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RFID 應用於物流中心之研究

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Academic year: 2021

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(1)

國立交通大學

運輸科技與管理學系碩士班

碩 士 論 文

RFID 應用於物流中心之研究

Evaluation of Radio Frequency Identification

at Distribution Center

研 究 生:宋清貴

指導教授:黃寬丞 博士

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RFID 應用於物流中心之研究

Evaluation of Radio Frequency Identification

at Distribution Center

研 究 生:宋清貴 Student:Chin-Quei Song

指導教授:黃寬丞 Advisors: Kuan-Cheng Huang

國 立 交 通 大 學

運輸科技與管理學系

碩 士 論 文

A Thesis

Submitted to Department of Transportation Technology and Management

College of Management

National Chiao Tung University

In Partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of

Master

in

Transportation Technology and Management

July 2004

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

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RFID 應用於物流中心之研究

學生:宋清貴

指導教授:黃寬丞 博士

國立交通大學運輸科技與管理學系

摘 要

在電子商務及跨國營運二大趨勢下,如何降低物流相關成本,並提升客戶服 務的水準,是供應鏈管理重要的課題。通信資訊科技的應用被認為是達成上述目 標的關鍵要素之一,其中無線電射頻識別技術(Radio Frequency Identification - RFID)已由行政院經濟部列於「台灣挑戰 2008 國家發展重點計畫」中,而美國 之零售業龍頭 Wal-Mart 也列出要求合作之廠商逐步落實 RFID 技術的時間表, 可見應用 RFID 技術的前瞻性與發展性。

物流中心(Distribution Center - DC)在供應鏈中居樞紐的地位,其所可能涵 蓋的功能亦相當廣泛。尤其是以物流中心為基礎所衍生的第三方物流服務業(3rd Party Logistics Service Provider),為滿足現代物流『多樣少量之市場需求』、『縮 短流通通路』及『降低流通成本』等目標,其營業範圍可能包含了將商品上游製 造業者(或進口商)至下游零售商的絕大部分作業,如進貨接收、暫存、保管、 包裝、流通加工、揀取、分類、出貨、配送、資訊處理等。 基於 RFID 技術的發展潛力,本研究認為其在物流中心的落實將有助於大幅 提升台灣物流服務之水準與效率,因此選取了一國內大型第三方物流公司之物流 中心進行個案研究。藉由個案物流中心作業流程之了解與歸納,以及歷史與現場 資料之蒐集與分析,本研究利用電腦模擬軟體 ARENA 建立了個案公司現行作業 之進、出貨模擬模型。之後,並依據個案物流中心現行作業之特性,以及 RFID 技術發展之現況,擬定 RFID 技術引進該物流中心之策略,並以電腦模擬與統計 分析為工具,評估引進 RFID 技術之可行性。研究結果顯示 RFID 技術確實可改 善現行作業流程之瓶頸,並提升個案物流中心的作業處理能量 引進 RFID 技術對物流中心之經營者是一項重大的決策,其牽涉高額的資本 投資,以及許多管理原則與作業程序之調整。本研究透過模擬試驗,以及相關設 備成本與潛在效益之量化,進行的成本效益分析,除可提供業界有力之決策輔助 參考,並有助於相關決策風險的降低。 關鍵字:無線電射頻識別技術(RFID)、物流中心、模擬、成本效益分析

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Evaluation of Radio Frequency Identification

at Distribution Center

Student:Chin-Quei Song

Advisor:Dr. Kuan-Cheng Huang

Institute of Transportation Technology and Management

National Chiao Tung University

Abstract

Under the trend of e-commerce and global operation, how to reduce the related logistic cost and upgrade the level of service has become the most important issue of supply chain management. The application of information and telecommunication technology is one of the critical factors in achieving above goal. Among them, RFID (RFID-Radio frequency Identification) is listed in the National Development Plan for Challenging Year 2008 by our government. Meanwhile, Wal-Mart, the largest retailer in American, has set the timetable for its suppliers to implement RFID. Therefore, the development of RFID cannot be overestimated.

The distribution center (DC), with a wide range of logistics functions, plays a center role in the supply chain. Particularly, to meet of the goals of supporting the customized markets, shortening the length of distribution, and lowering the cost of logistics operation, the third party logistics service provider offers the services covering almost all operations from the manufacturers to the consumers. For its customers, it can handle, for example, receiving, storage, re-manufacturing, picking, sorting, delivery, and information processing etc.

Due to the promising potential of RFID, it is believed that the implementation of RFID technology will greatly improve the level and efficiency of logistics operation in Taiwan. Therefore, a local large 3PL DC is selected as a case study for our research. By analyzing the processes and collecting the historical and current

operational data, we build a simulation model by ARENA to simulate the inbound and outbound operations of the selected DC. In addition, based on the current operation of the selected DC and the characteristics of RFID, a possible scenario of introducing RFID is determined and further examined by computer simulation and statistics tools to evaluate the feasibility of RFID implementation. The results show that RFID technology can effectively improve the bottleneck of current operation and increase the capacity of the selected DC.

The introduction of RFID is a serious strategic decision, which involves high capital investment and significant policy/process changes. A cost-and-benefit analysis is performed based on the results of computer simulation and the assessment

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of potential benefit and expenses. The conclusion of this study thus provides the decision maker a useful guideline with reduced risk.

Key Words: Radio Frequency Identification(RFID), Distribution Center, Simulation, Cost Benefit Analysis

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誌謝

終於要從生活多年的交通大學畢業了,回憶起大一時剛踏上這片土地的生 澀,大學畢業後又繼續在這裡渡過兩年的研究所生活,現在終於要離開這塊熟悉 的環境了。 離開學校前,首先,感謝指導老師黃寬丞博士在整整兩年的論文研究過程當 中,不斷地在論文架構、研究方向的修正給予耐心的教導與協助,才使得這份論 文能夠順利產生;除了論文方面的指導外,老師認真負責的處事精神以及開朗樂 觀的態度,對於我的做事態度、人生方向,均有極大的影響;其次是工研院張維 工程師以及李茂煙副總提供實務方面的經驗,讓我的論文能夠因為實務經驗的加 入而更區豐富精彩;最後要感謝口試委員劉復華、吳宗修老師的建議與指導,致 使整個論文在整體架構與組織能更趨於完善。 研究生的生活若只是埋頭研究的確是一件苦差事,但是我的研究生中除了研 究外,更有許許多多的朋友使我的生活變成彩色的,以下要感謝幾位研究室的好 同學,包括:玟豪、文秀、佳琴,學弟妹:建名、雯瑋、雅萍,其他的好朋友如 鵬先、阿lan、建民、小本、小宇…..等等族繁不及備載。 另外,也要感謝我的女朋友依玲在這兩年間對我的包容與關懷,以及無微不 至的照顧,使我能無後顧之憂的專心於學業的衝刺,最後一塊版面留給我最親 愛的家人,感謝你們在我求學的期間不斷的支持我、鼓勵我,感謝你們忍 受我的脾氣和行為。在此特別感謝爸媽對我的付出以及照顧,感謝你們在 我低落的時候鼓勵我,感謝你們在我難過的時候安慰我,謝謝你們! 清貴 于新竹交大 九十三 年 七 月

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目錄

中文摘要...i 英文摘要...ii 誌謝...iv 目錄...v 表目錄...vii 圖目錄... viii 一、緒論...1 1.1 研究背景與動機...1 1.2 研究目的...1 1.3 研究架構及方法...2 1.4 研究流程...3 二、背景探討與文獻回顧...5 2.1 物流中心之背景探討...5 2.1.1 物流之定義...5 2.1.2 物流中心之定義...6 2.1.3 物流中心之分類...6 2.1.4 物流中心包含的程序...8 2.1.5 物流中心重要程序之分析...9 2.1.6 現今物流發展趨勢...12 2.2 無線電射頻辨識標籤(RFID Tag)之背景探討...12 2.2.1 無線電射頻辨識系統組件...12 2.2.2 無線電射頻辨識標籤之辨識原理...14 2.2.3 無線電射頻辨識系統(RFID)之特性...17 2.2.4 無線通訊網路架構...18 2.3 物流中心效率改進之相關文獻...19 2.4 以系統模擬評估資訊科技應用效益之相關文獻...21 三、個案物流中心之作業說明及流程模擬...23 3.1 個案公司進、出貨作業之介紹...23 3.1.1 個案公司之背景及環境...23 3.1.2 個案公司之作業流程...24 3.2 模擬建構物流中心之進貨流程...28 3.3 模擬建構物流中心之出貨流程...32 四、個案物流中心模擬模型之驗證...36 4.1 個案公司現行作業資料之分析校估...36 4.1.1 個案物流中心環境與資源配置...36

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4.1.2 模擬參數之調查與校估...38 4.2 現行作業之模擬與模型驗證...44 4.2.1 模擬輸出與現況之比對...44 4.2.2 現況模擬結果說明...46 4.3.1 情境之描述...51 4.3.2 情境分析之結果...58 五、成本效益之分析...64 5.1 引進 RFID 效益之量化 ...64 5.2 成本效益比值之估算...65 5.3 成本之敏感度分析...66 5.4 未量化之效益...67 六、結論與建議...68 6.1 研究結論...68 6.2 後續研究建議...69 參考文獻...70 簡 歷...73

