1 研究背景
1.1港口商品車業(yè)務
經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，推動了現(xiàn)代物流行業(yè)的發(fā)展。港口是現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的重要樞紐，是水路運輸與陸路運輸?shù)慕唤狱c，其在現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)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(yè)務也隨著我國華南地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展不斷增長起來，據(jù)資料顯示，截止2006年底廣州港進出口商品車總數(shù)達到7萬臺，而到2007年底這一數(shù)字已經(jīng)攀升為16萬臺。由此可見，商品車滾裝運輸業(yè)務的增長不僅絕對數(shù)量龐大，而且呈現(xiàn)出迅猛增長的趨勢。
隨著業(yè)務量的不斷增長，港口原有的商品車業(yè)務流程和管理模式已暴露出諸多方面的問題：(1)數(shù)據(jù)采集方面，人工的數(shù)據(jù)采集方式無法保證采集信息的準確性;(2)數(shù)據(jù)傳輸方面，紙面的數(shù)據(jù)傳輸方式嚴重影響了現(xiàn)場作業(yè)信息傳輸?shù)膶崟r性;(3)精細化管理方面，缺乏有效的技術(shù)手段，采用批量化、粗放型的管理模式無法實現(xiàn)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(yè)務的發(fā)展，對港口現(xiàn)有的業(yè)務管理流程提出了新的挑戰(zhàn)。
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(shù)的基本原理是利用射頻信號和空間耦合傳輸特性，實現(xiàn)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(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合;在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關系，實現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。
RFID主要由作為數(shù)據(jù)載體的射頻標簽(Tag)和用于讀取射頻標簽數(shù)據(jù)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(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
(2)RFID技術(shù)特征。RFID技術(shù)從本質(zhì)上講是一種編碼標識，但是它和傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)、磁卡技術(shù)相比具有優(yōu)越的技術(shù)特征，主要體現(xiàn)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(shù)特征都為拓展RFID技術(shù)的應用領域起到了巨大的推動作用。
(3)RFID應用領域。從現(xiàn)階段的研究來看，RFID已經(jīng)被廣泛應用于很多領域。在加工與制造業(yè)中主要用于工具跟蹤與資產(chǎn)管理、裝配流水線自動化等方面;在物流行業(yè)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(yè)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(tǒng)中的車廂監(jiān)控等環(huán)節(jié)。
如上所述，港口商品車業(yè)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(shù)實現(xiàn)對商品車的自動標識，通過終端采集商品車在港口內(nèi)運轉(zhuǎn)的實時作業(yè)信息，實現(xiàn)對商品車的全面、精確和實時管理。從以上的分析出發(fā)，本文綜合考慮港口商品車業(yè)務的實際需求，并結(jié)合RFID技術(shù)的諸多應用優(yōu)點，提出了基于RFID的港口商品車業(yè)務優(yōu)化流程，并完成了相應系統(tǒng)的應用設計。
2 商品車業(yè)務流程優(yōu)化
業(yè)務流程優(yōu)化是實現(xiàn)信息技術(shù)在生產(chǎn)業(yè)務中應用的先決條件和基礎，其目的是通過對企業(yè)原有的業(yè)務流程重新設計，包括進行相應的資源結(jié)構(gòu)調(diào)整和人力資源調(diào)整，使企業(yè)在生產(chǎn)效率、成本控制以及管理模式和能力等方面取得長足的發(fā)展和進步，以及在顧客滿意度等關鍵指標上產(chǎn)生一個飛躍，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營方式和企業(yè)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(tǒng)、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(tǒng);
(2)根據(jù)港口的地理環(huán)境和實際業(yè)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(tǒng)中將堆場編號與堆位RFID標簽進行綁定。
2.2入庫業(yè)務流程
入庫業(yè)務流程是指將商品車從大船卸到岸邊，再運輸?shù)蕉褕龅倪^程，其優(yōu)化后的具體流程如圖1所示。
(1)入庫作業(yè)前，港口計劃人員按照本次業(yè)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(yè)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(yè)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(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng);
(4)堆位作業(yè)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(lián)，形成商品車入庫作業(yè)數(shù)據(jù)，入庫作業(yè)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)，系統(tǒng)自動產(chǎn)生商品車的入庫作業(yè)記錄，并實時調(diào)整商品車庫場結(jié)存等信息。
