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RFID仓储物流与供应链管理
来源: | 发布时间:2015-10-2 13:33:40 | 浏览次数:

摘要:RFID物流与供应链管理,是利用RFID电子标签作为物流与供应链管理中标的物的信息标识,以RFID读写器及MT7000手持数据采集器作为信息标识采集设备,实现在物流与供应链管理中的入库、出库、移库、盘点、运输、监管等关键作业环节中信息的快速、自动、有效、批量的采集,实现在物流与供应链管理中信息采集的自动化管理,提升物流与供应链管理水平和效率。

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一.  方案背景


1.1.物流与供应链管理现状分析

物流与供应链管理在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用,如果不能保证及时准确的入库、出库、物流和库存控制等供应链管理,将会给企业带来巨大损失,这不仅表现为各项管理费用的增加,而且会导致客户服务质量难以得到保证,最终影响企业的市场竞争力。

传统的物流与供应链管理模式主要依赖于人工管理,透明度差,物流与供应链管理人员对整个仓库存储情况不甚了解,同时缺乏实时的跟踪管理。虽然随着计算机的应用普及,目前大多数企业的物流与供应链管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理,但数据还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行采集和统计整理。这不仅造成大量的人力资源浪费,而且由于人为的因素,数据录入速度慢、准确率低。

随着企业规模的不断发展,物流与供应链管理的物品种类数量在不断增加、出入库频率剧增,物流管理,仓库管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求,严重影响了企业的运行工作效率。因此急需建设智能化仓库管理系统来提高物流与供应链管理,提高仓库空间的利用率,加快仓储作业的执行效率,合理地分配劳动力,提高生产效率;从而达到人力资源、设备利用、物流与供应链管理的有效优化,提高企业的核心竞争力。

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1.2.RFID在物流与供应链管理中的应用

基于RFID的物流与供应链管理系统是在现有物流与供应链管理中引入RFID技术,对仓库到货物资物流,配送、入库、出库、移库、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集,保证物流与供应链管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存和在途的真实数据,合理保持和控制库存。利用系统的库位管理功能,更可以及时掌握所有库存物品当前所在位置,有利于提高仓库管理的工作效率。

通过在物资上都贴上RFID电子标签,系统可以实现对物质的快速、批量的识别,并准确地随时获得产品的相关信息,例如物资种类、供货商、供货时间、有效期、库存量等等。RFID物流与供应链管理系统可以实现物资从入库、出库、盘点、移库等所有环节进行实时监控,不仅能极大地提高自动化程度,而且可以大幅降低差错率,从而显著提高物流与供应链管理的透明度和管理效率;RFID在物流与供应链管理的应用有助于企业降低成本,取得竞争优势,信息畅通有利于控制和降低库存,并减少成本(包括人力成本),使企业在对仓储物资的管理上更加高效、准确、科学。

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二.系统架构及设计


2.1.总体设计思想

RFID物流与供应链管理系统,通过RFID电子标签作为物流与供应链管理过程中物品的信息载体,以UR6258读写器及MT7000手持设备作为信息采集设备,实现在物流与供应链管理过程中入库、出库、盘点、移库等关键作业环节中信息的快速、自动、有效、批量的采集,实现在物流与供应链管理中信息采集的自动化管理,提升物流与供应链管理水平和效率。


2.2.系统逻辑架构

rfid物流与供应链

图2‑1物流与供应链管理系统逻辑结构图

上图显示RFID识别系统各组成部分的逻辑关系以及与用户现有业务系统的逻辑关系。上层应用的各个应用模块管理中心业务、仓储终端业务、手持终端业务与中间件进行数据交换;中间件根据应用模块子模块的指令,通过数据传输层操纵硬件设备(包括UR6258读写器、MT7000手持式数据采集器、UR5002发卡器),并获取硬件设备返回的数据;硬件设备则根据中间件的指令读取或打印电子标签,并且中间件还负责应用程序和数据库之间的数据交换。

