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卷烟配送数字化仓储系统的研究和开发 摘要 在卷烟配送中心的作业环节中，仓库作业是非常重要的环节，随 着卷烟配送仓库日进出货物数量、品种的逐步增加以及客户需求日趋 复杂，造成了人力资源投入增加、仓储管理难度加大、占用资金等诸 多不利于烟草商业企业经营的因素。本文基于中邮科技物流系统集成 公司项目，为卷烟配送仓库提供了一种实用的解决方案，实现了卷烟 配送数字化仓库管理系统。 本文首先阐述了当前卷烟商业物流配送国内外的发展状况，并介 绍了烟草配送仓库分析设计方法，包括e i q 分析法、a b c 分析法、库 存量的设计方法、存储方式的设计，为卷烟配送数字化仓库管理系统 的设计提供了理论支持；其次，详细介绍了卷烟配送仓库的业务流程， 包括入库及存储、出库、分拣配烟及发货；接下来详细介绍了卷烟配 送数字化仓库管理系统系统的架构设计，包括系统环境、硬件组成以 及软件结构，数据采集，卷烟配送数字化仓库管理系统的各个功能模 块；然后，介绍丫卷烟配送数字化仓库管理系统中的管理终端和其他 终端之间通讯的s o c k e t 报文的定义，以此保证控制的有效性和数据 传输的可靠性；再然后，简要介绍r 后台管理终端的界面设计；最后， 本文介绍了数字化仓库管理系统的运行情况。 实际表明，卷烟配送数字化仓储系统应用于配送中心，实现了对 库存的准确控制，加快了仓库作业流程，人人提高了烟草公司的整体 运作水平，实现了物流、信息流和价值流的统一。 关键词：卷烟配送中心，卷烟商业物流，数字化仓库管理系统，界面 设计 s t u d ya n de x p l o i tc i g a r e t t e d i s t r i b u t i o n 强r e h o u s es y s t e m a b s t r a c t w a r e h o u s e o p e r a t i o n i sa v e ui m p o r t a n ta s p e c t o f c i g a r e t t e d i s t r i b u t i o nc e n t e r ( d c ) o p e r a t i o n s w i t ht h eg r a d u a li n c r e a s ei nc a r g o d e l i v e r ya n ds p e c i e s ，c u s t o m e rd e m a n di sb e c o m i n gi n c r e a s i n g l yc o m p l e x t h e s ec a u s e dt h ei n c r e a s eo fi n v e s t m e n t si nh u m a nr e s o u r c e s ，w a r e h o u s e m a i l a g e m e n tm o r ed i m c u l t ，t h eo c c u p a t i o no fm e c u h e n tf u n d s ，a um e s e f a c t o r sa r en o tc o i 曲l c i v et ot h et o b a c c oc o m m e r c i a le n t e r p r i s e so p e r a t t n g b a s e do nm ec h i n ap o s ts c i e n c e & t e c l l l l o l o g yl o g i s t i c ss y s t e m i n t e g m t i o nc o m p a n y ，t h i sp 叩e rp m v i d e sap r a c t i c a lc i g a r e t t ed i s t r i b u t i o n w a r e h o u s e s 0 1 u t i o n s ， a c i g a r e t t e d i s t r i b u t i o n d i g i t a l w a r e h o u s e m a n a g e m e n ts y s t e m t h i sp a p e rf i r s td e s c r i b e st h ec u r r e n ts t a t eo fd e v e l o p m e n to ft h e d o m e s t i cc i g a r e t t eb u s i n e s sl o g i s t i c sa n dd i s t r i b u t i o n a n a l y s i sa n dd e s i g n o ft o b a c c ow a r e h o u s e sa 1 1 dd i s t r i b u t i o nm e t h o d s ，i n c l u d i n ge i qa n a l y s i s ， a b ca n a l y s i s ，t h ed e s i g nm e t h o do fi n v e n t o t h ed e s i g no fs t o r a g e m e t h o d s ，p r o v i d e dt h et h e o r e t i c a ls u p p o r t sf o r t h ed e s i g no fd i 酉t a l d i s t r i b u t i o n c i g a r e t t ew a r e h o u s em a n a g c m e n ts y s t e m ； s e c o n d l y ， t h i s p a p e rd e t a i l st h eb u s i n e s sp m c e s so fc i g a r e t t e d i s t r i b u t i o nw a r e h o u s e ， i n c l u d i n gi n n o wa 1 1 ds t o r a g e ，o u t f l o w ，s o r t i n ga n dd e l i v e r i n g ；n e x t ，t h e p 印e r a c c o u n t sc i g a r e t t ed i s t r i b u t i o nw a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e m a r c h i