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RFID于農產(chǎn)品低溫倉儲之應用
2019-07-25
將RFID應用在物流作業(yè)或是供應鏈管理，一直是眾人所看好的一個(gè)應用方向，希望可以透過(guò)RFID的長(cháng)距離、復數讀取、穿透性佳等特性提升作業(yè)自動(dòng)化的程度，增加供應鏈的能見(jiàn)度(visibility)，從而降低供應鏈的成本，提升產(chǎn)品的價(jià)值。
苗栗地區多山，出產(chǎn)多種水果，例如高接梨、葡萄、草莓、楊桃、芭樂(lè )、枇杷、桃子、蕃茄及柑橘等等，多具有很高的經(jīng)濟價(jià)值?；趯FID的認知，及改善農產(chǎn)品物流的期望，負責苗栗地區農業(yè)技術(shù)研究及推廣任務(wù)的苗栗區農業(yè)改良場(chǎng)，為加速農產(chǎn)品低溫倉儲作業(yè)流程及導入資訊化管理模式，并配合行政院農業(yè)委員會(huì )“建構安全飲食生活U化服務(wù)基礎計劃”，乃規劃將RFID應用在農產(chǎn)品低溫倉儲管理，以降低農產(chǎn)品倉儲過(guò)程中人力及時(shí)間浪費，提高處理效率及降低農產(chǎn)品損耗，并達到提供消費者安全飲食需求之目標。
卓蘭低溫倉儲為應用對象
專(zhuān)案初期選擇水果產(chǎn)品做為試驗點(diǎn)，并獲得卓蘭鎮農會(huì )的配合，以農會(huì )所屬果菜市場(chǎng)的低溫倉庫所儲存的農產(chǎn)品為試驗對象。該倉庫有近千坪之冷藏庫設施，作為區域作物調節供貨使用。
目前，該庫在進(jìn)出貨時(shí)，皆以紙筆登錄后再鍵入電腦中做成紀錄，因此相關(guān)登錄作業(yè)相當耗費人力，乃至作物生產(chǎn)旺季時(shí)作業(yè)處理負擔重，且農產(chǎn)品長(cháng)期處于相對高溫之環(huán)境再進(jìn)行冷藏將容易發(fā)生腐壞等癥狀，進(jìn)而造成農民損失。另外，各類(lèi)鮮果之運銷(xiāo)過(guò)程不同造成提貨時(shí)間不一，致使農會(huì )必須全天候指派管理人員隨時(shí)登錄使用農友之出貨情形，而造成人力成本提高。
卓蘭鎮擁有日夜溫差大、干凈水源與肥沃土壤的果樹(shù)生長(cháng)自然環(huán)境，加上農友純熟的栽培技術(shù)，一年四季均有高品質(zhì)風(fēng)味水果生產(chǎn)。在每年七到十月適逢卓蘭鎮高接梨的盛產(chǎn)期，為了產(chǎn)銷(xiāo)調節，農友每天下午在采收后，先在產(chǎn)地分級、以紙箱包裝，然后運送到倉庫前;由倉庫作業(yè)人員計數后，將紙箱堆疊，放入倉庫中，再配合市場(chǎng)的需求，分批出貨售出。
本計劃擬運用RFID相關(guān)技術(shù)進(jìn)行倉儲管理之應用研究，期能降低農產(chǎn)品倉儲過(guò)程中人力及時(shí)間浪費，提高處理效率并降低農產(chǎn)品損耗，建立較佳之生鮮蔬果儲藏管理模式，相關(guān)紀錄擬提供作為后續農產(chǎn)品運銷(xiāo)資訊及其產(chǎn)銷(xiāo)履歷物流資訊。
RFID于低溫倉儲之挑戰
以本案為例，RFID于卓蘭鎮農會(huì )所屬果菜市場(chǎng)的低溫倉庫之應用需面臨以下挑戰：
紙箱讀取率：農產(chǎn)品富含水分，運搬過(guò)程中，又都是堆疊后運搬，對RFID的讀取造成很大影響。
棧板讀取率：堆高機插取棧板時(shí)，方向并不一定，必須確保不論任何方向插曲，安裝在門(mén)框的固定式READER都可以讀到。