系统在整体设计的时候预留了标准的数据接口,以方便和用户现有的业务系统(ERP系统)之间的数据交换。


2.3.系统拓扑结构

物流与供应链管理系统由中心管理子系统、仓库作业管理系统、手持终端作业系统组成,这几个系统互相联系共同实现对仓储物资的贴标、入库、出库、盘库、移库等各个作业环节数据快速准确的采集,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理的保持和控制企业库存,有效的提高仓储管理效率、降低运营成本。

rfid物流与供应链拓扑图

图2‑2物流与供应链管理系统拓扑结构

其中管理中心子系统是整个物流与供应链管理系统的业务核心,其主要功能包括对数据的采集、数据备份,各个应用业务模块如:入库单下发、物资出库单下发、物资移库单下发、物资盘库单据下发以及物资查询管理、基础数据管理、仓库授权管理等。

标签发行子系统是物资在仓储生命周期中的起点,它的主要功能是对新增物资加装写入物资信息的电子标签,完成物资在系统中的信息标识。

识别采集子系统在仓储管理系统中起支撑作用,其主要是通过RFID固定式读写器、RFID手持设备完成物资在整个仓储生命周期中各个操作环节的物资数据信息采集,并将采集数据上传数据库,支撑系统运行。

整个系统采用BS架构,管理中心可同时支持多个库房的管理,


2.4.与第三方系统对接

在物流与供应链管理的信息化建设和应用中,可能有第三方系统需要接入,如企业的ERP系统,ERM系统等。上海营信信息提供的物流与供应链管理平台提供规范的接口,开放的通讯协议,方便第三方系统通过统一接口访问物流与供应链管理平台,共享数据,实现数据交换。

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三.系统特点


3.1.多仓库支持

系统全面支持多仓库管理要求。能够通过一套系统快速实现对于客户分布于全国的仓库网络进行集中管理。并有效的为大量不同的仓库提供差异化物流与供应链管理服务。相关仓库间可以实现联动作业,以构建一体化的库存服务体系;集中部署,全局视角,对各类业务可以全局掌握和局部协调,可以实时查看分析、统计报表。


3.2.全局库存可视化

系统全面实现物资全局库存的可视化,通过集中式管理,掌握所有仓库库存,从不同角度查看库存总量、分布情况。实现精确的库房管理,库存周转控制,对各仓库之间的调拨和库内移位提供依据和支撑。


3.3.强大的作业规则策略

系统提供强大的入库策略,上架策略,拣货策略,盘点策略;当作业指令到达仓库后,系统能够根据预先制定的策略,在满足库房各类收管理要求(例如先进先出,后进先出,按批次发货等)的基础上,优化仓库作业动线,节省作业人员工作量,解决作业瓶颈,优化库存摆放布局。


3.4.精益的库作业内管理

系统按照物资收货、入库、上架、拣货、出库、移位、盘点等将库内的各种作业模式进行细分,按照任务排入作业队列,各个库区的操作员会自动接收到作业任务。系统通过库存日志,完整记录每一个系统作业动作以及库存变化情况,当发生货差后,能够做到有据可查。


3.5.细致物资属性管理

系统提供了按照物资大类、小类的类别管理,同时还支持对物资的详细属性的添加管理,主要包括:包装、规格、供应商、原产地、颜色、批次、批号、保质期等。能够弥补ERP系统无法对于物料进行细致区分,并指导作业的缺点。物资属性为仓库管理者提供了对于相同物料细节差异管理的手段。


3.6.先进的RFID数据采集作业

系统采用先进的RFID数据采集作业方式,可实现在仓储管理系统中各个关键作业环节:入库、出库、盘点、移库中数据的快速准确的采集,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,为企业决策提供有效依据。

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四.系统软件功能

物流与供应链管理系统主要分为仓库管理中心系统、库房作业管理系统、手持终端操作系统三大部分。

整个系统架构是采用B/S+C/S架构结合的方式。

在物流与供应链管理中心系统上,主要采用B/S架构,B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,只要有一台能上网的电脑就能使用,系统的扩展性非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。方便物流与供应链管理中心不同权限人员随时的查询、查看相关的仓储数据。