2.3出庫業(yè)務流程
出庫業(yè)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(tǒng)運輸?shù)礁弁獾倪^程，其優(yōu)化后的具體流程如圖2所示。
(1)出庫業(yè)務前，港口計劃人員按照本次業(yè)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(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)中，判斷本車是否在當前的出庫計劃中，并產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)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(diào)整商品車庫場結(jié)存等信息。
2.4 轉(zhuǎn)棧業(yè)務流程
轉(zhuǎn)棧業(yè)務是指鑒于業(yè)務的需要將商品車在港口內(nèi)部進行堆場變換的過程，其優(yōu)化后的具體流程如圖3所示。
(1)轉(zhuǎn)棧作業(yè)前，港口計劃人員按照本次轉(zhuǎn)棧業(yè)務的實際需求制定“商品車轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移堆位;
(2)堆位轉(zhuǎn)棧時，作業(yè)司機按照“轉(zhuǎn)棧計劃”的要求，將商品車轉(zhuǎn)移到“計劃轉(zhuǎn)移堆位”后，通過手持終端讀取商品車RFID編號和“計劃轉(zhuǎn)移堆位”RFID編號，并將其通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)中，系統(tǒng)判斷作業(yè)司機的轉(zhuǎn)棧作業(yè)是否按計劃執(zhí)行，如果正確，形成商品車轉(zhuǎn)棧的作業(yè)記錄，并實時調(diào)整商品車堆場結(jié)存等信息。
通過上述的流程優(yōu)化可以看出，優(yōu)化后的港口商品車業(yè)務流程簡要、明確，減少了大量的業(yè)務冗余和數(shù)據(jù)手工錄入環(huán)節(jié)，為商品車業(yè)務管理系統(tǒng)的設計奠定了基礎。
3 商品車管理系統(tǒng)應用設計
信息系統(tǒng)的應用設計是實現(xiàn)可運行系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。本文將港口商品車業(yè)務的系統(tǒng)應用設計分兩個部分，一是從RFID應用系統(tǒng)的角度，構(gòu)建系統(tǒng)軟件的應用框架;二是從商品車管理業(yè)務的實際需求出發(fā)，分析系統(tǒng)需求，完成系統(tǒng)的功能設計。
3.1系統(tǒng)框架設計
港口商品車業(yè)務系統(tǒng)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(yè)務需求與數(shù)據(jù)庫訪問的業(yè)務邏輯層以及負責業(yè)務數(shù)據(jù)持久化的數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)通過以上四層的相互協(xié)作，實現(xiàn)對商品車業(yè)務數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理和存儲等一系列工作。港口商品車業(yè)務系統(tǒng)框架設計如圖4所示。
3.2系統(tǒng)功能設計
系統(tǒng)功能設計按照港口商品車業(yè)務的實際需求，對港口商品車管理系統(tǒng)的功能進行了明確劃分，如圖5所示。
(1)入庫業(yè)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(tǒng)、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(yè)記錄。
(2)出庫業(yè)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(tǒng)嚴格控制商品車的出庫作業(yè)。
(3)轉(zhuǎn)棧業(yè)務管理。其主要功能是制定“轉(zhuǎn)棧計劃”通過手持終端設備采集商品車轉(zhuǎn)棧時間、轉(zhuǎn)棧原堆位以及轉(zhuǎn)?，F(xiàn)堆位等信息，并通過與預先制定“轉(zhuǎn)棧計劃”的系統(tǒng)比對，實時控制轉(zhuǎn)棧業(yè)務的生產(chǎn)過程。
(4)圖形化堆場管理。提供實時、準確的商品車結(jié)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(tài)”，每一輛商品車在堆場內(nèi)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(yè)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(nèi)容包括：進出庫量查詢、堆位結(jié)存量查詢、轉(zhuǎn)棧量查詢等。
(6)基礎設囂管理。基礎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(jié)論與展望
本文首先分析了制約港口商品車業(yè)務發(fā)展的管理瓶頸，對比了RFID技術(shù)相對于其他識別技術(shù)的優(yōu)越性，并在此基礎上，提出了將RFID技術(shù)與港口商品車業(yè)務實際需求相結(jié)合的管理模式，然后，通過對港口商品車入庫、出庫和轉(zhuǎn)棧三個主流程的深入分析，提出了相應的優(yōu)化流程，并從信息系統(tǒng)設計的角度，構(gòu)建了港口商品車業(yè)務管理系統(tǒng)的技術(shù)框架和業(yè)務功能框架。本文的研究不僅在推進港口商品車業(yè)務流程優(yōu)化和生產(chǎn)效率方面起到了積極作用，而且拓寬了RFID技術(shù)的應用領域。
鑒于時間原因，本文對RFID技術(shù)在港口商品車業(yè)務中的應用研究還比較有限。從業(yè)務覆蓋范圍上講，本文僅完成了商品車業(yè)務管理中的進口業(yè)務環(huán)節(jié)，但對出口業(yè)務的流程優(yōu)化和系統(tǒng)設計還需要進一步完成;另外從技術(shù)實現(xiàn)角度講，本文僅完成了理論上的初步設計，對RFID技術(shù)在實際的生產(chǎn)業(yè)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。
