服裝供應(yīng)鏈怎樣完美的運(yùn)用rfid技術(shù)

服裝業(yè)是典型的勞動密集型行業(yè)，從服裝生產(chǎn)下線裝箱，到進(jìn)入倉庫、盤點(diǎn)、出倉等環(huán)節(jié)的產(chǎn)品信息采集目前仍處于大量人工作業(yè)的階段。配送揀選過程中需要大量人工長時(shí)間作業(yè)才能完成，配送統(tǒng)計(jì)慢，庫存數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不及時(shí)準(zhǔn)確，都直接影響企業(yè)的效益。雖然條形碼采集比人工采集節(jié)省了很多的人力資源和時(shí)間，但是，由于服裝產(chǎn)品單品多，款式、顏色、品種變化快等特點(diǎn)，以及市場對企業(yè)高效率運(yùn)作的要求，條形碼并不能做到多批量、遠(yuǎn)距離、自動識別讀取數(shù)據(jù)，也無法自動監(jiān)控跟蹤貨品或相應(yīng)設(shè)施，限制了企業(yè)物流過程效率的更大化。無線射頻技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）不僅解決了條形碼遇到的通常問題，而且它可無接觸式的讀取信息，數(shù)據(jù)存儲量大，能夠自動識別跟蹤貨品，因此可實(shí)現(xiàn)RFID系統(tǒng)的智能化管理，很好地解決目前服裝物流倉儲配送環(huán)節(jié)存在的數(shù)據(jù)采集不精確和效率低，以及數(shù)據(jù)利用率不高等問題，實(shí)現(xiàn)精確快速的配送揀選、裝箱、出貨，從而提高暢銷服裝的及時(shí)補(bǔ)貨率，減少滯銷服裝的庫存積壓率，達(dá)到縮短供貨周期，提高企業(yè)效率的目的，因此，將RFID引進(jìn)到服裝倉儲配送的信息化管理已得到業(yè)界的共識。

RFID是一種非接觸式對產(chǎn)品進(jìn)行自動識別、數(shù)據(jù)采集跟蹤的技術(shù)。典型的RFID系統(tǒng)一般由射頻電子標(biāo)簽、讀寫器以及應(yīng)用系統(tǒng)（包括應(yīng)用接口、傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用及管理系統(tǒng)等）3部分構(gòu)成。當(dāng)物品標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器磁場時(shí)，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在標(biāo)簽芯片中的產(chǎn)品信息（無源標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標(biāo)簽），閱讀器讀取信息并解碼然后送至應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，RFID可一次識別多個(gè)標(biāo)簽并可將識別處理狀態(tài)寫入標(biāo)簽，不受大小及形狀限制，具有耐環(huán)境性強(qiáng)，穿透性強(qiáng)，數(shù)據(jù)的記憶容量大，重復(fù)利用性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且RFID標(biāo)簽可唯一地標(biāo)識產(chǎn)品。

鑒于RFID的顯著特點(diǎn)，本文將RFID與信息智能分析決策技術(shù)相結(jié)合，研究服裝供應(yīng)鏈基于RFID的倉儲配送智能化管理方法。首先，在分析基于RFID供應(yīng)鏈倉儲配送運(yùn)作流程的基礎(chǔ)上，探討1個(gè)基于RFID的服裝供應(yīng)鏈倉儲配送智能管理系統(tǒng)框架，并建立揀選配送優(yōu)化模型。根據(jù)該模型可計(jì)算服裝揀選配送的最短距離，由此得到揀選的優(yōu)化路線和順序。由于RFID系統(tǒng)讀取和傳輸?shù)腞FID信息源不同，其信息語義也不同。為此，運(yùn)用信息融合、聯(lián)機(jī)分析技術(shù)及基于CBR的分析決策等智能分析技術(shù)，研究服裝供應(yīng)鏈倉儲配送的智能化管理方法，以期為提高我國服裝供應(yīng)鏈的倉儲配送效率提供有價(jià)值的參考。

1 業(yè)務(wù)流程

基于RFID的服裝供應(yīng)鏈倉儲配送流程包括源標(biāo)簽識別、出入庫管理、基于RFID的分類揀貨、補(bǔ)貨以及暢銷和滯銷服裝產(chǎn)品分析等。