在库房作业终端主要采用C/S架构,C/S架构的最大特点在于对本地的硬件设备的驱动、管理、操作更加的方便快捷,由于RFID仓储管理系统中对于仓库作业端而言,接入的硬件设备较多,为了便于本地的管理和操作的方便,在仓库作业端的系统上我们主要是基于C/S结构进行开发。


4.1.仓库管理中心软件功能

物流与供应链管理中心是整个系统的核心部分,其主要功能有:物资领料管理、物资在途管理、物资到货管理、物资入库管理、物资出库管理、物资盘库管理、物资调拨管理、日常查询、日常报表、基础数据维护、系统管理等功能。


4.1.1.物资领料管理

公司内部人员通登录系统,并在系统中填写领料申请单,填写领料的物资相关信息,申请领取相关物资。

公司相关领导通过登录系统,可以查看当前需要进行审批的领料申请单,并查看相关的详细信息,并可以通过或者是驳回下属的领料申请。


4.1.2.物资到货管理

物资到货管理主要是针对仓库管理中心和库房尤其是管理中心和代储库之间物资到货信息不对称导致物资不能及时入库,管理中心不能及时的了解到货物资相关信息而开发的。其主要功能有到货查看和到货处理两个功能。


4.1.3.物资入库管理

物流与供应链管理中心物资入库管理按照不同人员的权限,分为入库通知单制作,入库通知单审批两个功能,实现了入库通知单的制作与下发,方便库房作业端按照入库通知单进行货物的验收、入库。


4.1.4.物资出库管理

管理中心物资出库管理主要分为物资出库通知单制作和物资出库查询审批两个功能。通过审批后的出库通知单将提交到仓库,由仓库管理员进行后续的物资出库操作。


4.1.5.物资盘库管理

物流与供应链管理中心对物资的盘库主要有盘库单制作、盘库单审批、盘库后期处理三个功能。

仓库管理中心库按照需要盘点的物资,按照仓库盘点或者自定义需要盘点的物资,形成盘库单,通过审批后将盘库单下发到仓库作业端,有库管人员进行实际的盘点操作,在盘点结果反馈以后,由管理中心进行后期的盘亏、盘盈处理操作。


4.1.6.物资调拨管理

物资的调拨管理主要是针对不同库区之间的物资,需要进行相互物资转移时进行相关处理。仓库管理中心根据实际需要进行调拨的物资种类、数量、仓库等进行实际的添加或者删除,形成调拨通知单,并提交给系统,由相关领导进行审批后提交给仓库管理员进行后续的操作。


4.1.7.日常查询

基于RFID技术的物流与供应链管理系统提供了丰富的日常查询功能,主要包括:单项物资查询、库存明细查询、物资出入库查询、日常报警查询等功能。用户可在登录系统后,输入相关的查询条件,查询相关的数据信息。


4.1.8.日常报表

系统可提供多种报表,方便仓库管理中心对库存物资的信息查看。报表类型主要有:无动态明细表、低库存物资预警表、物资分类库存明细表、物资收发存明细表、物资收发存汇总表等。


4.1.9.基础数据维护

对于一个新的物流与供应链管理系统,需要对仓库的相关基础数据进行前期的数据维护以及导入,才能够保证整个系统的正常运行。

基础数据的维护主要包括以下两个方面:物资信息维护、库区信息维护。


4.1.10.系统管理

系统管理主要包括了日志管理、角色管理、用户管理几个方面。

日志管理主要是对系统所有的操作进行查询,为一场处理提供依据。其主要是根据查询条件查询出用户在系统内进行的相关操作。

角色管理主要是系统最高权限的管理人员,在系统中定义所存在的所有的角色信息。并可根据实际的使用随时的添加或者删除相关的角色信息。

用户管理主要实现用户的添加以及用户角色的分配。


4.2.库房作业端软件功能

库房作业管理主要是仓库库房管理人员按照仓库管理中心下发的指令进行仓库的相关操作,其主要功能包括:物资到货作业、物资入库作业、物资出库作业、物资盘点作业、物资调拨作业、物资查询、日常报表、基础数据维护、系统管理、报警信息提示等。