儲位設計：目前低溫倉庫有二種儲位設計，一種是貨架式(如圖1)，一種是平面堆疊(如圖2)。貨架只能單方向進(jìn)出，平面堆疊的倉庫也只有一個(gè)門(mén)進(jìn)出，造成盤(pán)點(diǎn)、出貨方式的限制。
將RFID應用在物流作業(yè)或是供應鏈管理，一直是眾人所看好的一個(gè)應用方向，希望可以透過(guò)RFID的長(cháng)距離、復數讀取、穿透性佳等特性提升作業(yè)自動(dòng)化的程度，增加供應鏈的能見(jiàn)度(visibility)，從而降低供應鏈的成本，提升產(chǎn)品的價(jià)值。
苗栗地區多山，出產(chǎn)多種水果，例如高接梨、葡萄、草莓、楊桃、芭樂(lè )、枇杷、桃子、蕃茄及柑橘等等，多具有很高的經(jīng)濟價(jià)值?；趯FID的認知，及改善農產(chǎn)品物流的期望，負責苗栗地區農業(yè)技術(shù)研究及推廣任務(wù)的苗栗區農業(yè)改良場(chǎng)，為加速農產(chǎn)品低溫倉儲作業(yè)流程及導入資訊化管理模式，并配合行政院農業(yè)委員會(huì )“建構安全飲食生活U化服務(wù)基礎計劃”，乃規劃將RFID應用在農產(chǎn)品低溫倉儲管理，以降低農產(chǎn)品倉儲過(guò)程中人力及時(shí)間浪費，提高處理效率及降低農產(chǎn)品損耗，并達到提供消費者安全飲食需求之目標。
卓蘭低溫倉儲為應用對象
專(zhuān)案初期選擇水果產(chǎn)品做為試驗點(diǎn)，并獲得卓蘭鎮農會(huì )的配合，以農會(huì )所屬果菜市場(chǎng)的低溫倉庫所儲存的農產(chǎn)品為試驗對象。該倉庫有近千坪之冷藏庫設施，作為區域作物調節供貨使用。
目前，該庫在進(jìn)出貨時(shí)，皆以紙筆登錄后再鍵入電腦中做成紀錄，因此相關(guān)登錄作業(yè)相當耗費人力，乃至作物生產(chǎn)旺季時(shí)作業(yè)處理負擔重，且農產(chǎn)品長(cháng)期處于相對高溫之環(huán)境再進(jìn)行冷藏將容易發(fā)生腐壞等癥狀，進(jìn)而造成農民損失。另外，各類(lèi)鮮果之運銷(xiāo)過(guò)程不同造成提貨時(shí)間不一，致使農會(huì )必須全天候指派管理人員隨時(shí)登錄使用農友之出貨情形，而造成人力成本提高。
卓蘭鎮擁有日夜溫差大、干凈水源與肥沃土壤的果樹(shù)生長(cháng)自然環(huán)境，加上農友純熟的栽培技術(shù)，一年四季均有高品質(zhì)風(fēng)味水果生產(chǎn)。在每年七到十月適逢卓蘭鎮高接梨的盛產(chǎn)期，為了產(chǎn)銷(xiāo)調節，農友每天下午在采收后，先在產(chǎn)地分級、以紙箱包裝，然后運送到倉庫前;由倉庫作業(yè)人員計數后，將紙箱堆疊，放入倉庫中，再配合市場(chǎng)的需求，分批出貨售出。
本計劃擬運用RFID相關(guān)技術(shù)進(jìn)行倉儲管理之應用研究，期能降低農產(chǎn)品倉儲過(guò)程中人力及時(shí)間浪費，提高處理效率并降低農產(chǎn)品損耗，建立較佳之生鮮蔬果儲藏管理模式，相關(guān)紀錄擬提供作為后續農產(chǎn)品運銷(xiāo)資訊及其產(chǎn)銷(xiāo)履歷物流資訊。
RFID于低溫倉儲之挑戰
以本案為例，RFID于卓蘭鎮農會(huì )所屬果菜市場(chǎng)的低溫倉庫之應用需面臨以下挑戰：
紙箱讀取率：農產(chǎn)品富含水分，運搬過(guò)程中，又都是堆疊后運搬，對RFID的讀取造成很大影響。
棧板讀取率：堆高機插取棧板時(shí)，方向并不一定，必須確保不論任何方向插曲，安裝在門(mén)框的固定式READER都可以讀到。