1.1 應(yīng)用RFID標(biāo)簽的服裝標(biāo)識

基于RFID的服裝標(biāo)識使用EPC（Electronic Product Code，產(chǎn)品電子編碼）對服裝產(chǎn)品進(jìn)行編碼。EPC是最近幾年國際最新發(fā)展起來的一種全球統(tǒng)一標(biāo)識體系。1個(gè)EPC碼是由96位字符構(gòu)成，包括起始位部分和3組數(shù)據(jù)部分。3組數(shù)據(jù)分別為廠家識別符、產(chǎn)品類型識別符和產(chǎn)品序列號。RFID讀寫器將單品服裝的一些重要屬性如：名稱、等級、貨號、型號、面料、里料、洗滌方式、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、商品編號、檢驗(yàn)員編號以及生產(chǎn)信息等寫入對應(yīng)的RFID標(biāo)簽，并將該電子標(biāo)簽附加在服裝上。這樣，就為每件服裝賦予了難以偽造的唯一的RFID標(biāo)識。RFID標(biāo)簽在服裝上的附著方式有多種，如植入服裝、做成銘牌或吊牌方式等。植入服裝一般可放置于衣服后領(lǐng)口處，或衣袖處，還可將標(biāo)簽做成紐扣，作為衣服的第1個(gè)紐扣，這樣不易被損壞。若做成衣服銘牌或吊牌，可在其中內(nèi)置1個(gè)超高頻標(biāo)簽，記錄各種信息，便于識別和讀取，有效地提高服裝供應(yīng)鏈倉儲配送的快速響應(yīng)能力。

1.2 基于RFID的服裝倉儲配送管理流程

在庫存活動中，實(shí)時(shí)獲取服裝信息的環(huán)節(jié)包括倉庫成衣的接收、入庫、訂單揀貨、出庫以及庫存服裝產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)等。當(dāng)帶有RFID標(biāo)簽的服裝整箱進(jìn)入RFID讀寫器磁場感應(yīng)區(qū)域內(nèi)，RFID讀寫器將自動捕獲多個(gè)標(biāo)簽中的信息，并將其傳輸?shù)絺}庫管理系統(tǒng)（Warehouse Management System，WMS）。之后，系統(tǒng)根據(jù)倉位信息安排入庫位置，并建立庫存記錄，計(jì)算服裝出入庫配送距離等。在入庫過程中，應(yīng)用RFID的自動識別系統(tǒng)的信息防碰撞功能，能夠1次讀取多個(gè)不同RFID標(biāo)簽，確認(rèn)入庫服裝的數(shù)量、種類等，并可跟蹤服裝的入庫過程，以確保貨物被放入準(zhǔn)確的貨位，同時(shí)自動生成庫架庫位地址等信息，WMS系統(tǒng)根據(jù)此信息自動進(jìn)行貨位貨物信息的變更確認(rèn)。出庫時(shí)，當(dāng)裝入服裝的托盤或叉車經(jīng)過門禁安裝的固定讀寫器時(shí)，服裝上的RFID標(biāo)簽信息被讀取，系統(tǒng)根據(jù)該信息與發(fā)貨單進(jìn)行核對，并更新服裝庫存狀態(tài)”?！?。對于暢銷服裝的補(bǔ)貨，RFID系統(tǒng)自動顯示該類產(chǎn)品的庫存狀態(tài)，以及需要補(bǔ)貨產(chǎn)品的款型、顏色、尺碼等細(xì)節(jié)，提示補(bǔ)貨信息。此外，RFID系統(tǒng)通過自動統(tǒng)計(jì)服裝產(chǎn)品的庫存狀況，得到每類服裝（包括款型、顏色、尺碼等）在庫停留時(shí)間，發(fā)現(xiàn)哪類服裝滯銷、過季，從而為管理者提供降價(jià)、促銷等決策信息，促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。

2 智能管理系統(tǒng)框架

基于RFID的服裝供應(yīng)鏈倉儲配送系統(tǒng)分為3層結(jié)構(gòu)，即RFID物理層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯處理層，如圖1所示。