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表目錄

表 2.1 RFID Tag 依其使用特性分類...13 表 2.2 其他種類之感應器...16 表 2.3 無線電波信號的「1/0」的識別法...17 表 2.4 傳統條碼與 RFID Tag 之比較...18 表 3.1 進貨流程之參數...32 表 3.2 出貨流程之參數...35 表 4.1 調查後分析之數據對照表...39 表 4.2 個案物流中心進貨之分析...46 表 4.3 個案物流中心進貨之資源利用率...47 表 4.4 進貨流程之等候狀況...47 表 4.5 個案物流中心出貨之分析...48 表 4.6 個案物流中心出貨之資源利用率...48 表 4.7 出貨流程之等候狀況...48 表 4.8 RFID 應用層級之評比 ...50 表 4.9 個案物流中心應用 RFID 後進貨之分析 ...58 表 4.10 個案物流中心應用 RFID 進貨之資源利用率 ...58 表 4.11 應用 RFID 後進貨流程之等候狀況...58 表 4.12 個案物流中心應用 RFID 後出貨之分析 ...61 表 4.13 個案物流中心應用 RFID 進貨之資源利用率 ...61 表 4.14 應用 RFID 後出貨流程之等候狀況 ...61 表 5.1 調整後之進貨到達率...64 表 5.2 調整後之出貨到達率...64 表 5.3 各項成本...65 表 5.4 應用 RFID 後所增加之容量與其利益 ...65

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圖目錄

圖 1.1 研究架構...2 圖 1.2 研究流程圖...4 圖 2.1 物流中心內部作業流程圖...9 圖 2.2 RFID Tag 樣本實體...13 圖 2.3 Reader 樣本實體 ...14 圖 2.4 RF 辨識系統架構圖...15 圖 3.1 模擬之物流中心環境示意圖...23 圖 3.2 進貨流程之示意圖...25 圖 3.3 出貨流程之示意圖...27 圖 3.4 以 Arena 模擬物流中心之進貨流程...29 圖 3.5 進貨流程模擬 Part 1 ...30 圖 3.6 進貨流程模擬 Part 2 ...30 圖 3.7 進貨流程模擬 Part 3 ...31 圖 3.8 進貨流程模擬 Part 4 ...31 圖 3.9 以 Arena 模擬物流中心之出貨流程...33 圖 3.10 出貨流程模擬 Part 1 ...34 圖 3.11 出貨流程模擬 Part 2 ...34 圖 4.1 個案公司之資源配置...36 圖 4.2 進貨環境示意圖...37 圖 4.3 出貨環境示意圖...37 圖 4.4 進貨流程之相關數據及其使用資源(1)...40 圖 4.5 進貨流程之相關數據及其使用資源(2)...41 圖 4.6 出貨流程之相關數據及其使用資源(1)...42 圖 4.7 出貨流程之相關數據及其使用資源(2)...43 圖 4.8 進貨之總處理時間比較...44 圖 4.9 進貨之淨處理時間比較...44 圖 4.10 出貨之總處理時間比較...45 圖 4.11 出貨之淨處理時間比較...46 圖 4.12 情境分析之層級...50 圖 4.13 RFID 應用於物流中心之價值 ...51 圖 4.14 應用 RFID 後,進貨流程可能影響之程序及其說明 ...53 圖 4.15 應用 RFID 後,進貨流程可能影響程序之參數改變(1) ...54 圖 4.16 應用 RFID 後,進貨流程可能影響程序之參數改變(2) ...55 圖 4.17 應用 RFID 後,出貨流程可能影響之程序及其說明 ...56 圖 4.18 應用 RFID 後,出貨流程可能影響程序之參數改變 ...57

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圖 4.19 進貨部分處理時間之比較...59 圖 4.20 進貨部分 WIP 之比較 ...60 圖 4.21 進貨部分等候時間之比較...60 圖 4.22 出貨部分處理時間之比較...62 圖 4.23 出貨部分 WIP 之比較 ...63 圖 4.24 出貨部分等候時間之比較...63 圖 5.1 成本之敏感度分析...66

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一、緒論

1.1 研究背景與動機 面臨全球化的競爭壓力,傳統的管理方式已無法為國內企業創造顯著之優 勢。因此在講求效率及低成本的前提下,許多公司開始引進「供應鏈管理」的觀 念,而在「供應鏈管理」的眾多角色中,物流中心有著居中策應的地位,上至供 應商下至零售商皆可見其影響力。尤其在各方的競爭下,硬體代工、製造的毛利 愈來愈低,對於轉出口國家的台灣而言,物流中心更扮演吃重之角色,如何降低 物流成本至為關鍵。而且處於技術成熟、生產過剩的時代,各個企業已難在產品 之品質、功能或價格上有重大的突破;因此,如何做好原料的調度,以及生產和 銷售流程的控管,降低成本,並提供貨品及時送達的服務,已成為當前企業之重 要課題。在前述之背景下,為了獲得最大之利益,各個製造廠商錙銖必較,居高 不下的物流成本,顯然已成為各個企業亟欲克服的瓶頸,如何提高物流效率,降 低營運成本,是當前企業要打贏商場戰役的重要課題,而通信科技就是促成各環 節中無隙縫連結之最關鍵要素,韓復華、江炯聰、張嘉玲(1995)[19]在其研究 結果中亦發現,3T(Technology,Transportation,Telecommunication)的整合, 未來將成為左右企業體決勝於全球性競爭的重要關鍵。 3T 的發展與產業之應用近年來已累積相當多之案例,例如行動電話,陳乃 塘於「SAR 值的測定極有可能成為手機強制規範」(2002)[7]一文提到台灣的行 動電話普及率已到達 101.7%,換句話說,台灣每單位人口所擁有的手機已經超 過一支,除作為個人通訊工具外,各公司企業也開始將無線通訊應用於貨物之追 蹤、管理。另外一個例子是,為因應無限通訊應用之趨勢、方便性及各方便之優 點,國外之 Wal-Mart 已要求合作之廠商逐步落實 RFID(RFID,Radio Frequency Identification,無線電射頻辨識技術)之應用,國內之行政院經濟部於台灣挑戰 2008-國家發展重點計畫 [41]中,也提到相關於 RFID 技術之計畫,其內容著重 於建立物流運籌應用 RFID 之基礎環境,建立我國實體物流自動化資料擷取裝置 (如 RFID 元件)之國家標準,並與國際接軌。同時,輔導物流業發展標準化資料 擷取應用系統,並指導上下游系統之整合。由目前各界之積極行動可知,若能落 實 RFID 技術於物流中心之應用,未來對於物流將帶來利基與莫大之幫助。 1.2 研究目的 本研究之主要目的期能評估 RFID 技術導入物流中心之潛力、效益,並提高 物流中心之作業效率: 1、改善貨物上下貨架之效率,並達到即時糾正錯誤之目標。

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2、減少單據作業及作業後資料再輸入之工作負荷。 3、進一步達到貨物之即時盤點,另一方面也省卻人力之浪費。 4、提高物流中心之容量,以應付更不確定之需求,另一方面也可以提高物流中 心之彈性。 5、其他。 藉由上述目標之達成,可減少系統資料與物流中心之現場實況有時間差之情 形,除提高作業品質、公司形象外,也可以進一步改善顧客滿意度與信賴度,對 於業務承攬、業績提昇大有助益,以下將對物流中心與 RFID 技術之時空及背景 續作討論。 1.3 研究架構及方法 本篇研究之研究架構如下圖1.1,首先蒐集與RFID、物流中心相關之背景, 並經由相關物流中心改善之文獻建立本篇研究之研究流程,利用模擬技術之特 性:具有較高之彈性、可以較經濟之方式得到結果,對於國內之大型第三方物流 中心進行模擬分析,探討物流中心實際應用RFID之結果,將各項輸出結果轉化 為成本後,可進行成本分析,並進一步歸結應用RFID後之狀況、結果,最後並 將現況模擬以及成本分析所得之結果回饋予合作之個案物流中心。 圖1.1 研究架構

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如上所述,本研究所採用之工具為「模擬」,由於模擬技術對於生產系統為 一有效的預測工具,且可應用於評估新的系統中,近年來更廣泛地被應用於作業 管理上,經由比較模擬所輸出之結果,我們可以得知是否要採用新方法應用於物 流系統上,未來除了提供前述之結論外,更可以提供一個較經濟的方式評估RFID 之效益及其可行性;本研究將利用套裝軟體 SIMAN ARENA 5.0 進行模擬實 驗,將先前所提出之RFID,加以模擬實驗,以獲得研究方法之成本、績效評估。 1.4 研究流程 本研究採用模擬之方法在於比較應用傳統條碼與無線電射頻辨識標籤後,在 時間、效率上,有何改進,研究流程如下: 1、問題界定:本研究主旨在於研究無線電射頻辨識標籤如何應用於物流流程, 釐清問題後,將無線電射頻辨識標籤實際應用於物流系統中,並比較採用無 線電射頻辨識標籤前後之差別。 2、文獻蒐集及回顧:此階段則尋找相關於改善物流中心作業或應用新科技於現 況系統之文獻,並針對本研究之研究目的尋找可用之評估指標。 3、找尋潛在應用廠商:本階段將尋找有意願合作之物流中心,以利後續模擬之 實例驗證。 4、現況模擬及驗證:分析合作之個案物流中心之流程,並以模擬軟體 「Arena」 撰寫程式模擬該物流中心,最後驗證本研究所建立之現況模型與個案物流中 心確實吻合。 5、現況分析:這個部分將以先前建構之模型為基礎,分析模擬所得之結果,並 找出個案物流中心現況作業之可能瓶頸。 6、情境模擬:RFID 所牽涉之情境約有五種,本階段將參考物流中心高階經理人 員之意見以及相關文獻文獻決定模擬之情境層級,並以模擬軟體 「Arena」 模擬導入 RFID 技術於合作之物流中心後之狀況。 7、情境分析:分析第六階段模擬所得之結果,比較應用 RFID 技術後,個案物 流中心在本研究中各項指標之改善狀況。 8、成本分析:以容量之方式評估個案物流中心應用 RFID 技術後可獲得之效益。 9、結論建議:根據成本分析所得之結果,可以提出於現況之條件下,個案以及 體制相仿之物流中心是否適合引進 RFID 技術。