4.2.1.物资到货作业

物资到货作业主要是库房管理人员在物资到货以后,根据入库通知单的内容,对到货物资进行数量、质量、型号、规格等进行验收,并填写相关的到货验收报告及货物偏差报告。


4.2.2.物资贴签作业

物资完成到货作业以后,仓库管理人员将完成物资的贴签操作,并根据物资包装材质的不同,选取不同的标签以及粘贴方式。同时将在标签中写入物资的相关信息,如物资种类、型号、供应商等,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。并将通过系统指定物资的存放库房,准备物资入库。


4.2.3.物资入库作业

物资完成贴标作业以后,仓库管理人员可以根据入库通知单,进行物资的入库作业。

物资入库:物资进入库房时,通过门口的UR6258读写器读取到物资信息,并上传系统,系统确认信息后给库人员提示信息,安排物资上架;

物资上架:当物资放置到指定货架上后,库管人员通过手持设备读取物资标签信息以及货架标签信息,完成二者的关联,并上传系统,完成物资的入库;

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4.2.4.物资出库作业

库房管理人员根据出库通知单,完成对应物资的出库操作。

出库单的生成:出库单主要是通过仓库管理中心下发给库管人员,有库管执行物资出库操作;

物资下架:库管人员通过手持设备下载出库单,并按照出库单上的物资信息完成物资的下架操作。库管人员通过手持设备读取物资标签信息与货架标签信息,解除二者关联,完成物资的下架;

物资出库:物资下架后,通过门口的UR6258读写器读取到物资的相关信息,并上传系统,由系统核对物资的出库信息,完成物资的出库;

物资卸签:对于需要重复使用的标签,将进行标签的卸签、初始化工作。


4.2.5.物资盘点作业

仓库管理员根据出库管理中心下发的盘库单信息,完成对仓储物资的盘库操作,并生成相应的(盘盈、盘亏、盘平)报表。

盘库单的生成:出库管理中心实际情况,可选择盘库的范围,一是盘存所有备件,二是通过查询,按照一定条件查询出备件,并且只对这部分备件进行盘存。

库存盘点:生成盘库单后,仓库管理员将盘库单信息下载到手持机中,利用手持机对需要盘点物资进行清点(扫描物资标签),清点完毕后,将盘点结果同盘库单信息进行对比,生成本次的盘点报告并上传系统,进行后续的处理。


4.2.6.物资调拨作业

仓库管理人员根据仓库管理中心下发的调拨通知单,完成物资的调拨操作。调拨分为库内调拨以及库间调拨。


4.2.7.物资查询

作为仓库管理端,系统给库管人员提供了丰富的查询信息,主要包括:单项物资查询、库存明细查询。


4.2.8.日常报表

系统为仓库管理人员提供了丰富的日常报表功能,主要有低库存物资预警表、物资分类明细表、物资收发存明细表、应急物资明细表、物资资金报表等。


4.2.9.系统管理

作为仓储管理库房终端系统,其系统管理主要有以下几个功能:日志管理、库房维护、库房数据初始化、系统冻结、应急物资设置、设备管理等


4.3.手持终端软件功能

手持终端主要是出库管理人员通过库房作业系统下达相关的指令,进行库存管理的相关操作,其主要包括:标签贴签管理、物资上架、物资下架、物资移库、物资查询、在库查询、日常盘点等功能。


4.3.1.标签贴签管理

贴签管理主要是用于在物资入库时对物资进行RFID电子标签的粘贴操作。仓库管理人员通过手持设备,按照入库通知单上的物质入库信息,完成对物资的贴签操作。


4.3.2.物资上架

当物资需要进行上架操作时,库管人员通过系统获取需要上架的物资信息。并通过手持设备扫描物资标签,并选取需要放置在当前货架上的物资,当货物放置到货架上后,再通过MT7000手持设备扫描货架标签信息,完成物资与货架的信息关联。同时将相关信息上传服务器,完成物资在出库管理系统中的货架定位。