圖1 基于RFID的服裝供應(yīng)鏈智能管理系統(tǒng)框架

第1層為RFID物理層。RFID讀寫器安置于倉庫貨架、叉車或周轉(zhuǎn)箱等設(shè)施上。讀寫器包含有天線，識別和讀取進(jìn)入其磁場范圍RFID標(biāo)簽的信息，并將讀取的信息通過邊緣服務(wù)器和RFID中間件發(fā)送到第2層的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進(jìn)行信息處理。通常，設(shè)定了IP地址的讀寫器對附加了RFID標(biāo)簽的整箱服裝商品，一次性地讀取全部數(shù)據(jù)。為防止讀取過程中多標(biāo)簽信息的碰撞，設(shè)計(jì)1個(gè)邊緣服務(wù)器應(yīng)用多標(biāo)簽防碰撞算法，定期輪詢讀寫器，消除重復(fù)操作，從而實(shí)現(xiàn)服裝倉儲配送信息的自動獲取識別。RFID中間件是介于RFID讀寫器硬件模塊與數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件之間的重要環(huán)節(jié)。RFID中間件與對象命名服務(wù)器ONS（Object Name Service）通信，查找識別唯一的RFID標(biāo)簽ID號，并不斷從EPC（電子產(chǎn)品碼）服務(wù)器數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)關(guān)與外部系統(tǒng)通信。RFID標(biāo)簽的卷標(biāo)信息用實(shí)體標(biāo)記語言（PML）說明服裝信息，用ONS提供EPC碼的位置信息，當(dāng)RFID中間件需要查詢或保存該服裝信息的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)地址時(shí)，ONS服務(wù)器提供EPC碼與EPC信息服務(wù)器對照功能。

第2層為數(shù)據(jù)采集和處理層。它解析和處理來自物理層讀寫器采集的且符合規(guī)定協(xié)議的各種原始數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證。

第3層為服裝倉儲配送業(yè)務(wù)邏輯處理層。業(yè)務(wù)邏輯處理層主要包括倉儲配送優(yōu)化、智能分析決策和數(shù)據(jù)處理3個(gè)模塊。其中，倉儲和配送優(yōu)化模塊根據(jù)倉儲揀貨配送優(yōu)化模型來分配倉庫資源，確定庫存水平，規(guī)劃服裝貨品揀選配送路線和次序，并與服裝訂單管理系統(tǒng)（OMS）、服裝倉庫管理系統(tǒng)（WMS）、運(yùn)輸管理系統(tǒng)（TMS）通信，核對倉儲或揀選服裝的數(shù)量等信息，實(shí)現(xiàn)出入庫的自動復(fù)核和庫存信息的及時(shí)更新。智能分析決策模塊主要完成相似倉儲配送實(shí)例的抽取檢索與排序，優(yōu)化倉庫和揀選配送路線，調(diào)整配送流程。數(shù)據(jù)處理模塊主要進(jìn)行智能庫存數(shù)據(jù)分析，得出哪類服裝暢銷和哪類服裝滯銷，由此制定優(yōu)化的補(bǔ)貨決策。

3 優(yōu)化管理

3.1 倉儲配送優(yōu)化模型

基于RFID的服裝供應(yīng)鏈倉儲配送的主要活動包括服裝貨品的揀選與跟蹤。而揀選與跟蹤實(shí)現(xiàn)的決策因素是揀選距離和揀選順序的優(yōu)化。在此，定義揀選距離主要指揀選過程中根據(jù)訂單進(jìn)行揀選操作時(shí)，由于服裝數(shù)量、類型、存放地點(diǎn)等不同，要往返于倉庫不同的巷道來獲取貨品，由此而通過的距離。揀選順序是指按訂單需求揀選不同貨品的先后順序。存儲予物流倉庫中的服裝信息和倉位信息等可由安置于倉庫中不同點(diǎn)的若干個(gè)讀寫器讀取并發(fā)往RFID供應(yīng)鏈物流實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)，當(dāng)實(shí)施揀選時(shí)，這些信息可發(fā)送至裝有RFID的搬運(yùn)設(shè)備上，如托盤、叉車或服裝周轉(zhuǎn)箱等。

設(shè)服裝貨品及揀選搬運(yùn)等設(shè)備的位置信息以坐標(biāo)數(shù)據(jù)來表示，并設(shè)需要揀選的服裝為p，存儲于倉庫的倉位坐標(biāo)為Pi（Pix，piy）;f為搬運(yùn)叉車，其坐標(biāo)為f（fx，fy）;ai為倉庫巷道;dpij為服裝Pi和服裝pj的倉位間的距離，單位為m，則兩類服裝揀選的最小搬運(yùn)距離為

根據(jù)該模型計(jì)算出的結(jié)果即為配送移動的最短距離，并由此可得到揀選配送的順序。在該過程中，通過RFID系統(tǒng)讀取每次揀選服裝的信息及搬運(yùn)信息，即可實(shí)現(xiàn)服裝配送跟蹤、揀選服裝的核實(shí)以及在庫服裝的實(shí)時(shí)倉位信息的獲取，從而實(shí)現(xiàn)配送揀選的智能化管理。