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圖1.2 研究流程圖 確立研究目的 現況分析 情境分析 現況模擬 文獻蒐集及回顧 研究背景 廠商資料蒐集 情境模擬 尋找合作之物流中心 成本分析 結論與建議

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二、背景探討與文獻回顧

本章將依據前述之研究目的以及方法來蒐集相關文獻,並探討物流中心效率 改善或物流中心引進資訊科技的相關研究,以下先針對物流中心以及 RFID 之背 景作討論。 2.1 物流中心之背景探討 近來,由於國家間物質、資訊流通的管道越來越多,全球運籌的觀念在各個 國家、企業中也越來越盛行,物流中心居中扮演儲存貨物的重要功能,以下先對 「物流」下定義,最後介紹物流中心及其重要性。 2.1.1 物流之定義 美國物流管理協會(1998) 『物流是供應鏈程序的一部份,其專注於物品、服務及相關資訊,從產品製造的 起點到最終的消費點之有效流通及儲存的企畫、執行及管理,以達成顧客的要 求。』 中華民國物流協會(2000) 『物流是一種物的實體流通活動的行為,在流過程中,透過管理程序有效結合運 輸、倉儲、裝卸、包裝、流通加工、資訊情報等相關機能性活動,以創造價值, 滿足顧客及社會的需求』 經濟部商業司(1996) 「為有效處理銷售流程而設置,凡從事將商品由生產者(或進口商)送至零售商 之中間流通業者,有聯結上游製造業者至下游消費者,滿足多樣少量之市場需 求,縮短流通通路及降低流通成本等關鍵性機能者,如商品之配送、暫存、揀 取、分類、流通加工、保管、採購及產品設計開發等」,其中商品配送為現階段 物流中心之基本營業項目,故參採美、日分類,於「運輸業」下增列「儲配運輸 物流業」小、細類,以納入從事運輸、倉儲機能之物流中心。但若物流中心基於 存貨管理的考量,必須擁有商品的所有權者,與買賣業近似,則應歸入批發、零 售業。 總結以上說明,基本上「物流」一詞,包含著「物」盡其用,貨暢其「流」 的概念[4],也可以說物流即是在恰當的時間、地點、條件的前提下,將正確的 產品以良好的品質、適當的成本提供給恰當的消費者,亦即「物流 7R」之概念 (Right time、Right quantity、Right point、Right condition、Right product、Right cost、Right consumer)。

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2.1.2 物流中心之定義 經濟部商業司(1996) - 係針對銷售物流,使該項活動能有效處理而設置;故 凡從事將商品由製造商或進口商送至零售商之中間流通業者,有連結上游製造商 至下游消費者,滿足『多樣少量之市場需求』,『縮短流通通路』及『降低流通 成本』等關鍵性機能之廠商,即可稱之為『物流中心』。 日本流通事典[35] - 物流中心一般是建築物,但不是為了儲存和保管商品而構築 的設施,而是希望成為整個物流網路中的核心,發揮資訊核心的功能。 商業自動化資訊手冊[35] - 物流中心是一商品集中出貨、保管、包裝、加工分類、 貼附價格標籤、裝貨、配送的基地。 因此,凡從事「將商品由製造商(或進口商)送至零售商」之中間流通業者, 主要營業項目為商品之配送、暫存、揀取、分類、流通加工、保管、採購、資訊 加工,並有聯結上游製造業者至下游消費者、滿足多樣少量之市場需求、縮短流 通通路及降低流通成本等關鍵性機能之單位者,被統稱為 Distribution Center,即 所謂之「物流中心」、「配送中心」、「發貨倉庫」等等。 2.1.3 物流中心之分類 分析過去之研究、文獻,物流中心可依據下列幾種不同構面作分類,首先參 考中華民國物流協會之文獻,物流中心可依投資者之背景將經營型態分為三類 [12]: 1、封閉型:主要特色為僅配送企業內部所需之商品,著重於服務企業內部為而 不以營利為目的。 2、專屬型:其主要特色在於服務企業集團,對集團子企業提供物流服務,有時 也提供外部企業之服務。 3、泛用型:此類型物流中心的特色在於「開放型」之配送通路,不限定某一封 閉通路,可以提供服務給任何有需求的產業。此類物流中心純粹提 供專業物流功能,並不涉及商流活動。 依據謝明翰於「物流中心系統功能性整合設計模式」(1997)[25]之研究,以 物流中心成立投資廠商之背景及企業策略運用分類,可得如下分類:

1、M.D.C.(Distribution Center build by Manufacturer):由製造商發展的物流中心, 如統一集團的捷盟行銷、泰山企業的彬泰流通、味全集團的康國行銷、桂冠公 司的世達低溫流通、東帝士集團關係企業東雲轉投資的東口山物流、久津公司 的久津物流、耐斯企業轉投資的和盟物流及聯強公司的林口物流中心等;近年 來,製造業者在整個通路結構產生變化下,已逐漸由過去多層次的批發管道改 為直營,商流部份由公司的銷售部門負責,直接對客戶處理訂單,物流部份則

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由物流中心進行商品的直接配送。

2、T.D.C.(Distribution Center build by Trucker):由貨運公司發展的物流中心, 如大榮貨運在擁有全國最廣大的運輸網下,藉全省各營業所、營業集貨站發 展成專業的物流配送中心,此外還有聲寶集團的東源儲運及以配送冷凍低溫 食品為主的永通交通及陵陽公司;基本上,這些物流業者是以貨品的轉運為 主,但近年來其業務範圍逐漸由單純的貨物轉運發展成為共同配送中心。 3、R.D.C.(Distribution Center build by Retailer):由零售通路業者發展的物流中

心,由末端通路向上整合所發展,與製造商向下整合所發展的物流中心發展 過程有些許差異,國內主要的業者有全家便利商店的全台物流(禾豐集團轉投 資)、頂好惠康超市的惠康物流及萊爾富個性商店的萊爾富物流(光泉牧場公 司轉投資),此外,主要負責關係企業連鎖零售系統配送業務的捷盟行銷及康 國行銷若由零售系統向上整合角度來看,也可歸類為此類型物流中心。 4、W.D.C.(Distribution Center build by Wholesaler):由傳統批發商或代理商發展

的物流中心,國內主要的業者有德記洋行的德記物流、主要配送寶龍洋行各 項商品的僑泰物流及什貿物流等;這類物流中心的功能、型態介於 R.D.C.及 M.D.C.之間,差異在於商品的保管、儲存與流通加工,所以物流中心皆擁有 大型、自動化倉儲設施,以節省儲存與加工的成本。

5、R.D.C.(Regional Distribution Center):區域性物流中心,負責特定小區域之 物流中心配送業務,如日茂物流。

6、P.D.C.(Processing Distribution Center):處理生鮮產品能力的物流中心:如中 清公司、台北農產生鮮處理中心。 依配銷通路之差異,則可將物流中心分為四種類型: 1、配送到府之物流中心:由於直銷、郵購、電視購物、與電子商務等行銷方式 之興起,廠商透過物流中心直接將商品配銷到消費者 手中,配銷對象為最終之消費者。其特性會因消費者 生活形態與購買行為而有所不同。 2、零售通路之物流中心:配銷對象以零售商為主,包括連鎖商店或超市之賣場 以及單品、獨立之零售商店。 3、批發通路之物流中心:配銷對象以區域性之大批發商、量販店為主。 4、綜合經營之物流中心:無特定之配送對象,從大批發商至連鎖超商均可配送 。由於針對投資者角色不同進行之分類方式並未能表 達出不同物流中心之策略特性。 依倉儲保管溫層功能之不同分為以下幾種類型:

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一、常溫型物流中心:常溫下作業,處理一般適用於常溫保存之食品、罐頭、化 妝品、清潔用品、設備… 等,一般物流中心多屬於此類。 二、冷凍型物流中心:溫層控制在-25℃到-18℃,主要配送物品為冰品、冷凍食 品… 等。 三、冷藏型物流中心:其溫層控制在1℃左右,主要配送物品為生鮮食品、乳製 品、蔬菜…等。 四、空調型物流中心:其溫層控制在16℃到18℃,主要配送物品為巧克力、糖果 、藥品…等。 2.1.4 物流中心包含的程序 物流中心包含之程序相當多,各程序大致的關係如圖 1.1,進貨部分為途中 利用正方形之外框所圍起來之部分,而橢圓形外框所圍起來之部分則代表出貨部 分,八角形外框所圍的部分則代表逆向物流,以下分別針對進貨、出貨的部分作 介紹。 進貨部分 – 1、進貨通知 客戶利用網路、電話或傳真的方式通知進貨。 2、進貨 收貨並利用棧板作業依規定堆疊。 3、進貨檢驗 依採購驗收品項、數量,檢驗品質、製造日期,紀錄有效期、批號、貨品堆 疊、重量等資料,傳回資訊管理系統,用電腦開立驗收單,進行入庫分配。 4、搬運入庫 依貨品屬性儲位入庫,並依先進先出,調整倉儲,入庫作業人員拉貨上架後, 進行入庫確認。 5、庫存管理 利用電腦建立適當安全存量,並用電腦記錄進貨、退貨存貨、盤點等工作, 透過電腦之記錄,判斷何時應補貨並通知補貨人員,由儲存區將某儲位之貨, 補至揀貨區揀貨儲位並檢核貨品及儲位之正確性。