儲位設計：目前低溫倉庫有二種儲位設計，一種是貨架式(如圖1)，一種是平面堆疊(如圖2)。貨架只能單方向進(jìn)出，平面堆疊的倉庫也只有一個(gè)門(mén)進(jìn)出，造成盤(pán)點(diǎn)、出貨方式的限制。
將RFID應用在物流作業(yè)或是供應鏈管理，一直是眾人所看好的一個(gè)應用方向，希望可以透過(guò)RFID的長(cháng)距離、復數讀取、穿透性佳等特性提升作業(yè)自動(dòng)化的程度，增加供應鏈的能見(jiàn)度(visibility)，從而降低供應鏈的成本，提升產(chǎn)品的價(jià)值。
苗栗地區多山，出產(chǎn)多種水果，例如高接梨、葡萄、草莓、楊桃、芭樂(lè )、枇杷、桃子、蕃茄及柑橘等等，多具有很高的經(jīng)濟價(jià)值?；趯FID的認知，及改善農產(chǎn)品物流的期望，負責苗栗地區農業(yè)技術(shù)研究及推廣任務(wù)的苗栗區農業(yè)改良場(chǎng)，為加速農產(chǎn)品低溫倉儲作業(yè)流程及導入資訊化管理模式，并配合行政院農業(yè)委員會(huì )“建構安全飲食生活U化服務(wù)基礎計劃”，乃規劃將RFID應用在農產(chǎn)品低溫倉儲管理，以降低農產(chǎn)品倉儲過(guò)程中人力及時(shí)間浪費，提高處理效率及降低農產(chǎn)品損耗，并達到提供消費者安全飲食需求之目標。
卓蘭低溫倉儲為應用對象
專(zhuān)案初期選擇水果產(chǎn)品做為試驗點(diǎn)，并獲得卓蘭鎮農會(huì )的配合，以農會(huì )所屬果菜市場(chǎng)的低溫倉庫所儲存的農產(chǎn)品為試驗對象。該倉庫有近千坪之冷藏庫設施，作為區域作物調節供貨使用。
目前，該庫在進(jìn)出貨時(shí)，皆以紙筆登錄后再鍵入電腦中做成紀錄，因此相關(guān)登錄作業(yè)相當耗費人力，乃至作物生產(chǎn)旺季時(shí)作業(yè)處理負擔重，且農產(chǎn)品長(cháng)期處于相對高溫之環(huán)境再進(jìn)行冷藏將容易發(fā)生腐壞等癥狀，進(jìn)而造成農民損失。另外，各類(lèi)鮮果之運銷(xiāo)過(guò)程不同造成提貨時(shí)間不一，致使農會(huì )必須全天候指派管理人員隨時(shí)登錄使用農友之出貨情形，而造成人力成本提高。
卓蘭鎮擁有日夜溫差大、干凈水源與肥沃土壤的果樹(shù)生長(cháng)自然環(huán)境，加上農友純熟的栽培技術(shù)，一年四季均有高品質(zhì)風(fēng)味水果生產(chǎn)。在每年七到十月適逢卓蘭鎮高接梨的盛產(chǎn)期，為了產(chǎn)銷(xiāo)調節，農友每天下午在采收后，先在產(chǎn)地分級、以紙箱包裝，然后運送到倉庫前;由倉庫作業(yè)人員計數后，將紙箱堆疊，放入倉庫中，再配合市場(chǎng)的需求，分批出貨售出。
本計劃擬運用RFID相關(guān)技術(shù)進(jìn)行倉儲管理之應用研究，期能降低農產(chǎn)品倉儲過(guò)程中人力及時(shí)間浪費，提高處理效率并降低農產(chǎn)品損耗，建立較佳之生鮮蔬果儲藏管理模式，相關(guān)紀錄擬提供作為后續農產(chǎn)品運銷(xiāo)資訊及其產(chǎn)銷(xiāo)履歷物流資訊。
RFID于低溫倉儲之挑戰
以本案為例，RFID于卓蘭鎮農會(huì )所屬果菜市場(chǎng)的低溫倉庫之應用需面臨以下挑戰：
紙箱讀取率：農產(chǎn)品富含水分，運搬過(guò)程中，又都是堆疊后運搬，對RFID的讀取造成很大影響。