假設(shè)有3個(gè)倉庫巷道，其長度分別為a1=180 m，a2=100 m，a3=75 m;某訂單需要揀選3類服裝，其倉位分別為p1（95，120），P2（46，82），P3（68，60），揀選搬運(yùn)叉車，的初始位置為f（45，10），其配送可能走的所有路線為f→p1→p2→P3、f→p1→p3→p2、f→p2→p1→p3、f→p2→p3→p1、f→p3→p2→p1、f→p3→p1→p2。

首先計(jì)算P1到P2的距離，將叉車通過3個(gè)不同道的距離代入式（2），可計(jì)算得到P1到P2的最短距離。

同理，可計(jì)算出所有服裝貨品與貨品及叉車與服裝貨品兩點(diǎn)之間的距離，根據(jù)式（1）分別計(jì)算所有選擇路線的總距離，如表1所示。從表可看到，最優(yōu)路線即為所有路線中的最短路線：f→p2→p1→p3，最優(yōu)揀選順序是從叉車初始點(diǎn)開始去揀選服裝P2，再揀選服裝P1，最后揀選服裝P3，其最優(yōu)路線距離為197 m。

表1 所有揀選配送路線及其距離

3.2 基于RFID的倉儲配送優(yōu)化管理

在服裝揀選過程中，RFID讀寫器可安置于搬運(yùn)設(shè)備上（如叉車），RFID無源標(biāo)簽貼于每個(gè)服裝貨物單元，如包裝箱或托盤上，所有貨物標(biāo)簽的信息都存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。叉車上裝有電腦終端和有源RFID標(biāo)簽，在叉車揀選搬運(yùn)操作時(shí)，訂單信息通過訂單管理系統(tǒng)（OMS）發(fā)送至業(yè)務(wù)邏輯處理子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)可根據(jù)倉庫管理系統(tǒng)（WMS）中貨品實(shí)際倉位信息給出需要揀選服裝貨品的位置信息，并依據(jù)3.1討論的優(yōu)化模型給出優(yōu)化揀選路徑和順序分配方案，該方案可在叉車的電腦終端顯示，指導(dǎo)叉車的正確移動。當(dāng)叉車揀選貨物時(shí)，叉車上的讀寫器讀取貨物包裝箱或托盤上的標(biāo)簽信息，隨著叉車從起點(diǎn)到終點(diǎn)的移動，揀選的服裝在哪輛叉車上、服裝產(chǎn)品的信息以及配送搬運(yùn)移動位置狀態(tài)變化等信息即可被讀寫到叉車上的有源標(biāo)簽中，并通過RFID中間件發(fā)送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯處理系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)流程處理和數(shù)據(jù)更新。

4 智能分析決策

RFID系統(tǒng)獲取的服裝庫存控制及配送的優(yōu)化分析結(jié)果可作為一種信息源。由于每次這些信息的獲取可能來自不同的供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，存在結(jié)構(gòu)和語義的異構(gòu)性，這樣的信息表示一致性較差，往往會導(dǎo)致不完全的或不相關(guān)的知識庫的建立，因此有效地分析和融合這些信息，并作為一種實(shí)例存入實(shí)例庫，可為服裝倉儲配送的智能化管理提供決策支持?；赗FID系統(tǒng)的服裝倉儲配送智能分析決策模塊由4部分組成，即基于RFID的倉儲配送知識融合、聯(lián)機(jī)分析處理、基于實(shí)例推理的檢索引擎以及實(shí)例庫，如圖2所示。

圖2 服裝倉儲配送智能分析決策

4.1 倉儲配送信息融合

信息融合技術(shù)可根據(jù)信息的聯(lián)系性，整合各類信息源數(shù)據(jù)，獲取高質(zhì)量的信息。當(dāng)從RFID系統(tǒng)獲取的倉儲配送信息的語義不同時(shí)，應(yīng)用領(lǐng)域本體論（Ontology）建立1個(gè)概念模型，定義領(lǐng)域Ontology詞匯及其自學(xué)習(xí)算法，以使信息智能更新。同時(shí)開發(fā)1個(gè)相應(yīng)的RDFS（Resource Description Framework Schema），使用XML/RDF技術(shù)將這些異構(gòu)信息轉(zhuǎn)化為通用的信息表示，并利用信息組合規(guī)則進(jìn)行信息融合，之后相關(guān)的信息可存入數(shù)據(jù)庫和知識庫。這樣，倉儲和配送信息通過本體論的定義，其領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)詞匯和關(guān)系就被明確地定義，同時(shí)對本體論具體狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說明的一個(gè)知識庫也可以形式化地定義，其生成的實(shí)例知識庫即是相關(guān)的和一致的。