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供貨廠商 物流中心 物流中心 供貨廠商 物流中心 物流中心 出貨 進貨 進貨驗收 卸載 入庫 庫存管理 補貨 採購 退貨處理 退貨 退貨分類 接單 訂單處理 出貨準備 揀貨 流通加工 集貨暫存 出貨檢核 裝載上車 配送 採購需求 收貨檢核 退貨要求 實體物流 資訊流 圖2.1 物流中心內部作業流程圖 資料來源:[6] 出貨部分 - 1、接受訂單 一般可分為:電話訂單、傳真訂單、電腦訂單及顧客直接向營業人員下訂單。 2、訂單處理 以分派路線、車次、批次處理,以及庫存不足的緊急處理。 3、揀貨 經系統作最佳路線安排後,依序通知揀貨人員至目的儲位揀出目標貨物需求 數量,揀貨人員需掃描儲位條碼、貨品條碼並輸入實際揀出數量,以進行即 時扣帳。 4、裝載配送 安排配送路線,貨品經系統排程彙整後,系統將數量分配資訊傳遞予作業人 員,作業人員並據此作貨品上車分配,裝載上車時,依照需要對於車號、貨 品等再次確認。 5、客戶 點收貨品及簽收驗貨單,並驗退不需要或有瑕疵的貨品。 2.1.5 物流中心重要程序之分析 物流中心內之流程較耗費時間、成本的部分有如後幾項:進貨驗收、入庫上

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架、揀貨、盤點、裝載上車、監視控管,而驗貨、揀貨、盤點與監視控管之流程 更是大多數物流中心之瓶頸,以下將就上述幾項作說明: 1、進貨上架: 一般而言,進貨上架的動作皆產生於貨物抵達物流中心後,依照時間點及 人員的不同大致可以將工作分為以下幾項: 1. 由負責送貨之人員與現場之人員進行貨物數量點收之動作,其中驗收所包 含之動作有(1)領取進貨表單 (2)依照表單點收貨物,箱子之貨物通常 還必須要拆開,對其內容物之數量進行點收 (3)簽收單據,。 2. 進貨後,由現場人員針對已送達之貨物進行貨物外觀、內容物進行抽點或 清點。 3. 由現場之人員將 WMS 系統內之資料更新,並進行維護之動作 4. 現場人員將貨物上架。 以上皆為進貨上架之動作,不但消耗物流中心之部分資源、人力,也妨礙 工作人員迅速地將貨物上架。若驗貨人員可以利用無線終端設備及 RFID 技 術,雖然於物品外觀仍需要現場人力察看,但可較原先之驗收方式更迅速完成 貨物之驗收,也可省去事先列印進貨單之報表,減少人為之錯誤。 2、揀貨: 從人力需求的角度來看,目前台灣多數之物流中心仍屬於勞力密集的產 業,其中與揀貨直接相關的人力更是佔物流作業的 50 %以上,揀貨的作業時 間則佔整個物流作業時間之比例約為 30–40 %,在企業之總成本,揀貨人工 作業成本佔物流中心總成本的 15–20 % [17]。從上述的比例分配,可知揀貨 作業是其中十分重要的一環。 黃承傳、張啟鑌於「物流中心訂單揀取與分類批次分割方法之研究」(2001)一 文中提到,目前國內的揀貨模式大約有以下三種[18]: (1)人工化作業:揀貨指示採傳票作業方式,配合著儲位看板,進行揀貨, 最後再依庫存記錄表進行庫存與儲位作業管理。 (2)電腦輔助作業:將訂單資料輸入電腦後,依分區、訂單分割、訂單分批 等揀貨策略,做出揀貨單或揀貨標籤,進行揀貨。最後再將揀貨結果輸 入電腦做分析統計,進行儲位、補貨、庫存等其他的資訊管理作業。 (3)電子自動化作業:電腦將訂單資料處理後,形成電子資訊,透過電腦網 路傳輸,或是其他光電傳輸(如 ELS,CAPS,Data Carrier,RF-DC 等) 進行揀貨作業,以及資訊傳輸交換,進行其他的庫存資訊管理作業。

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上述三種方法,以第三種方法最為便利,錯誤率上也比較低,在國外,已 有多家廠商採用電子資訊作業;在國內,除了少數廠商採用上列的 2、3 的作 業方式,其餘多數廠商仍是採用老式的人工化作業,非常的沒有效率、也浪費 人力資源。由上述可知揀貨在整個流程中,不論是成本、人力或時間上,均佔 有相當高的比例,若能針對揀貨這部分,改善揀貨的方法,不但能夠節省人力, 更能夠縮短整個物流鏈的時間及減少整體企業的成本,對於物流中心的運作效 能之提昇將具有決定性的影響。 3、盤點: 一般而言,盤點可分為以下兩類: (1)循環盤點:循環盤點視料號之 ABC 等級,作盤點之需求。例如:A 級存 貨每 2 個月盤點一次,B 級存貨 6 個月盤點一次,C 級存貨則 8 個月盤 點一次。盤點時,其企業運作依舊,不會中斷影響生產或庫房作業。 (2)定期盤點:為因應企業會計制度之需,一年可能會有一到兩次的定期盤 點(盤點時,常停下所有相關作業,甚至關廠進行盤點) 除了上述之盤點作業需耗費人力、時間外,在盤點前也需要列印盤點報 表,盤點結束後,亦需輸入盤點後之結果,不論何種盤點的方式,皆相當瑣碎、 耗費物流中心之時程及人力。本研究乃採用一套標籤管理系統,結合先進之無 線電射頻辨識技術,提供廠商能夠有效管理物流系統。利用先進之無線電射頻 標籤,可有效、即時控管驗貨、點貨、入庫、揀貨、盤點、出庫等作業,免除 人工作業造成之資料失誤、增加作業效率、維持完整之庫存資料、做到即時更 新、隨時查詢等功能。本研究所導入之這套系統可以提供有效之物料倉儲管理 作業,減少人為之疏失、增加作業效率。 若盤點人員僅需利用無線終端設備及 RFID 技術,並輸入數量,即可完成 儲位盤點,可省去事先列印盤點表,盤點後盤點資料輸入之繁瑣工作,並於發 生盤差時,可即時至現場作複盤,以排除人為錯誤,確認盤差情況。 4、監視控管: 傳統的物流中心,多以人為之監控方式對產品進行控管,但是人工的部分 難免會有問題的發生,因此常造成貨物的遺失、損壞、及呆料等等的問題,歸 究其原因:缺乏貨物之即時盤點系統。 在本研究中,透過與 RFID 技術結合之資訊系統,可進行電子化之作業, 減少存貨空間、費用,並以即時的盤點工作,減低遺失、損壞及呆料等產生損 失風險,配合電腦系統做好物料存控管理,降低經營風險。

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2.1.6 現今物流發展趨勢 現今的物流發展,可以分為兩大方向,分別為「大量」與「快速」,所謂大 量就是符合經濟規模的流通數量,透過運送某種程度數量的貨品使每個商品平均 成本最低,衍生出「物流共同化的概念」,即是要求伙伴共同參與物流流程,並 尋求一種長遠的合作關係。基於此前提下,各個參與的單位必須先進行「後勤聯 盟」,以便有一個組織統合各方面的力量推動物流的共同化;其範圍涵蓋實體物 件的裝卸、包裝、保管、輸送、加工外,也加入資訊等物流機能。除了牽涉到產 品特性,其間更面臨資訊共享的問題,使的多數公司對完整的「物流共同化」望 而卻步,害怕自己掌握的第一首情報被同業竊取,目前的物流共同化僅限於關係 企業商品的共同配送。 另一方面基於「快速」的考量,希望減少過多的流通層次,從產品製造完成 能透過一個仲介直接送給顧客,延伸出現金的物流中心。物流中心的建立,是為 提供物流在快捷需求上的服務,為一種有效率地執行物流機能的機制。專業的物 流中心將焦點鎖定在如何有效的進行物料處理與書配送的規劃以增加核心能 力,但不涉及顧客間商品資訊的交換,因此沒有商情遭竊取的考量,這正是其蓬 勃發展的原因。 兩種物流趨勢發展最大的差異,在於物流中心是著重在垂直方向的配銷通 路,而物流共同化則是整合水平方向,也就是整合配銷通路上同一流通層次的廠 商。 2.2 無線電射頻辨識標籤(RFID Tag)之背景探討 包含英國倫敦機場、日本東京機場、美國舊金山機場、美國西雅圖機場、新 加坡國際機場在內[45],已有五座國際機場開始應用無線電射頻辨識標籤來管理 乘客的行李;近來,媒體也不斷報導美國 Wal-Mart 將應用無線電射頻辨識標籤 [46],除了本身積極推動 RFID 技術應用之環境外,也督促部分合作廠商先行採 用 RFID,各界似乎都帶起一股 RFID 的風潮,為更進一步瞭解 RFID,以下將 RFID 分成簡單的原理、實物作介紹。

