“出庫計劃”，通過手持終端設備采集出庫商品車的相關信息，并通過港口出入庫的門禁系統嚴格控制商品車的出庫作業。
(3)轉棧業務管理。其主要功能是制定“轉棧計劃”通過手持終端設備采集商品車轉棧時間、轉棧原堆位以及轉棧現堆位等信息，并通過與預先制定“轉棧計劃”的系統比對，實時控制轉棧業務的生產過程。
(4)圖形化堆場管理。提供實時、準確的商品車結存信息是圖形化堆場管理的主要功能，工作人員可以從堆場視圖中直觀的掌握商品車堆場各個堆位的“忙閑狀態”，每一輛商品車在堆場內的具體停放位置等信息。
(5)綜合查詢管理。綜合查詢管理為工作人員提供了集成各個維度的港口商品車業務的全方位查詢服務，可供查詢的維度包括：按進出庫時間查詢、商品車品牌查詢、按船舶到港時間查詢、按商品車所屬查詢等;可供查詢的內容包括：進出庫量查詢、堆位結存量查詢、轉棧量查詢等。
(6)基礎設囂管理?；A設置管理主要負責堆場劃分編號與堆場RFID標簽的綁定。
4 結論與展望
本文首先分析了制約港口商品車業務發展的管理瓶頸，對比了RFID技術相對于其他識別技術的優越性，并在此基礎上，提出了將RFID技術與港口商品車業務實際需求相結合的管理模式，然后，通過對港口商品車入庫、出庫和轉棧三個主流程的深入分析，提出了相應的優化流程，并從信息系統設計的角度，構建了港口商品車業務管理系統的技術框架和業務功能框架。本文的研究不僅在推進港口商品車業務流程優化和生產效率方面起到了積極作用，而且拓寬了RFID技術的應用領域。
鑒于時間原因，本文對RFID技術在港口商品車業務中的應用研究還比較有限。從業務覆蓋范圍上講，本文僅完成了商品車業務管理中的進口業務環節，但對出口業務的流程優化和系統設計還需要進一步完成;另外從技術實現角度講，本文僅完成了理論上的初步設計，對RFID技術在實際的生產業務應用中存在的諸多問題，如：安全性、多目標識別等問題還需要進一步研究。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 車身跟蹤系統中RFID的