棧板讀取率：堆高機插取棧板時(shí)，方向并不一定，必須確保不論任何方向插曲，安裝在門(mén)框的固定式READER都可以讀到。
儲位設計：目前低溫倉庫有二種儲位設計，一種是貨架式(如圖1)，一種是平面堆疊(如圖2)。貨架只能單方向進(jìn)出，平面堆疊的倉庫也只有一個(gè)門(mén)進(jìn)出，造成盤(pán)點(diǎn)、出貨方式的限制。
圖1、貨架式儲位設計
圖2、平面堆疊倉庫
結合RFID之倉儲作業(yè)情境設計
考慮專(zhuān)案需求以及實(shí)務(wù)作業(yè)上的條件限制，規劃使用的情境說(shuō)明如下：
產(chǎn)品分級及包裝作業(yè)：產(chǎn)品在進(jìn)倉之前要先完成，以做為設施規劃及計費之參考。
輸入產(chǎn)品及農友資料：將要進(jìn)倉的資料建檔，做為列印標簽的依據。
列印RFID標簽：根據前述作業(yè)所輸入的產(chǎn)品資料，產(chǎn)生RFID標簽，給每一箱產(chǎn)品唯一的EPC編碼。
標簽貼附：將RFID標簽貼附在紙箱上，并掃描標簽。
入庫、開(kāi)始計費：將貨箱堆放在棧板上，貨箱貼附RFID標簽的面必須朝外，以利設備判讀，提高讀取率。貨相通過(guò)倉庫門(mén)口時(shí)，門(mén)口的固定式READER將會(huì )自動(dòng)辨識貨箱和棧板的標簽內容，并通知系統計費開(kāi)始的時(shí)間。
貨物存放在倉庫中時(shí)，可根據作業(yè)需要，使用手持式RFID READER隨時(shí)進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)及查找作業(yè)。
出庫：根據系統指示產(chǎn)生出貨單進(jìn)行揀貨作業(yè)，通過(guò)門(mén)口時(shí)，門(mén)口的固定式READER將會(huì )自動(dòng)辨識貨箱和棧板的標簽內容，并通知系統出庫時(shí)間。
系統根據入、出庫時(shí)間及產(chǎn)品數量、計費方式計算費用。
產(chǎn)生應收帳款等單據。
圖3、結合RFID之倉儲作業(yè)情境設計
不同用途的標簽設計
1.不可回收式紙箱RFID標簽：
可緊密黏附于紙箱，并可存放于冷藏庫現場(chǎng)環(huán)境下至少3個(gè)月仍可發(fā)揮正常功能。為使存貨農民便于識別自身產(chǎn)品及做為未來(lái)產(chǎn)銷(xiāo)履歷標簽用，選用背面可列印文字及條碼、二維碼之RFID標簽，或RFID標簽與二維碼標簽搭配使用。
2.可回收式人員RFID標簽：
約一般名片大小，可如識別證佩掛于胸前，可在人員進(jìn)出時(shí)被固定式RFID讀取器所讀取。
3.可回收式棧板RFID標簽：
可緊密釘入或嵌入于棧板之不易受到撞擊處，且影響棧板原有負重強度與日常使用作業(yè)，并可長(cháng)期置放于冷藏庫現場(chǎng)環(huán)境下使用至少1年，有100%被讀取率(本項作業(yè)須將RFID標簽裝設于棧板)。
4.所購置之所有RFID標簽
須能長(cháng)期在現場(chǎng)低溫(至少-5℃以上) 、高濕度之應用環(huán)境下發(fā)揮應有完整功能。另考量現場(chǎng)作業(yè)需求及農產(chǎn)品之價(jià)值，需要考量低成本且能發(fā)揮應有功能之RFID標簽。
RFID的倉儲管理系統
配合本案的進(jìn)行，另外建置可以整合RFID的倉儲管理系統(Warehouse Management System, WMS)一套，農產(chǎn)品低溫倉儲管理資訊系統功能至少含：