2.2.1 無線電射頻辨識系統組件

RFID 主要包含以下三項主要組件,無線電射頻辨識標籤(RFID Tag)、讀寫

器(Reader)以及天線。

1、無線電射頻辨識標籤(RFID Tag)

RFID Tag 之實體樣本可參照圖 1.2,RFID Tag 依使用功能可製成各種不同尺 寸、形狀之成品,依不同之用途、製造成本而有不同的有效讀取範圍,例如

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玻璃管、卡片、鑰匙圈、包裝成盒狀等形狀。RFID Tag 依其使用特性分為唯 讀型與讀寫型其特性分析如表 1.1: 表 2.1 RFID Tag 依其使用特性分類 RFID Tag 唯讀型 讀寫型 通常在廠內設定,由於編碼數達數 億組,故重整性低,相對安全性 高。 在生產時點資料固定型 說 明 分類 可利用指撥開關(DIP)等在改變資 料型 一般而言若能使用同一讀取器再搭配 不同數量的唯讀型、讀寫型電子感應 器將可使投資效應達到最佳,部分產 品即提供此類設定,值得在規劃系統 時列入參考。 記 憶 體 僅具有少量的記憶容量(如 64bit 或 128 bit) 一定範圍的記億容量供使用者登錄部 份資料 時 點 在任意時點,都利用無線頻率(RF)很容易將資料讀出。 重 複 性 無法重複的寫入 讀寫型的電子感應器可視為能夠重 複程式化的數據載體,經由讀寫器所 產 生 的 電 磁 場 在 遠 方 即 可 灌 入 資 料,通常可灌入的位元數目為全部儲 存位元的 50%左右。 資料來源:本研究整理

圖2.2 RFID Tag樣本實體 資料來源:Rfid [43] 另外,有關 R/W(Read / Write)之 RFID Tag 所需的電源,則主分為「利用 RF 信號由外部供給」以及「內裝電池」兩類。

2、Reader(讀寫器)

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(1) 固定位置型(例如停車場出入口之門禁管制或工廠自動化) (2) 攜帶型(例如牧場動物之清點) (3) 可程式化之攜帶型(例如物流中心之庫存管理、盤點) 基本上 Reader 應包括兩組裝置,分別為無線電頻率模組與控制傳輸模組。 前者用於產生電波再經由天線去激勵電子感應器,另外應接收頻移鍵控訊號再以 解碼。控制傳輸模組則以微處理機製成居多,其功能在於處理原始資料並將所需 資料傳輸到主控制器。 為使用便利及符合使用場合、國家法令限制等最好選用附有電壓調整裝置的 設備以便調整 RF 電磁場之強度。另外讀寫器之操作模式應具有選擇空間,能視 需要全部讀取有效的電子感應器或是僅讀取記憶體內缺少的辨識編碼或是由電 腦指定要讀取的辨識編碼,如此,系統方能更具彈性。 圖2.3 Reader樣本實體 資料來源:Rfid [42] 3、天線 天線由與 RF 電路及控制器進行通訊的電路所構成,通常具有用來分離無線 雜訊與干擾、配位檢核、反覆讀出結果之比較、其他失誤檢知等微碼。控制器則 由控制標籤及與主電腦通訊的數位電路構成。該型式之天線,內部只能放置體積 小、重要之電路,因此天線整體體積十分小,又由於天線小型化的結果,使其設 置之自由度很高。另外,因天線部分與控制器部分(主控制基盤)分離,只要採取 將控制器部分與電氣雜訊隔離的保護控制盤等措施即可。 2.2.2 無線電射頻辨識標籤之辨識原理 為便於說明 RFID Tag 辨識之工作原理,參照圖 1.4。無線電射頻辨識系統的

核心為尺吋小到 3.7mm 直徑之 RFID Tag(如圖 2.2 之 RFID Tag),根據不同的用

途可製成各種不同形狀並賦予符合其用途之名稱。為了感應 RFID Tag,Reader (讀寫器,如圖 2.3 之 Reader)會送出一電磁場,經由天線傳至辨識卡而激勵內

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部已程式化的晶片。程式化晶片借助激勵磁場電能約數十毫秒的時間後,發出射 頻電波,將卡內記載的一組獨一無二的識別碼傳回。唯讀型的 RFID Tag 通常只 載有少量資料,且於工廠設定完後即無法改變,故重複使用或相同而造成混淆之 機率幾乎為零。基本上 Reader 提供著兩組天線,一組用作激磁線圈,另一組則 作為回返訊號接收線圈(return-signal receive coil)。由於 Reader 接收的是類比型 態之訊號,故可經由放大電路加以放大後再傳輸到解碼器(decoder)。 圖2.4 RF辨識系統架構圖 解碼器則利用 A/D(Analog/Digital)轉換器轉換成數位式訊號,此訊號經碼 解開後便可透過無線或有線網路(有線網路之標準如 RS-232、RS-422 或 RS-485) 等界面採序列資料傳輸方式與主電腦、列表機、控制用主機通訊連結;或是將擷 取資料直接存在可移式讀取機內,等到回辦公室後再輸入電腦進行相關之資料處 理。

基本上由於 RFID Tag 與 Reader 間並不需要直接看得見的佈置方式,因而它 能克服其他辨識方法的限制,也就是在能見度極差、濕度高、灰塵重的場合仍可 發揮其功效,若能以愈低的頻率感應(目前商用系統介於 37KHz~1800MHz),則 穿透力更強,限制也就更少。

RFID 系統操作時動作如下所述:首先是 Reader 依其設定之工作頻率送出一 電力脈衝到天線,持續一段時間(數十毫秒),所產生的電磁場由天線集合且 RFID Tag 亦處於相同的工作頻率,所以 RFID Tag 可以接收交流電能並儲存;一 旦脈衝終止,RFID Tag 立即傳回內儲資料,此時所利用的能量為先前儲存部分。 就時序而言傳送內儲資料所需時間取決於資料長短,舉例而言 128 位元需費時 20ms。一旦所有資料傳完,儲存能量之電容器會完全放電,供 RFID Tag 重新設 定,待下次擷取循環使用。

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表 2.2 其他種類之感應器

感應式(inductive) 平面音感波(surface acoustic wave)

說明 類似於 RFID Tag,不同的是無論 唯讀型或讀/寫型均不必用電池 操作原則是貼附著鋰元素晶片的辨識卡 通過微波收發器時會受到發射出來的無 線電波激發而將辨識卡內的辦識碼以電 波訊號反謝回微波接收器,接著微波收發 器 將 收 到 的 反 射 電 波 傳 輸 到 監 控 解 碼 器。監控解碼器可將反射的音感波轉換為 數位訊號,再傳輸到電腦作資料處理。基 本上。 特性 另一不同處為讀取有效距離僅數 公厘到數公分,雖然讀寫之傳輸 速率較電子感應器慢,但受鄰近 RF 雜訊干擾之程度卻較小 由於複雜的天線與編碼器使其應用範圍 較受限,因而適用於停車場管理系統,但 應用於裝配自動化卻未必十分可靠 資料來源:本研究整理 有關調變之方法 使用於天線標籤間資料傳送的調變技術有 AM(調幅)、FM(調頻)與 PM (調相)三種。這三種技術最大的不同點在於天線與標籤間,無線電波信號的「1 /0」的識別法[32],上述三種調變技術可見表 2.3。

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表 2.3 無線電波信號的「1/0」的識別法 說 明 這種調變方式使用單一的頻率,最為簡單,且為以較便宜之成本即能做 到的調變手法。是將信號調變成信號 1 為通,信號 0 為斷,並僅對通訊 資料做有無規定的頻率存在與否的檢出而已。 調 幅 AM 特 性 弱點為對抗電氣雜訊的能力非常弱。在信號調變成斷的期間,天線仍然 持續接收非常小的信號,也就是對其他的雜訊源非常開放,因此容易受 到影響。這種情形在距離天線較遠的標籤收到較小信號時會發生。 說 明 使用兩種頻率來傳送資料,各以兩個不同的頻率來表示 1 和 0。利用 FM 傳送,其載入天線的信號相當強,故弱的信號則被忽略,此稱為「FM 捕捉(capture)現象」。也就是強的信號可以完全蓋過弱的信號。這種現 象對於 RF-ID 系統中非常有效。 調 頻 FM 特 性 上述的限向,在焊接器或可攜式無線話機等產生的弱信號源不會影響天 線與標籤間資料的傳送。目前所有資料邏輯的讀寫 RF-ID 系統都是採用 FM 調變技術。 說 明 這種調變方式,由 1 變至 0 時,頻率並沒有變化而是利用相位變化來決 定。 調 相 PM 特 性 具有與 FM 一樣的優點 資料來源:本研究整理 2.2.3 無線電射頻辨識系統(RFID)之特性 RFID 系統是以非接觸方式讀取資料,與條碼系統非常類似的自動識別技術 之一。相對於利用光學方式來讀取印刷條碼資訊的條碼系統而言,RFID 系統則 是利用電波,由藏有 IC 電路的標籤內讀取資訊的一種識別系統。 RFID Tag 由於內藏有 IC 電路,因此與條碼比起來,價格較高。不過,卻有 傳統條碼所沒有的優點: 1、與利用光波的條碼系統不同,RFD Tag 是使用電波,因此,他能透過光波所 不能通過的灰塵、油污、柏油、塑膠等非傳導性物質。因此,RFID Tag 減少 了對機器設備方面所受到的限制。 2、RFID Tag 具有反覆利用的特點,如前所述,其耐環境性優,物理性壽命長, 是條碼所無法相比的。的確,由每一張條碼的成本看來,其成本非常低,但是 條碼若受到油物等污染,或有破損情形時,則不能讀取其上的資料,必須再換 上新的標籤,如果由長期營運成本來考量的話,很顯然其成本反而高過 RFID Tag。

