可行性报告-RFID提升自動倉儲運作績效可行性之研究.doc

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1、國立高雄海洋科技大學運籌管理系畢業專題報告題目RFID提升自動倉儲運作績效可行性之研究指導老師：徐賢斌學生：921237028吳春平 921243041 徐國晃 e-mail：ping198502yahoo.tw explain74124yahoo.tw中華民國九十六年五月十一日目錄1. 緒論 1.1動機1 1.2目的2 1.3範圍2 1.4方法2 1.5流程與架構32. 文獻探討 2.1 UML統一塑模語言4 2.2 RFID42.2.1 RFID介紹42.2.2 RFID技術演進42.2.3 RFID的特性52.2.4 RFID/EPC發展趨勢72.2.5 EPC系統架構7 2.3 AS/

2、RS9 2.3.1 AS/RS定義與類別9 2.3.2 AS/RS的基本元件10 2.3.3 AS/RS控制11 2.3.4特殊的特性12 2.3.5應用123. AS/RS作業分析 3.1 系統管理者作業分析133.2作業員作業分析134. AS/RS UML模型建立 4.1需求分析13 4.2 使用案例16 4.3 活動圖17 4.3.1系統管理員分析17 4.3.2作業人員儲存物料19 4.3.3作業人員提取物料24 4.3.4作業人員盤查物料27 4.3.5 改變指令順序29 4.3.6 導入RFID後305. 結論34參考文獻35表目錄表1 條碼與RFID功能比較6表2 RFID頻譜

3、比較分析表6表3 事件列表15表4 系統管理者建構S/R法則17表5 系統管理者改變S/R法則18表6 作業人員儲存物料19表7 作業人員設定儲存指令20表8系統分配儲存台車 21表9 作業人員儲存物料22表10 作業人員提取物料24表11 作業人員設定提取指令25表12系統分配提取台車26表13作業人員盤查物料(成功路徑)27表14作業人員盤查物料(失敗路徑)27表15改變指令順序29表16導入RFID後，作業人員儲存物料30表17作業人員提取物料32表18盤存作業(成功路徑)33表19盤存作業(失敗路徑)33圖目錄圖1 流程與架構圖3圖2 RFID系統架構圖5圖3 EPC網路圖9圖4 自動

4、倉儲示意圖10圖5使用案例圖16圖6系統管理者建構S/R法則17圖7 系統管理者改變S/R法則 18圖8作業人員儲存物料19圖9 作業人員設定儲存指令20圖10 系統分配儲存台車21圖11作業人員儲存物料22圖12儲存活動圖23圖13 作業人員提取物料24圖14 作業人員設定提取指令25圖15系統分配提取台車26圖16作業人員盤查物料28圖17改變指令順序29圖18導入RFID後，作業人員儲存物料31圖19作業人員提取物料32圖20盤存作業33摘要本文的目的在確立出自動倉儲（Automated storage/Retrieval system, AS/RS）癥結所在後，將主要技術RFID導入於

5、現有自動倉儲運作模式，於是本研究將目標歸類於以下三點：（1）了解自動倉儲的作業流程（2）進行RFID應用於自動倉儲系統中的可行性分析（3）設計RFID應用流程以提升自動倉儲系統作業之績效。本研究使用統一塑模語言（Unified Modeling Language, UML）作為系統分系的工具，研究中使用了需求擷取與分析、使用案例圖以及活動圖來說明自動倉儲的運作。透過需求擷取與分析我們可以了解自動倉儲所提供的功能，當了解自動倉儲的功能後，本文使用了使用案例圖以及活動圖來解釋該由誰去做、如何完成。本文完成了兩套系統的描述，導入RFID的自動倉儲系統、未導入RFID前的自動倉儲系統；藉以比較出改善的

6、績效與差異。本文在進行兩組描述的對照後，發現不管是在盤查物料的方面、提取貨物，導入RFID技術並沒有在流程上有特別顯著的變動，在時間上，利用RFID的讀取快速、無空間障礙確實能夠加快流程的運作時間，能夠使效率大大的提升。關鍵詞：自動倉儲系統、自動倉儲運作模式、RFID、統一塑模語言1.緒論1.1動機由於我國經濟快速發展，現在物流概念的引入下，自動化立體倉庫為主配合倉儲、運輸、管理等多環節的物流系統工程運用，已全面提升综合物流能力。但是在提升成自動化立體倉庫後依然會出現出備品備件物資管理的許多議題，其中包含有(現代物流/物流技術與戰略20XX年10月第17期 文/邵偉)：備品備件物料自身物理特性

7、，解決不同物理特性物資合理存放與管理是自動化立體倉庫在備品備件物資管理工程應用的難點。多品種、小批量頻繁出入庫的訂單需求，滿足這類型頻繁出入庫訂單需求是備品備件物資管理部門的核心工作內容。JIT和準時化供應的物流能力挑戰，面對突發性的訂單物資需求往往需要供應部門24小時待命作業，即時應付出入庫訂單的下達，做到JIT準時化、即時化物資供應。物流管理精細化（低庫存、高效率）的要求，達到物流管理精細化是解決庫存膨脹、利用效率低下的基本要求。戰略性物資在庫管理，一定品種、數量的C類物資需要長期佔用倉庫資源的一部份，如何做到有效合理化的日常管理與即時突發出庫需求是備品備件物資供應需要解決的重要問題之一。

