《可定制的仓储物流条码设计识读及应用》
-------研究报告
1. 项目背景
杂乱无章的物料仓库、复杂的生产备料及采购计划的准确性难以保证等几乎是所有大型制造企业所面临的难题。过去以纸为基的作业方式，在发货和入库方面，每月约有200个错误发生，错误发生后，往往需要几个月来跟踪这些差异，以免扩大其影响。仓库管理中条码技术是保证仓库作业优化、充分利用仓库空间、快速便捷为客户提供优质服务、创汇增值的优先手段。使用条码识读系统，在每一件货物出入库时，操作员可马上把货物上的条码用手持式激光数据采集器识读，通过数据采集器把数据及时地送入计算机进行统计和管理。即使仓库作业数呈二位数字增加，人员成本却可以实现零增长，且库存精度达到百分之百；发货和进货作业的差异率降为零，一些劳动量大的工作也会相应压缩。
仓储在企业的整个供应链中起着至关重要的作用，如果不能保证正确的进货和库存控制及发货，将会导致管理费用的增加，服务质量难以得到保证，从而影响企业的 竞争力。传统简单、静态的仓储管理已无法保证企业各种资源的高效利用。如今的仓库作业和库存控制作业已十分复杂化多样化，仅靠人工记忆和手工录入，不但费 时费力，而且容易出错，给企业带来巨大损失。条码技术像一条纽带，可跟踪产品从生产到销售的全过程，使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位。并且条码化可以保证数据的准确性，使用条码设备既方便又快捷，自动识别技术的效率与键盘是无法比拟的。因此设计实现可定制化的物流条码对仓储物流管理将起到不可替代的作用。
2. 国内外研究现状：
国外，从上个世纪70年代至今，条码技术及应用都取得了长足的发展，符号表示已由一维条码发展到二维条码，目前又出现了将一维条码和二维条码结合在一起的复合码；条码介质由纸质发展到特殊介质；条码的应用已从商业领域拓展到物流、金融等经济领域，并向纵深发展，面向企业信息化管理的深层次的集成。
国内，物流领域的条码技术推进工作目前才刚刚起步，由于受到条码应用理念尚未普及以及物流企业规模限制等因素的影响，国内物流行业还没有形成条码应用的氛围，推动工作还面临着很大的困难。条码技术也只是在局部物流管理领域及部分先进企业获得了较好的应用。
然而无论在国内还是国外，目前条码在仓储中的应用并不十分广泛，原因在于不同的企业对各种仓储信息的需求量及需求程序不同，目前使用的条码基本都是标准化的通用条码，很难满足个性化的需求，难以满足仓储的需要，货物出库或入库的准确率不高，商品质量难以保证，人工劳动强度大，工作效率低。，因此急需提出一种个性化可定制的条码设计与识读系统，以节约人工成本、材料成本等。
3. 项目研究内容
3.1 可定制化的条码设计
由于条码识读的固有特性，决定了条码设计的标准化。条码是一种携带商品编码惟—信息的特殊图形，它必须符合国家标准规定的有关光学特性、尺寸、精度、印刷位置等技术要求，满足技术要求的条码才能条码识读设备快速、准确，发挥出条码应有的作用。条码的识读设备是统一的，因此即便是个性化的条码设计也应遵守国内及国际上相关设计准则，本文设计的条码个性化体现在能针对各公司不同的特点，如有些公司产品类别较多、
产品包装复杂、颜色要求较高等各方面条件限制，各公司可以选择条码宽度、大小、颜色等。具体遵循规则如下：
（1）印刷载体设计
由于本条码面向的应用对象是仓储企业，物流条码一般都印刷在外包装上。包装常用的材料如纸、纸板、塑料薄膜、铝箔，马口铁、瓦楞纸板均可作为条码印刷载体，由于条码印刷品的光学特性及尺寸精度要求较高。选材、制作应严格控制。
首先应注意材料的反射、透明和半透明等特性。光滑或镜面式的表面会产生镜面反射，一般避免使用产生镜面反射的载体。
其次，从保持印刷品尺寸精度的方面考虑，应选用耐气候变化、受力后尺寸稳定、着色度好、油墨扩散适中、平滑度及光滑度好的材料。例如，载体为纸张时，可选用铜版纸、胶版纸、白版纸等。载体为塑料时，可选用双向拉伸聚丙烯薄膜等。
（2）条码颜色的设计
条码的识读是通过条码符号中的条空对光的反射率的对比来实现的，对比度越大，条码识读性就越强。
一般来说，浅色的反射率较高，可作为空色即底色，如白色、黄色、橙色等；深色的反射率较低，搭配可作为条色，如黑色，深蓝、深绿、深褐色等。在设计时充分考虑到以上特点，设计准则为：
1）黑色做条，白色做空是最理想的颜色搭配，黑白对比可获得较强的搭配效果，可作
为首选。
2）红色不能作为条色，只能作空色；金色、银色既不适合做条也不适合做空。
3）对透明或半透明的印刷载体，应禁用与其包装内物品相同的颜色作为条色，以免降低条、空对比度，影响识读。