4.2 聯(lián)機(jī)分析處理

聯(lián)機(jī)分析處理（Online Analytical Processing，OLAP）模塊主要對上述知識庫以及數(shù)據(jù)倉庫中大量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取并轉(zhuǎn)換到多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，調(diào)用多維數(shù)據(jù)集來執(zhí)行有效的查詢、分析。該模塊包括數(shù)據(jù)倉庫、OLAP軟件和多維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（MDBMS）3部分。OLAP通過對每次RFID讀取的服裝倉儲配送路徑、倉位等信息的分析和存取，提供對多維數(shù)據(jù)的切片、鉆取、旋轉(zhuǎn)等，以便從不同角度提取有關(guān)數(shù)據(jù)的邏輯視圖，使信息更為準(zhǔn)確。

4.3 基于實(shí)例推理（CBR）的檢索引擎

該子模塊應(yīng)用CBR（Case—based Reasoning）對OLAP處理的服裝倉儲配送信息建立檢索引擎。CBR是利用舊問題的解來解決新問題，其問題及其解組成1個(gè)實(shí)例（Case），存儲在實(shí)例庫中。當(dāng)對1個(gè)新倉儲配送問題進(jìn)行求解時(shí)，先將新問題按某種特定方式進(jìn)行描述，然后在實(shí)例庫中尋找與之相似的舊實(shí)例，再按某種算法找出最相似的舊實(shí)例作為新問題的匹配，將其解作為新問題的建議解;通過對建議解進(jìn)行修正、校訂，得到新問題的確認(rèn)解。新問題及其確認(rèn)解又作為新的實(shí)例存入實(shí)例庫。該子模塊通過實(shí)例瀏覽、實(shí)例檢索和實(shí)例排序3個(gè)功能來完成相應(yīng)的檢索任務(wù)。實(shí)例瀏覽功能主要顯示實(shí)例庫中倉儲配送實(shí)例的樹型結(jié)構(gòu)。實(shí)例檢索主要根據(jù)實(shí)例瀏覽的匹配結(jié)果來檢索一系列實(shí)例。之后，實(shí)例排序功能由最近鄰居算法分配權(quán)重系數(shù)給特征值，然后根據(jù)相似度，排序?qū)嵗a(chǎn)生并生成新的實(shí)例。

4.4 服裝倉儲配送實(shí)例庫

實(shí)例庫中存放服裝倉儲配送的實(shí)例，實(shí)例的表示包含2方面的內(nèi)容，即服裝倉儲配送決策的描述，如倉位的選擇、庫存水平的控制、揀選配貨的路線、順序等等和問題的智能分析決策方案。若用通用的數(shù)據(jù)類型來描述實(shí)例，則實(shí)例庫以樹型結(jié)構(gòu)儲存實(shí)例，包括有服裝倉儲配送實(shí)例的編號、實(shí)例索引及優(yōu)化決策集等。實(shí)例編號是唯一確定一個(gè)實(shí)例的標(biāo)識符，實(shí)例索引是由描述問題的屬性集合建立的，當(dāng)用檢索引擎檢索實(shí)例時(shí)，即以實(shí)例編號作為實(shí)例抽取檢索、匹配的依據(jù)。

5 結(jié)束語

服裝RFID系統(tǒng)可提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，提高服裝供應(yīng)鏈倉儲配送效率。本文首先分析了基于RFID的供應(yīng)鏈倉儲配送運(yùn)作流程，給出了一個(gè)基于RFID的服裝供應(yīng)鏈倉儲配送智能管理系統(tǒng)框架。基于該框架，從服裝配送揀選跟蹤優(yōu)化路線的視角，建立了配送揀選跟蹤模型，以計(jì)算服裝貨品配送搬運(yùn)的最短距離，并由此可得到揀選的優(yōu)化路線和順序。由于RFID系統(tǒng)讀取、跟蹤和傳輸RFID標(biāo)簽的信息源不同，其信息語義也有差別。為此本文通過信息融合技術(shù)、OLAP技術(shù)及CBR技術(shù)的分析來有效地融合、檢索、分析和管理倉儲配送信息，實(shí)現(xiàn)服裝倉儲配送的智能化管理，為提高服裝供應(yīng)鏈的倉儲配送效率提供智能決策支持。

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