3、RFID 系統(限於可讀寫型)可以自由的對 RFID Tag 讀寫。條碼系統則只能讀 取,且資料最多只能處理至數十位元左而已。RFID Tag 則可藉電波自白讀寫 至數萬位元,感覺上,就好像利用電波在對磁碟讀寫一樣。

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表 2.4 傳統條碼與 RFID Tag 之比較 傳統條碼 RFID Tag 讀寫特性 只可以讀 可重複讀寫 Visible 一定要在視野內才可以讀 只要在無限電波的範圍內即可 對應項目 一次只可對應單一項目 一次可對應多個項目 資料倉庫 查完條碼,必須回溯到資料庫的資 料 無線電射頻辨識標籤本身就夾帶資訊 生命週期 生命週期約為兩週 生命週期約為 10 年 環境因素 受限於環境的因素,例如:濕度、 灰塵..等等 除了會受電波干擾的環境,較不受限於 其他環境的因素 資料來源:本研究整理 在外國方面,使用 RFID Tag 的生產管理系統已經非常普遍,主要是基於下 面的三個理由: 1、截至目前為止,幾乎所有的工廠都使用自家規格的棧板;由於棧板本身的成 本很高,比較之下,RFID Tag 的成本就顯得低多了。 2、RFID Tag 裝在棧板之後的數年內,視所使用的情報量,使得棧板壽命幾乎等 於 RFID Tag 壽命,加以除了耐環境性優之外,更有不須維修的優點。 3、採用讀寫型的 RFID Tag,可以使棧板挾帶本身與該棧板上所必需的情報(生 產批次編號、檢查項目、檢查結果等),也就是棧板一元化,轉變成智慧型的 棧板。

在瞭解 RFID Tag 之基本特性及原理後,後續單元將繼續就 RFID Tag、無線 通訊網路、及物流中心之關係作探討。 2.2.4 無線通訊網路架構 雖然 RFID Tag 可以應用無線或有線之網路,但對於物流中心而言,無線網 路較有線網路要方便,而且就應用現況而言也是無線網路應用較廣,因此在瞭解 RFID Tag、無線通訊網路、及物流中心三者之關係時,必須先了解無線網路之架 構。 無線網路之架構可從有線之區域網路瞭解,一般而言,區域網路(LANs;

Local Area Network),即在一特定地理區域內,服務使用者的通訊網路。在同一

網路中,可一起分享檔案、遊覽網際網路和使用列表機或是儲存設備等,同時亦 可結合手持式或車載式無線傳輸終端等。無線區域網路(Wireless LANs;WLANs) 就是在家或是在辦公室時,利用無線通訊可以連接所有的電腦設備而不需要再一 堆額外的電線。

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無線通訊應用於物流中心並非是一項新的技術。LANs,也就是區域網路早 就應用於物流中心之管理。由於有了 IEEE ( Institute of Electrical and Electronic Engineers)制定 802.11 或是 802.11b,甚至是後來的 802.11a 之後,凡是符合這項 「Wi-Fi」標準的設備,不論製造商是否相同,則皆可相互溝通。同時,符合 802.11b 標準的區域網路,最高速度可達 11Mbps,比起傳統區域網路幾乎快上 100 倍。 而新的 802.11a 又較 802.11b 快了五倍,傳輸速率最高可達 54Mbps。物流中心管 理系統利用無線通訊技術,使得管理人員可利用 PDA 或手機連上系統進行管 理。再利用 RFID Tag 設備所讀取到的資料,將透過區域網路分享給全公司使用, 達到管理的目的。 2.3 物流中心效率改進之相關文獻 在物流中心的管理方面,國內已有許多文獻針對該方面之相關問題進行定量 方式的研究,可以分為數學規劃與系統模擬兩類,以下先介紹前述兩類之文獻。 I、利用數學規劃的方法改善物流中心效率

Jarvis 與 McDowell(1991)[33]探討穿越走道策略(Traversal Strategy)的 環境下,假設走道的寬度可以忽略,研究其最佳的儲位指派方法為何。該研究 利用過去的歷史資料,建構出貨品的出現機率,並以此機率建構揀貨距離的期 望值模式。此模式可達到揀貨距離最小化。該研究在平均揀貨時間最小的目標 下,提出倉庫裡的最佳貨品安排方式,並提出明確的行走距離數學式,進而發 展出七個步驟的啟發法則來指派儲位。另外,該研究也指出若將所有揀貨頻率 較高的品項集中在某些特定區域內,容易造成擁塞的問題,可以利用分區的概 念解決該種問題之發生。

Rosenwein, et al.(1994)[37]利用叢集分析(cluster analysis)之統計技術 歸類經常被同時訂購的品項,屬於同一叢集的品項表示彼此間有著高度的相關 性,所以被放置在同一區域,將品項叢集化後,再以 0-1 整數規劃建構叢集問 題的模式,求解最佳揀貨路徑。此外,該研究也提出利用叢集分析的方法規劃 與指派儲位給商品,突破以往文獻不考慮貨品間相依性的限制。 黃承傳、張啟鑌(2001)[18]針對揀貨之方法進行改善,將「因批量揀取 所衍生之分類作業」納入考慮,使「批量揀取」之分割方法可以反應各個時點 所產生的影響;研究中利用非線性整數規劃之方法,搭配由 LED 構成電子標 籤之看板構建揀取與分類的批次分割模式,進而發展出求解方法,最後選擇一 物流中心做為案例,蒐集實際資料進行個案研究與敏感度分析。 何應欽、翁振凱(2002)[16]為改善揀貨區域規劃與貨品分佈之問題,參 考現行捷盟行銷物流之倉儲環境,對於貨品揀貨區域的規劃與貨品位置分佈等

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問題作一有系統之研究,並發展揀貨區域之啟發式法則,以搭配不同之倉儲環 境與貨品分佈方法,針對其個別揀貨作業之績效,求取最佳效果之組合。 利用數學規劃解決物流中心之相關問題已累積相當數量之文獻,以上三篇 為其中之一部分,接著在下一個部分將繼續介紹利用模擬的方法解決物流中心 問題之文獻。 II、利用系統模擬的方法改善物流中心效率

Sabah U. Randhawa and Raj Shroff(1995)[36]以改善物流中心之倉儲排程 運作為目的,採取幾種不同的佈局:Dock arrangement、Item distribution、Rack configuration、Rack dimensions,並將之交互變換,導出不同之倉儲排程,利 用 Siman 軟體作模擬上述之簡單倉儲中心,採用統計之多變量分析,比較何種 儲位排列與揀貨策略的搭配最佳。 Lee, et al.(1996)[34]利用模擬實驗來測試整個系統的操作邏輯,決定能 夠產生最佳軌道式搬運車(RGV)數量的作業部署策略,以及使系統產出率 最大化。幾位學者利用模擬來評估在各種不同運輸車產能以及環境設定下的績 效值,發現當貨品之品項數目為 430 時,將四部負載量為二的軌道式搬運車放 置在二個區域會得到最佳效果;當揀取佔的使用率較低時,其揀取佔數目和等 候線也可以由二減為一。 劉復華、李亭昱(2003)[14]為解決無人搬運車系統設計之問題,應用機 會限制隨機資料包絡分析法(Chance-Constrained Data Envelopment Analysis, CCDEA),對於模擬輸出結果作分析,將不種層級的三模擬因子(1)產品來到 率、(2)車輛載量、及(3)車隊大小所組合成的 96 種設計方案各模擬 20 次,並 收集系統的表現指標:(1)在途存貨量 (2)工件的旅程時間 (3)產品產出 數、及(4)車輛利用率,並賦予各項指標權重,最後獲得個別之效率值,並 得出最適預留之增減空間。 張瑞芬、朱詣尹、張力元與許哲男(2001)[17]為了提升網站與實體配送 的結合,針對研究物流中心之功能作分析,並建構物流中心之工作流程模型作 為比較基礎。其他在類型、體制上相仿之物流中心亦可仿造此種方式對任何改 善案進行預先評估,在各項改造方案之中選擇較佳之投資報酬。 張舜德、蔡崇榮(2000)[23]亦針對揀貨方面之問題進行研究,將傳統揀 貨策略(如訂單別揀貨、彙整訂單揀取)與自動倉儲作結合,利用研究中所建 立的揀貨邏輯來區分訂單的揀貨先後次序,減少連續的工作流程中所產生的時 間差,藉此降低工作人員閒置之狀況,最佳化自動倉儲系統提取貨品與揀貨人 員之配合時間,並進一步分析可行甚至更具效率之作業流程;除了探討上述問 題外,也在原有揀貨模式與自動倉儲的聯結中,加入智慧型電子看板,藉以提 昇揀貨作業之效率。