1.管理資訊系統模組：含基本碼管理、庫存編碼管理、使用者權限管理、中介軟體連線(xiàn)組態(tài)設定、資料同步整合機制等。
2.貨件進(jìn)出庫管理模組：整合紙箱及棧板RFID標簽，具有入庫管理模組、出庫管理模組、查詢(xún)模組(至少可查詢(xún)農民、產(chǎn)銷(xiāo)班、貨件種類(lèi)等條件)等。
3.人員進(jìn)出庫管理模組：整合人員用的RFID標簽，具有入庫管理模組、出庫管理模組、查詢(xún)模組，并可與貨件進(jìn)出庫時(shí)間相互比對等。
4.交易記錄管理系統模組：含農友管理資訊(至少包含新增、刪除、查詢(xún)等)、帳務(wù)資訊系統(至少包含表單輸出等)、流通狀態(tài)查詢(xún)模組等。
5.查詢(xún)模組：含查詢(xún)系統模組(至少包含營(yíng)業(yè)額、農民、種類(lèi)、倉位等條件)、報表查詢(xún)模組(至少包含營(yíng)業(yè)額、農民、種類(lèi)、庫位等條件)等。
6.系統須規劃與行政院農業(yè)委員會(huì )“臺灣農產(chǎn)品安全資訊追溯網(wǎng)TAFT”及未來(lái)將開(kāi)發(fā)之“農產(chǎn)品運銷(xiāo)資訊服務(wù)平臺”相互介接整合及資料流通等。
7. RFID行動(dòng)裝置資訊管理系統：整合RFID Compact控制模組、盤(pán)貨與稽查、貨件進(jìn)出庫支援管理、尋找倉位與查詢(xún)、與后臺資料狀態(tài)同步等。
上述關(guān)于WMS的需求中，除了1、2、3、6、7功能項目和RFID有關(guān)之外，考慮將來(lái)消費者意識抬頭，對產(chǎn)品的產(chǎn)銷(xiāo)履歷逐漸重視，同時(shí)考慮到未來(lái)兩岸共同市場(chǎng)日漸成熟，農產(chǎn)品外銷(xiāo)成為農友增加收入的管道之一 ，本案在開(kāi)發(fā)時(shí)就要考慮：
1.RFID中介軟體開(kāi)發(fā)或市面相關(guān)產(chǎn)品采用應符合EPC ALE server標準規范。
2.開(kāi)發(fā)軟體應規劃具備EPCglobal Network標準架構之資訊交換能力。
關(guān)鍵學(xué)習--RFID讀取率之確保
RFID使用無(wú)線(xiàn)射頻來(lái)辨識標簽內容，但是無(wú)線(xiàn)射頻先天上就容易受到金屬、水份及讀取角度的影響，而造成讀取不良。為了確保入、出庫過(guò)程中，所有的標簽都可以被正確讀取，本專(zhuān)案使用以下的規劃：
1.貨箱的標簽必須朝外
因為貨箱的內容都是農產(chǎn)品，本身就含有大量水份，為減少水份對標簽讀取的影響，建議必須將貨箱標簽朝外列入標準作業(yè)書(shū)中。
2.使用雙標簽棧板
堆高機作業(yè)時(shí)，可能從任意方向叉取棧板，為了避免因為標簽的方向和READER垂直，造成讀取問(wèn)題，本公司規劃在每個(gè)棧板的二個(gè)方向均安裝RFID標簽，如此不論堆高機操作員從任何方向叉取棧板，均可以確保其一標簽會(huì )和READER的讀取方向平行，以確保棧板讀取率可以達到100%。
3. TAG GROUPING設計
在實(shí)務(wù)操作時(shí)，為了避免任何可能的讀取問(wèn)題，本專(zhuān)案使用TAG GROUPING功能，以將棧板和棧板上的貨箱標簽結合成一個(gè)群組，如此，即使有貨箱標簽因為任何問(wèn)題造成讀取障礙時(shí)，系統可以透過(guò)軟體功能提醒使用者，得做進(jìn)一步確認。
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