（3）条码位置设计
针对仓储包装中外包装形状不同，可选择条码印刷在不同位置。
1）对于体积大的或笨重物品的商品条码不应放置在包装的底面。
2）一般情况下，条码与产品包装邻近边缘的间距不应小于8ram或大于102ram。
3）在包装的曲面上将条码的条平行于曲面的曲线的母线放置条码，条码表面曲度应不大于300。当条码表面曲度大于300，应将条码的条垂直于曲面的母线位置。
4）避免将条码标识设计在包装的边缘、接缝、凹凸、开启扣处，在印刷条码的位置上不得喷盖生产日期。
3.2 基于条码的仓储管理系统设计
仓储是物流中不可缺少的一环，在整个物流过程中发挥着重要作用。仓储是生产中原材料、半成品、成品的缓冲池，为生产的持续稳定进行提供保障，实现生产和运输的经济性。同时，仓储可以克服生产者和消费者之间的时间和空间差异，支持企业的物流策略，
提高客户服务水平，并降低物流成本。可以说离开了仓库的支持，就不可能有高效率低成本的物流服务。条码在仓储中体现出实时数据、微差错、节省人力提高效率的作用。应用条码技术使得货物库存管理、库位管理、货单管理、业务的管理和出库管理得到了质的飞跃。在仓储作业中，条码的应用使订货、收货、入库、摆货补货变的更轻而易举。
（1）仓储管理系统组成
一个仓储管理系统可分为硬件（设备）和软件（控制和管理系统）两部分，本文设计的基于条码和RFID的智能仓储管理系统组成如下图1所示：
系统构成软件（或控制系统）硬件（或设备）条码扫描及识别系统自动控制系统库存信息管理系统条形码的托盘手持终端叉车机器人等 图1 系统组成结构图
硬件（或设备）部分：
➢ 带条形码的托盘(货箱):可用于叉车作业；
➢ 辅助设备:包括手持终端 ( RF)、叉车等；
软件（控制和管理系统）：
➢ 条码扫描及识别系统，使用手持条码扫描器(RF)和固定式条码阅读器,用于识别货箱上的条码信息;
➢ 自动控制系统，驱动仓储系统各设备的自动控制系统
➢ 库存信息管理系统:亦称中央计算机管理系统，是仓储管理系统的核心。采用大型的数据库系统构筑典型的客户机/服务器体系,并与企业其他系统(如ERP系统等)联网或集成。
（2）仓储管理信息系统功能结构
硬件准备成功后，必须开发相应的软件系统控制管理仓储中流动的各种信息，软硬件协同管理的具体流程如下：将条形码贴在物品上，射频电子标签贴在存放物品的托盘或叉车上，电子标签存放托盘或叉车上所有物品的信息。阅读器则安置在仓库的进出口，每当物品进库时，阅读器自动识别电子标签上面的物品信息，并将信息存储到与之相连的管理系统中,当物品出库时。同样由阅读器自动识别物品信息，并传送到管理系统，管理系统采用C/S结构，由系统对信息进行出库入处理。在扫码过程中，系统自动根据计划单校验扫码是否正确，并生成扫描日志。扫描完毕后，仓库管理人员回传PDA扫描日志，系统自动生成汇总统计的扫描结果报表，从而实现了整个仓库管理流程的无纸化信息化管理。
根据仓储管理的业务功能需要，本系统设计如图2所示结构的信息管理系统：
仓储信息管理系统入库管理出库管理盘库管理查询管理入库作业入库通讯出库作业出库通讯盘点作业盘点通讯入库数据出库数据盘点数据查询数据 图2 仓储信息管理系统功能结构图
4. 总结
4.1 取得的成绩
在项目进行中我们学会很多研究方法，体会教育研究的科学态度，在实际调研中，我们体会到了实践出真知的道理，这比书中的知识更加具体深刻。同时由于项目组共有三个人，必须要统筹分析，分工协作完成任务，体会到了团结就是力量、协作更能出成绩的真知。
4.2 不足
（1）实地调研的困惑，由于课题涉及仓储流企业，必须要实地调查，才能更准确地了解在仓储中的个性化需求，课题研究对象范围较广。由于课题小组课外资源有限，实地调查取样小，作为本科生科研团队，在实地调研中很难取得第一手数据，且缺少先进的设备来支撑，因此得到的资料有限。
（2）材料整理困难，在课题进行中我们尽量寻找核心期刊资料以及重要著作，但是材
料内容复杂，涉及到的理论知识大都是上课上未接触到的，自学有一定难度，难以形成体系以供论文写作指导。
（3）环境限制，模拟实验开展较难，课题要求设计可定制的个性化物流条码，并论证其高效准备性，但由于缺少先进的设备及软件的支撑（如各种条码打印机、条码识读机、条码打印软件等），只能靠小组个别同学在其实习企业利用有限的业余时间进行简单验证，设计出来的条码难以让企业信服，因此只能简单模拟，难以真正利用企业资源进行验证。
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