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張靖、鄭莒(1997)[24]探討智慧型電子看板輔助揀貨系統在物流中心揀 貨作業之實作,藉由文獻調查以及實際作業的流程分析,找出揀貨作業瓶頸, 並導入以智慧型電子標籤輔助揀貨之作業模式,以改善揀貨作業,並以一物流 中心實際改善之過程作實證分析。 III、小結 上述諸篇文獻皆為物流中心管理方面之文獻,一部份以數學規劃處理揀貨流 程、策略之問題,另一部分則以模擬為工具,輔以統計分析結果,雖然兩種解決 方法有其本質上之差異,但都提供了幾個重要的指標作為一般評估物流中心改進 之準則,重要指標如:總輸出、在製品、工件的旅程時間、利用率、工作之淨處 理時間等,另外,上述諸篇文獻也提供物流中心改善之架構,包括如何進行物流 中心工作之分析、參數之採取、績效之評估以及情境之分析,皆可作為本篇研究 之重要參考。 本篇研究之驗證方式與第二部分模擬之文獻相似,以模擬作為工具;不同的 部分為上述研究多屬物流中心在設施固定之情形下探討排程、策略,並不牽涉硬 體或技術之引進,通常也沒有鉅額之資本投資,但本研究探討 RFID 技術在物流 中心引進之效益或可行性,除了既有之應用技術之實用價值評估外,基本內容亦 包括以下兩點,1.物流中心之鉅額投資 2.引進先進之 RFID 技術後對既有流程之 重大影響。 2.4 以系統模擬評估資訊科技應用效益之相關文獻 以下數篇研究皆以模擬為方法,評估複雜之系統導入先進科技後是否確有其 應用價值,基本上皆包含鉅額之投資成本以及先進科技之引進。 一、應用自動化倉儲系統之高架吊車及有軌搬運車於物流中心之規劃與評估: 現行之製造業者或物流中心已有許多廠商以自動化倉庫來取代傳統倉 庫或混合應用,但是,過去在構建倉儲系統之初期,並沒有成功之案例作為 應用自動倉儲之先驅,因此如何預先做好整體性的設計規劃與評估分析工 作,乃是建造倉儲的最重要課題。為解決業界應用自動倉儲之疑慮,林則孟、 沈建成(1990)[15]於「自動化倉儲系統之高架吊車及有軌搬運車之規劃與 評估」之研究中,歸納整理出一套系統化規劃程序之方法論,明確定義規劃 自動化倉儲系統的基本步驟,協助廠商按部就班地完成規劃方面的工作,避 免狀似填補式規劃填表的產生。其次,則是針對上述方法論中的評估規劃部 份,提出一套具體可行的評估方法,針對自動倉庫的主要元件:高架吊車 (Stacker Crane) 與有軌式無人搬運車(Robo-Train) 兩部份,以模擬的方法, 分別構建模擬模式,作為執行績效的評估,以測試依前面方法論所做的規劃 是否符合理想的需求,並回饋修正規劃過程,因此,模擬模式具有通用的特

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性(General Purpose) ,扮演輔助規劃的角色。最後針對上述模擬器的輸出報 表,作全盤性的分析,列舉出重要的評估指標,並探討影響指標的變因,幫 助使用者掌握評估重點,同時,藉助所提出之模擬器,探討一般模擬輸出報 表之可信度問題。 二、評估引進「電子資料交換(EDI)」於供應鏈之價值: 近年來由於資訊發展快速,各方面之為因應迅速回應顧客之需求及採購 流程之合理化,引發物流中心大量增加文書工作,由於交易次數頻繁,導致 文件錯誤率之 ,為解決該問題,EDI 的益處為速度快、可信度高和資料存 取便利。然而許多企業卻大多保持觀望的態度,其原因之一為業者不知是否 該投資,亦或無法獲得投資後之報酬率。在無法取得滿意解決問題下,企業 必須在未知 EDI 之成本下,投資其可能產生之益處和重要性或選擇不投資, 但是卻必須承擔其風險。因此 Martijn R. Hoogeweegen, Robert J. Streng, René W. Wagenaar (1998)[35]於「評估引進 EDI 之價值」中發展出一套新的方 法 : CAVALIER ( Comprehensive Approach for the Value Analysis of EDI-Investments,EDI 投資價值分析綜合方法)。該研究利用作業成本管理 ( Activity-Based Costing, ABC ) 和離散事件模擬的觀念,量化所投資的成本 和益處,作為評估的準則。

三、評估應用先進資訊系統於邊界之運輸管理:

長久以來,美國、加拿大以及墨西哥三邊之邊際交通控管即為棘手之問 題,該一問題不但造成通關速度減慢,另一方面也間接影響到雙方國家之商 業交流,為了解決該問題,北美貿易協定首先從事示範性之改善研究,以引 進先進資訊系統至 Peace Bridge 為例。Turnquist, et al.(1999)[40]嘗試以模擬 之方式將先進資訊系統導入 Peace Bridge,將通關之步驟作拆解處理,最後 以四種指標評估應用之結果,四種指標分別為 1.通關之總處理時間 2.通過 兩道關卡所需之時間 3.系統之資源利用率 4.通過第二道關卡之比例,評估 之結果為「先進資訊系統之導入」確能減輕 Peace Bridge 交通方面之負荷; 雖然邊界之通關仍存在許多潛在問題,如雙邊國家之文化差異、法令條文之 不同等等,但本研究足可為帶動改善該問題之先驅。 上述三篇文獻分別引進「自動倉儲系統」、「電子資料交換之資訊技術」以及 「先進資訊系統」,與本研究所引進之資訊技術雖然不同,但是皆提供相似之研 究方法可供參考。本研究將參考上述文獻之研究模式,導入 RFID Tag 於物流中 心,並實際的採取數據進行模擬,比較傳統的物流中心與應用 RFID Tag 後之物 流中心之效率。

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三、個案物流中心之作業說明及流程模擬

3.1 個案公司進、出貨作業之介紹 本研究除第一章作一般物流中心及 RFID 系統之介紹,以及第二章為文獻探 討外,從本章起將藉由某個案公司開始了解物流中心之流程、作業,初步將於本 章建立個案公司現行作業之進、出貨模型。 3.1.1 個案公司之背景及環境 個案公司成立於1993年,以發展成為整合、智慧化的物流中心為目標,以客 戶服務為宗旨提供最完整的專業物流服務。個案公司目前之體系包含常、低溫電 腦化專業配銷,營運部門有業務部門、行政部門、資訊部門,公司對外營運業務 除提供基本之倉儲功能、車隊外包之服務外,也有保稅貨品方面之服務。 個案公司之現場環境可參照圖3.1,設備方面則包含立體貨架(如自流式貨 架、重型貨架、流力架、巧固架、小貨架)、電動堆高機、標準1.2 * 1.0棧板(單 位:公尺),為使公司之業務更上層樓,更進一步導入電子看板揀貨系統以便利 進行便利商店(如7-11、OK便利商店等等)少量多樣多頻之揀貨。 圖3.1 模擬之物流中心環境示意圖 資料來源:個案公司

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以貨品溫控層級來做分類,可將與個案公司往來之客戶分成常溫及低溫兩 類,由於在本研究中,只考慮個案公司常溫倉之模擬評估,因此與低溫倉庫相關 之客戶、貨品暫不列入考慮。歸納個案公司常溫方面之客戶、貨品,共計 12 家 合作廠商,貨品約有 19 種(依公司之不同又可細分為不同之項目),包括零食、 飲品、相片等等;瞭解個案公司之環境背景後,下一小節將就個案公司之流程續 作討論。 3.1.2 個案公司之作業流程 根據現場之訪查結果,本研究將個案公司之運作流程切割成兩個部分,第一 部分為進貨流程,第二部分則為出貨流程,進出貨之流程分別描述如下:

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一、進貨流程,如圖 3.2: (1) 當貨櫃抵達 A 碼頭後,由現場之外包人員先對貨物的數量及外觀做簡 單的檢查,並做卸貨的動作;卸下的貨物,可分為兩類,第一類貨品 合乎儲位高度,其承載之棧板也與個案公司使用之棧板統一,則可以 直接卸下,另一類貨品可能在高度上或棧板之尺寸不合,則必須由外 包人員進行削盤的動作。 (2) 當外包人員將貨物卸至現場之空地後,通知管制室人員到現場進行驗 貨,管制室人員則依照「拆櫃記錄表」驗貨,驗貨是以比例的方式進 行查驗,例如:現場有 100 箱的巧克力,任意拆開其中一箱進行外表 及數量的查核,若正確則該次驗貨即算完成。 (3) 驗貨完成後,由管制室人員將拆櫃記錄表繳回管制室,而管制室內有 專人負責拆櫃記錄表之建檔,檔案建立的同時,同時也產生貨物之「ID 紙卡」及上架建議表;「ID 紙卡」為貨物在個案中心內之標籤,而上 架建議表則時提供予現場上貨人員。 (4) 當「拆櫃記錄表」建檔完成後,建檔人員通知步驟 2 中之驗貨人員領取 「ID 紙卡」與「上架建議表」,當驗貨人員完成貼「ID 紙卡」的步驟 後,將「上架建議表」傳給現場之上貨人員。 (5) 現場之上貨人員依照「上架建議表」之建議,利用堆高機將貨物送至預 定之儲位,並將「儲位檢查碼」抄至「上架建議表」,將「上架建議表」 之貨物全部上架完成後,將「上架建議表」送回管制室,並由管制室 人員進行建檔。(PS.儲位檢查碼是個案公司內用來考察貨物是否上錯 儲位的機制) (6) 當管制室人員將抄回之「儲位檢查碼」建檔時,電腦可以自動告知「儲 位檢查碼」是否有錯誤;若正確,則代表該次進貨完成,若發生錯誤, 則通知現場上貨人員檢查貨物是否上錯儲位或抄回錯誤之檢查碼。