8、物流管理訊息化的综合全面功能需求，整體物流資源利用率低，資源浪費嚴重；管理作業模式落後，影響作業質量；缺乏訊息化管理手段，制約整體物流管理水準提升。以及，在自動倉儲系統內所使用的快速分類系統的議題，主要是在尋求出運作及處理系統更快速、更具效益的途徑。採取高效能的分類系統無疑是邁向更具效益的關鍵，在機電控制、掃描與追蹤系統、電腦軟硬體系統等先進技術的支援下，快速分類技術已能達到超高物動量與近幾零失誤的運作，並能廣泛運用於各類應用之中，包括訂單執行、製程期間上棧版作業、郵遞和貨運及包裹搬運處理作業等。所以在其系統中產品的辨識能力就更加的突顯其重要性，若產品無法辨識出的包裹需額外處理也會降低系統物動

9、量，所以將會提高原本不必要的營運成本，因此更加強調了可靠的辨識系統的重要性，為能快速而準確的自動分類出不同項目，系統必須能夠自動而準確的辨識出這些不同的項目。有鑒於目前自動倉儲所使用的系統雖然已大大改善以及提升原本舊式管理的許多問題，但是依然有許多的瓶頸無法突破，所提升的效能、效率也有限，在RFID技術商業化應用後，國際上廣泛的應用於物流、防偽等多功能用途上，以及RFID所擁有的特性：掃描快速，節省時間、標籤體積朝小型化、形狀多樣化發展、對環境變化的忍受度和抗污性較高、電子標籤可以重覆設定和使用、穿透性和無屏障閱讀、資料的記憶容量大、通訊距離較長。若能將RFID技術導入於自動倉儲的運作中，能夠

10、突破目前所使用的系統瓶頸，更加的提升自動倉儲運作的績效。1.2目的目的如下：1. 了解自動倉儲的作業流程2. 進行RFID應用於自動倉儲系統中的可行性分析3. 設計RFID應用流程已提升自動倉儲系統作業之績效1.3範圍自動倉儲作業流程主要包括存取、提取和盤查主要三大部分。本文將對此三部分作系統分析，之後再考慮導入RFID技術應用的可行作業流程，經由流程分析，檢視改視之空間。 1.4方法本研究內容將藉由統一塑模語言（Unified Modeling Language, UML）來塑模自動倉儲系統，以進行可行性之研究分析。統一塑模語言是一組物件導向塑模圖形，由物件管理聯盟（Object Manag

11、ement Group, OMG）所標準化並提出（France etal, 1998）。UML定義了多種圖形已分別表達系統的靜態與動態觀點。其中，使用案例圖、類別圖、物件圖、元件圖和部署圖用以表達靜態觀點；而循序圖、合作圖、狀態圖和活動圖則用以表示動態觀1.5流程與架構圖1 研究流程本文的架構分為以下的五大部分，緒論，文獻探討，AS/RS作業分析，AS/RS的UML模型建立及結論。本研究依此研究架構進行。2.文獻探討2.1統一塑模語言（UML） 統一塑模語言（Unified Modeling Language, UML）是一組物件導向塑模圖形，由物件管理聯盟（Object Management

12、 Group, OMG） 所標準化並提出（France et al., 1998）。UML定義了多種圖型以分別表達系統的靜態與動態觀點。其中，使用案例圖、類別圖、物件圖、元件圖和部署圖用以表達靜態觀點; 而循序圖、合作圖、狀態圖和活動圖則用以表示動態觀點。應用時，可需要加以選用。本研究中僅用到需求擷取與分析、使用案例圖和活動圖，並將其相關的內容簡述如下，其他細節可另參考Saleh and El-Morr（20XX）及Bauer and Odell（20XX）。l 需求擷取與分析：計劃開始的首要工作在於需求的擷取與分析。根據許多的研究顯示，一個計畫之所以會失敗，常常是肇因於計劃初期，對於即將開發

13、之系統所應提供的功能沒有確切的了解與掌握。因此需求的擷取與分析的重要性可想而知。l 使用案例圖（Use case diagram）：用來表達系統的使用案例，也就是系統提供的功能，它呈現出系統的靜態行為。使用案例圖中，另描述了使用者（角色）與使用者與使用案例的關係。l 活動圖：塑模出系統層級之處理邏輯以及執行流程。可用來檢視使用案例圖，幫助我們發覺使用案例中所可能產生的各種不同情節（scenario）。除了可以從高層次的觀點來塑模企業處理（business process），活動圖也可以用來捕捉使用案例的執行細節。從更微觀的角度來說，活動圖也可以用來塑模一個複雜運算的內部邏輯。2.2 RFID2

14、.2.1 RFID介紹RFID的中文名稱為無線辨識系統（Radio Frequency Identification），是一種非接觸式自動識別系統，由於他是利用無線電波來傳送識別資料，一組射頻識別系統由標籤與讀取機組成。標籤上裝有電路，不需要電池。由於讀取機從一段距離外間歇發射能量給標籤時，標籤上的電路即可通電，與讀取機交換訊息。標籤基本上是在一塊矽晶片上加裝簡單的天線，然後以玻璃或塑膠組件封裝而成，所以進行識別工作時不需人工介入，可以在油漬、高塵量的惡劣環境中運用。短距離RFID可運用在工廠自動化、貨品銷售，長距離RFID可用在收費系統或車輛身分識別。2.2.2 RFID技術演進 RFID技術係由英國人於1948年發展出來，用以在戰爭時，機場辨別敵我戰機時使用，而後由世界各國引用於不同用途。直到21世紀才被列為十大重要技術項目之一，全球各大廠商開始積極投入研發與應用，包括：零售業龍頭Wal-Mart要求旗下前100大供應商，於20XX年1月起開始採用RFID系統；同一時間德國METRO集團等公司、英國TESCO、Microsoft、IBM、日本三越百貨公司、Home Depot、CVS、Target 與Lowes等國際大廠亦發佈將使用高頻無線射頻識別系統，使得RFID應用市場日趨普及。波音公司在經過一連串的測試試用 RFID 後，於20XX年上半年發布未來將用於該公司零組件上之