4.3.3.物资捡货下架

出库管理人员根据物资出库单进行物资捡货下架的操作。出库管理人员通过MT7000手持设备读取物资标签信息,并确定选取,完成物资捡货操作。对于按照种类管理的物资,将对标签内的货物数量信息进行更改,


4.3.4.物资移位

仓库管理人员可通过手持设备,扫描需要进行移位的物资标签,当物资移动到其他货架上后,再通过MT7000手持设备扫面新的货架标签信息,并将二者信息重新关联,完成物资移位的操作。

仓库管理人员可通过手持设备扫描物资标签,获取物资的相关详细信息,如物资名称、规格型号等。


4.3.6.日常盘点

库房管理人员按照仓库管理中心生成盘的库单并将盘库单信息下载到手持机中,利用手持机对需要盘点物资进行清点(扫描物资标签),清点完毕后,将盘点结果同盘库单信息进行对比,生成本次的盘点报告(盘亏、盘盈、盘平),并上传系统,进行后续的处理。

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五.RFID专用硬件设备功能介绍

在RFID仓储管理系统中,应用到的硬件设备主要有RFID固定式读写器、RFID手持读写器、电子标签、RFID桌面式发卡器、RFID标签打印机、RFIDPortal等。由这些设备共同完成仓储物资在RFID仓储系统中的信息标识、过程的识别等。


5.1.固定式RFID读写器

RFID超高频分体式电子标签读写器UR6258是基于IMPINJ R2000芯片深度开发的一款高性能的UHF超高频电子标签读写器,支持EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C ISO 18000-6B协议,支持RS232、RJ45(TCPIP)等多种通讯接口,4个外接TNC天线接口,广泛应用于进出仓储管理、图书管理、称重管理、物流分拣、智能工具柜、医疗耗材柜、智能交通、门禁系统、防伪系统及生产过程控制等多种无线射频识别(RFID)系统。

RFID超高频分体式电子标签读写器UR6258

RFID超高频分体式电子标签读写器UR6258

RFID超高频UHF圆极化天线UA2626是一款高性能的电子标签读写器天线,工作频率902-928MHz,支持EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C ISO 18000-6B协议。可广泛应用于仓储进出库管理、RFID工具管理、智能书架、智能文件柜、漂流书柜、档案管理、物流分拣、证照管理车辆管理、智能称重共享书柜、微型图书馆、分布式图书馆、、门禁考勤、防伪系统及生产过程控制等多种无线射频识别(RFID)系统。

RFID超高频UHF圆极化天线UA2626

RFID超高频UHF圆极化天线UA2626

固定式RFID读写器主要用于仓储管理中,对出入库物资信息的快速、批量的采集,提高仓储过程中物资的出入库效率。


5.2.RFIDPortal

RFIDPortal主要用于仓储管理中,对出入库物资信息的快速、批量的采集,提高仓储过程中物资的出入库效率。同时RFIDPortal集成了声光报警,可对出入库异常情况进行预警,减少出入库中物资窜货。


5.3.手持数据采集器

RFID手持读写器主要用于仓库作业人员进行库房内的出入库、盘库、移库、库内物资查询等功能。

RFID超高频安卓手持PDA数据采集器是一款4核带安卓Android7.0系统手持终端, 可选配配条码(一维或二维),RFID低频(125KHz),高频(13.56MHz),超高频(902-928MHz高性能基于IMPINJ R2000(或R500)芯片深度开发)模块,结合3.5英寸IPS电容多点触控屏,可选配功能丰富的数据采集模块。可广泛应用于仓储管理、交通物流、金融保险、制造业、零售业、能源化工业、电力行业、设备巡检、资产管理、医疗护理、防伪溯源、产品质检、水电抄表、服装订货、移动销售等多种无线射频识别(RFID)系统。

