引言

目前，国内汽车工厂零件到货验收主要采用人工方式，叉车从卡车上把器具搬运至验收区，验收人员根据送货看板进行数量清点，确认无误后用手持终端扫描看板，将到货零件录入WMS系统。这种传统验收方式的特点是工作效率低、出错率高，并且需要设置专门的验收区及配备相应的验收人员。如何实现到货自动验收成为研究的热点。随着近年来扫码相机技术快速发展，将扫码相机设备固定于物流门两侧位置，物流器具经过扫码设备，以达到自动扫描识别，从理论上讲，可以实现自动扫码，但是需要看板粘贴在临近扫描设备的一侧，并且条码不能起皱、遮挡，否则扫描失败，汽车工厂通过实际应用后，由于器具大小差异较大，条码粘贴位置很难统一规范，运输过程中影响条码状态，发现此种方式扫码成功率低，影响验收的准确性。为了解决以上问题，本文介绍一种采用RFID识别技术的自动验收技术，验收成功率大幅提高，可以适用于不同规格的物流器具[1]-[2]。

1. 零件自动验收方案介绍

零部件供应商根据汽车工厂要货需求备货，采用手持终端PDA扫描器具上的看板和RFID标签，将零件信息与RFID标签绑定，将绑定信息上传至物流系统。

卡车运输器具至汽车工厂后，叉车叉取器具经过自动验收门，读取经过的器具标签，读取后与物流系统中的数据进行对比，以语音、文字等方式告知叉车司机，如果出现异常会以语音、文字等方式报警，并通知收货人员，可以由人工使用RFID手持机读条码方式进行收货,零件自动验收流程如图1所示。

图1 零件自动验收流程

2.系统架构及技术原理

2.1 系统架构

采用RFID识别技术的自动验收系统分为设备层、采集控制层、应用业务层，如图2所示。设备层包括RFID标签、手持扫描终端、RFID读写器、RFID天线、电脑等硬件，RFID读写器、RFID天线、电脑、红外传感、声光报警等硬件集成到验收门内。所有的物流器具上物料信息通过操作工人用手持PDA与包装器具上的RFID的标签进行关联绑定，操作工人能够对绑定结果进行实时确认；当经过验收门时，能快速准确地识别RFID标签信息，并且RFID验收门通过采集控制层将数据处理后能实时上传数据给到应用业务层的WMS系统，WMS系统对接收验收数据的准确性进行校验，将校验结果反馈给验收门，指导操作人员。

图2 系统架构

2.2 技术原理

技术原理如图3所示，每个物流器具安装唯一编码的RFID标签，发货前将RFID与物流器具零件信息关联绑定。带有RFID标签的物流器具进入验收门读取范围内，RFID读写器读取物流器具上的RFID标签，根据标签ID在RFID服务器端查询相关绑定的订单信息，将数据传给WMS收货系统进行数据运算处理，数据处理后将验收结果回传至验收门。

     图3 技术原理示意图

3. RFID标签介绍

RFID标签主要固定在金属器具或者塑料箱处，通常采用超高频抗金属标签，具有远距离读取、灵敏度高、尺寸较小、安装方便。

图4 RFID电子标签尺寸

RFID标签循环使用，需要安装固定在器具上，如图5所示，便于作业人员绑定信息，RFID标签安装在看板夹旁，安装步骤如下：

（1）将铆钉穿入标签安装孔，并对准安装板凹槽上的安装孔，将标签固定。

（2）使用铆钉枪拉紧铆钉。

（3）均匀按压标签表面至少三次，完成安装。

图5 RFID标签安装位置

4. 自动验收门构成

RFID自动验收门是以RFID技术为核心，如图6所示，集成超高频射频识别技术、工业控制技术、工业传感技术、数据预处理与软件筛选技术于一体的工业应用RFID读写设备，该设备可实现对通过的物流器具上的RFID标签自动数据采集，该自动验收门主要构成如下：

²  两个超高频RFID读写器，提高识别效率和批识别数量。

²  四个超高频圆极化远场天线双向垂直布设，最大程度提高读取范围，尽量消除读取盲区。

²  两对红外传感器并向排列，用于触发读写器工作，及判定进出方向。

²  一个工业控制平板作为控制大脑，协调处理各部件工作，并实现与WMS系统的信息集成.

²  一个三色警示灯进行作业状态/结果的实时灯光提醒。

²  一个音响装置实现定制化的人声语音播报。

²  工业化板材壳体设计保护核心硬件设备安全。

RFID自动验收门安装于物流门两侧，当物流器具通过物流门触发RFID读写器，读取物流器具上的RFID标签信息，自动验收门主要参数如表1所示：

表1 RFID自动验收门主要参数

图6 自动验收门构成

5. 自动验收门使用注意事项

自动验收门在使用过程中，注意事项如下：

（1）叉车经过通道门时只允许一辆叉车经过，不允许另一辆叉车同时经过，因为每一托盘上的子箱与托盘已绑定，多个叉车同时经过，会出现多读的情况，系统对比失败，影响读取成功率，如图7所示。

图7 禁止多个叉车同时经过验收门

（2）RFID验收门运行路径上不允许有其

他障碍物经过，否则会触发RFID读写器，影响正常叉车经过读取，如图8所示。

图8 禁止其他障碍物经过验收门

（3）物流器具RFID标签统一朝外对准天线，否则会影响读取成功率，如图9所示。

图9 器具上标签朝外摆放

（4）在RFID串读范围内不允许摆放带有标签的器具，一旦有叉车经过，就会连串读范围内的其他标签误读，造成多读，导致系统报错，如图10所示。

图10 自动验收门串读

6. 总结

在汽车工厂，成百上千种零件需要经过验收后才能送上线，人工验收方式人员投入多、工作量大。自动验收门依靠自动识别技术完成验收，这种验收方式已在国内多个汽车工厂成功应用，通过在物流门安装自动验收门，器具经过验收门，自动读取器具上RFID标签上绑定的零件信息，并将零件信息自动上传WMS系统，实现零件经过物流门时自动验收功能。这种自动验收技术的应用完全替代人工验收，提高验收效率，降低人工成本。