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二、出貨流程,如圖 3.3: (1)白天的行政或業務人員會將客戶所指定的訂單彙整,並協調出貨時間, 一般而言,貨物的出貨時間可依趟次的代號分為五類,依序為 KT (20:00)、C(21:00)、S (23:00)、T(24:00)、其他趟次(02:00), 趟次代號後方括弧內之數字代表每天開始發單理貨的時間點,依照上 述的理貨趟次時間點我們可以把貨物分為五種 arrival。 (2)如上所述,理貨的時間點共可分成五個,當時間點到達時,管制室會 將理貨單發出,而理貨人員領取理貨單後則進行理貨的動作,每張理 貨單為一式兩聯,一聯繳回管制室,一聯則留在理完的貨物上,供覆 點人員做覆點的動作。 (3)管制室的人員將送回的理貨單建檔,而需要置入資料庫的資料主要有 理貨單的趟次、單號及貨品之儲位商檢碼,其中儲位商檢碼則作為貨 品品項確認的依據,當商檢碼確認無誤時,則該張理貨單進入覆點之 程序,否則管制室人員將通知負責該張理貨單之人員進行重新確認的 動作。 (4)完成上述步驟後,管制室支覆點人員進行覆點之動作,覆點的工作主 要在清查貨品之數量是否正確;貨品的數量若正確,則該理貨趟次結 束,否則必須要求該趟次理貨人員進行重新確認的動作。 (5)當上述步驟完成後,就完成物流中心內部出貨的所有程序。 3.2 模擬建構物流中心之進貨流程 藉由實際訪查與參考過去之文獻,本研究已於3.1中建構個案公司之運作流 程,本小節將利用模擬軟體Arena建構「現行未採用RFID技術之物流中心」,並 由此探討適於應用RFID技術之關鍵流程;由於未來建構Arena模型時,將使用大 量的參數,因此以下介紹進、出貨流程的同時,也將對未來模型需要用到之參數 進行定義並命名。 進貨流程 – 於本小節,將應用模擬軟體「Arena」來建構模擬物流中心之進貨流程,為 便利 Arena 之模型建構,本研究預先將進貨流程改以方塊圖的方式來表示,進貨 流程如圖 3.2。依據圖 3.2 之進貨流程,本研究利用 Arena 之模擬軟體建構物流 中心,模型之物件工作內容如後所示,進貨模型如圖 3.4:

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貼ID紙卡之流程 上貨流程 將上架建議表建檔 並檢查儲位檢查碼 貨物的上架 是否發生錯誤 成功率 97% 失敗率3% 進貨結束 重新抄回正確的檢查碼 或將貨物上至正確儲位 產生貨櫃之訂單 產生卡車之訂單 Assign Assign 卸貨流程 驗貨流程 拆櫃紀錄表建檔 並產生ID紙卡與 上架建議表 卸貨流程 原始進貨流程及工作說明 產生訂單 – 分別產生貨櫃及卡車 之貨物訂單 卸貨流程 – Resource:D 卸貨人員依貨物品項、到期日分別置於 棧板上,不同的貨期、品項視為不同貨 物,置於不同的棧板,另外必須視到站 貨物規格是否符合物流中心之棧板,若 不符合,則需要拆盤 卡車的貨物由卡車司機自行卸下 驗貨流程 – Resource:C 驗貨人員主要檢查貨物之品項、 數量是否正確,數量查核的部分 主要是採取抽點的方式。 驗貨結束後將進貨單繳回管制室 管制室 – Resource:B 管制室建檔人員將回報之資料做 建檔,並產生上架建議表以及貨 品之ID紙卡,每一盤貨物一張ID 紙卡。 貼ID紙卡 – Resource:C 該批貨物之驗貨人員在空檔時刻 必須至管制室領取ID紙卡及上架 建議表,在貼完ID紙卡後,也必 須將上架建議表直接交給現場之 上貨人員 上貨流程 – Resource:A、E 現場人員利用堆高機將貨物上至 表單所建議之儲位,在上完貨物 後,並將貨物所在儲位之儲位檢 查碼抄回,並在工作結束後將上 架建議表繳回管制室 管制室 – Resource:B 管制室建檔人員將回報之資料做 建檔,由於儲位檢查碼具備檢查 儲位的功能,因此當管制室人員 建檔過程發現檢查碼錯誤,即可 通知該人員將貨物重新放置於正 確儲位 A、上貨人員 B、管制室建檔人員 C、管制室驗貨人員 D、卸貨人員(外包) E、堆高機 發生錯誤之狀況 – Resource:A、E 儲位檢查碼錯誤有兩種情況 – 1.貨物上錯儲位 2.回報錯誤之檢查碼 第一種情況較為複雜,該人員必須到錯誤之儲位將貨物卸下,並將 貨物重新上至正確之儲位 貼ID紙卡之流程 上貨流程 將上架建議表建檔 並檢查儲位檢查碼 貨物的上架 是否發生錯誤 成功率 97% 失敗率3% 進貨結束 重新抄回正確的檢查碼 或將貨物上至正確儲位 產生貨櫃之訂單 產生卡車之訂單 Assign Assign 卸貨流程 驗貨流程 拆櫃紀錄表建檔 並產生ID紙卡與 上架建議表 卸貨流程 原始進貨流程及工作說明 產生訂單 – 分別產生貨櫃及卡車 之貨物訂單 卸貨流程 – Resource:D 卸貨人員依貨物品項、到期日分別置於 棧板上,不同的貨期、品項視為不同貨 物,置於不同的棧板,另外必須視到站 貨物規格是否符合物流中心之棧板,若 不符合,則需要拆盤 卡車的貨物由卡車司機自行卸下 驗貨流程 – Resource:C 驗貨人員主要檢查貨物之品項、 數量是否正確,數量查核的部分 主要是採取抽點的方式。 驗貨結束後將進貨單繳回管制室 管制室 – Resource:B 管制室建檔人員將回報之資料做 建檔,並產生上架建議表以及貨 品之ID紙卡,每一盤貨物一張ID 紙卡。 貼ID紙卡 – Resource:C 該批貨物之驗貨人員在空檔時刻 必須至管制室領取ID紙卡及上架 建議表,在貼完ID紙卡後,也必 須將上架建議表直接交給現場之 上貨人員 上貨流程 – Resource:A、E 現場人員利用堆高機將貨物上至 表單所建議之儲位,在上完貨物 後,並將貨物所在儲位之儲位檢 查碼抄回,並在工作結束後將上 架建議表繳回管制室 管制室 – Resource:B 管制室建檔人員將回報之資料做 建檔,由於儲位檢查碼具備檢查 儲位的功能,因此當管制室人員 建檔過程發現檢查碼錯誤,即可 通知該人員將貨物重新放置於正 確儲位 A、上貨人員 B、管制室建檔人員 C、管制室驗貨人員 D、卸貨人員(外包) E、堆高機 發生錯誤之狀況 – Resource:A、E 儲位檢查碼錯誤有兩種情況 – 1.貨物上錯儲位 2.回報錯誤之檢查碼 第一種情況較為複雜,該人員必須到錯誤之儲位將貨物卸下,並將 貨物重新上至正確之儲位 圖3.4 以 Arena 模擬物流中心之進貨流程 資料來源:本研究

數據

表 2.2  其他種類之感應器
表 2.3 無線電波信號的「1/0」的識別法                                說 明  這種調變方式使用單一的頻率,最為簡單,且為以較便宜之成本即能做到的調變手法。是將信號調變成信號 1 為通,信號 0 為斷,並僅對通訊 資料做有無規定的頻率存在與否的檢出而已。 調 幅 AM  特 性  弱點為對抗電氣雜訊的能力非常弱。在信號調變成斷的期間,天線仍然持續接收非常小的信號,也就是對其他的雜訊源非常開放,因此容易受 到影響。這種情形在距離天線較遠的標籤收到較小信號時會發生。  說
表 2.4  傳統條碼與 RFID  Tag 之比較                                          傳統條碼  RFID Tag  讀寫特性  只可以讀  可重複讀寫  Visible  一定要在視野內才可以讀  只要在無限電波的範圍內即可  對應項目  一次只可對應單一項目  一次可對應多個項目  資料倉庫  查完條碼,必須回溯到資料庫的資 料  無線電射頻辨識標籤本身就夾帶資訊  生命週期  生命週期約為兩週  生命週期約為 10 年  環境因素  受限於環境的因素,
表 3.1  進貨流程之參數                                                進貨參數  參數名稱  意義  Container Arrival  貨櫃貨物,貨物產生之到達率  Truck Arrival  卡車所承載之散貨,貨物之到達率  Container Pallet  貨櫃貨物之盤數
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參考文獻

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