RFID超高频安卓手持PDA数据采集器

RFID超高频安卓手持PDA数据采集器MT7000

5.4.电子标签

RFID电子标签主要用于物资新入库时给物资安装电子标签,用于物资在整个RFID仓储管理系统中的信息标识。

按照标签的安装和使用的不同,仓储管理电子标签主要分为打印电子标签、抗金属电子标签、异型电子标签。

RFID超高频UHF远距离抗金属资产管理标签UT9135具有优异的抗金属特性,具有很高的高性价比,高强度封装可应用于恶劣的工作环境,特殊的设计使得标签具有远距离读取能力,工作频率902~928MHz,UHF EPC Global Class1 Gen2, ISO 18000-6C。主要应用于资产管理、设备巡检、建材管理、车辆管理、仓储管理、大型户外资产、电力设备及汽车部件等管理。

RFID超高频UHF远距离抗金属资产管理标签UT9135

RFID超高频UHF远距离抗金属资产管理标签UT9135

打印电子标签主要是通过RFID标签打印机,在标签表面打印相关的物资信息,同时将物资信息通过内嵌在标签打印机的读写器设备写入物资相关的信息,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。

抗金属标签主要是考虑到金属物资对标签性能的影响,所以在金属物资上,将通过粘贴或者安装抗金属电子标签,保证标签信息能够被RFID仓储管理系统采集到,保证标签在金属物资上的读取距离。

异型电子标签主要用于非规则的物资表面,采用悬挂或者特殊的方式安装在物资上。

斑马 Zebra热敏/热转印一维/二维条码RFID打印机 ZT410,采用轻量金属外壳和双彩色状态LED设计方案,通过ENERGY STAR认证,支持标准RS232、USB2.0、TCP/IP和蓝牙2.1数据连接,集成Link-OS增强功能,能够直接与云端交互,进行打印和设备管理,通过Print Touch使用近场通信 (NFC) 的网页启动功能,可选RFID超高频UHF EPC Gen 2 V1.2/ISO 18000-6C电子标签打印 。采用热转印和热敏打印方式,分辨率可达203dpi(8dots/mm)或可选300dpi(12dot/mm),标配256MB RAM,512MB Flash内存,可实现4.0 英寸/104 mm最大打印宽度和203dpi2591mm/300dpi1143mm打印长度,最大打印速度可达14英寸/秒(356毫米/秒),可实现连续纸、模切纸、有凹口的纸、黑标纸等打印介质。主要应用于RFID超高频电子标签打印、智能制造、服装行业、物流快递行业、医疗行业、零售行业、仓储管理等大批量打印场合。

斑马 Zebra热敏/热转印一维/二维条码RFID打印机 ZT410

5.5.桌面式发卡器

桌面式发卡器主要用于给特殊的物资标签,如抗金属标签、异型电子标签内写入物资相关的数据,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。

RFID超高频桌面式USB接口发卡器UR5002是一款高性能的UHF频段EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C ISO 18000-6B协议电子标签读写器,支持USB供电USB通讯,广泛应用于电子标签信息录入、IC卡发卡、车辆卡注册、会员管理、仓储标签录入、个人身份识别、会议签到系统、门禁系统、防伪系统及生产过程控制等多种无线射频识别(RFID)系统。

RFID超高频桌面式USB接口发卡器UR5002

RFID超高频桌面式USB接口发卡器UR5002

5.6.RFID标签打印机

RFID标签打印机用于对打印标签表面进行物资相关信息的打印以及对标签内部进行相关数据的写入。

斑马Zebra ZT230一维/二维条码打印机采用轻量全金属外壳设计方案,体积轻巧,延续斑马打印机一贯的耐用操作简单等特点,支持长达450米104mm/4.09英寸碳带容量,双彩色LED图形化的用户界面方便用户进行打印机设置和控制操作。分辨率可达8点/mm/203dpi或2点/mm/300dpi,标配128MBRAM内存(4MB用户可用)128MB闪存(58MB用户可用),打印速度可达每秒152mm/6英寸,符合符合EnergyStar®规范,借助ElementEnergyEqualizer™(E3™)技术,实现出色的打印品质,是斑马Zebra旧Stripe和S4M系列的理想替代品。适用于智能制造、产品标识、包装标签、收货/理货标签、交通运输、物流订单、分拣包装、医疗行业、资产管理、剂量标签、零售、仓储等条码标签打印场合。

斑马Zebra一维/二维条码打印机ZT230

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