t e c t u r ed e s i g n ，i n c l u d i n gs y s t e me n “r o n m e n t ， h a r d w a r ea n d s o r w a r e ， d a t a a c q u i s i t i o n ，d i g i t a l d i s t r i b u t i o n c 培a r e t t e w a r e h o u s e m a n a g e m e n ts y s t e m 如n c t i o n a lm o d u l e s ；t h e n ，d e s c r i b e sc o m m u n i c a t i o n b e t w e e nt h em a n a g e m e n tt e r n “n a la 1 1 do t h e rt e m l i n a l s ，s o c k e t m e s s a g e sd e f i n i t i o na s s u r et h ec o n t r o lv a l i d i t ya n dr e l i a b i l i t yo fd a t a t r a i l s m i s s i o n ；t h e na g a i n ，b r i e n yi n t m d u c e sm em a n a g e m e n tt e r 玎1 i n a l i n t e r f a c ed e s i g n ；f i n a l l y ；t h i sp a p e ri n t r o c i u c e st h ed i g i t a lw a r e h o u s e m a n a g e m e n ts y s t e mo p e r a t i o n r e a l i t y s h o w st h a tt h ec i g a r e t t e d i s t r i b u t i o n d i g i t a l w a r e h o u s e m a n a g e m e n ts y s t 锄f o rd i s t m u t i o n c e n t e rm a d eap r e c i s ei n v e n t o 可 c o n t r 0 1 ， a c c e l c r a t e ds t o r a g ep r o c e s s e s ，擎e a t l yi m p r o v e dt h e o v e r a l l o p e r a t i o no fm et o b a c c oc o m p a n i e s ，u n i f i e dl o g i s t i c s ，v a l u e n o wa n d i n 氨) n n a t i o nn o w k e y w o r d s ：c i g a r e t t e d i s t r i b u t i o nc e m e r ；c i g a r e t t eb u s i n e s sl o g i s t i c s ； d i g i t a lw a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e m ；i n t e r f a c ed e s i g n 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：亟i 鉴哇 日期：! ：1 童! ! 1 2 日 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文 注释：本学位沧文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名 和1 哮r 日期：竺2 童! ! ：! ! 铆签名：望拉车 日期 绌2 ：21 兰2 、 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 1 1 课题背景 1 1 1 物流配送的相关概念 第一章绪论 现代物流，通称为l o g i s t i c s ，包括运输的合理化、仓储自动化、包装标准化、 装卸机械化、加工配送一体化和信息管理网络化等很多方面。现代物流水平己成 为一个国家综合国力的重要标志。 在整个物流过程中，以仓储业为中心的物流配送系统是使物流合理化、降低 物流社会总成本、提高经济效益和服务水平的产物，对物流过程的优化起着重要 的作用。物流配送中心是将多品种的大批量物品集中到配送中心，再根据消费者 的需求( 品种、数量、规格、质量、时间、地点) 进行分货、包装、加工等工序配 货，并有迅速、准确、低成本的配送设施。物流配送中心的工艺流程是：进货检 查，短期保管及库存管理，订货处理，流通加工，包装、分拣、出库，配送。现 代化的物流配送体系，可有效减少流通环节和流通时间，降低流通成本。 建设现代化的配送中心关键是要实现信息化、电子化管理。现代化的配送中 心与传统仓库的显著区别在于其对信息技术、自动化技术的广泛应用，使用计算 机管理库存，商品条码技术、电子数据交换技术、电子订货系统等，可以用于配 送中心与上游生产企业和下游零售企业之间的信息沟通。自动化的分拣、输送、 装卸既节约了人力成本，又提高了工作效率。高效合理的物流配送作业离不开发 达的计算机联网技术和自动操作技术，而现代化的配送中心同时也可以推动供应 商和零售商的信息化改造。 美、日、德等国的物流领域均实现了高度的机械化、自动化和计算机化。企 业的物流作业中铲车、叉车、货物升降机、传送带等机械的应用程度较高，配送 中心的分拣设施、拼装作业安排犹如生产企业的生产流水线一样，非常先进，有 的已经使用数码分拣系统，大大提高了物流企业的工作效率和准确性。在物流企 业中，计算机管理系统被普遍应用在国际物流领域里，广泛使用e d i ( 电子数据 交换) 系统，提高了信息在国际间传输的速度和准确性，使企业降低了单据处理 成本、人事成本、库存成本和差错成本，改善了企业和顾客的关系，提高了企业 的国际竞争力。高科技的应用与发展为物流企业跨上新的台阶提供了重要的手段 和作用。 由于我国开展现代物流和配送时间不长，物流产业总体水平低下，大多数配 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 送中心仍充当着仓库与运输中传站的角色，而其中的自动化、信息化、网络化技 术的应用就更少了，导致物流成本高，效率低。伴随着物流国际化、物流高级化 发展以及现代高新技术的迅速发展，物流系统各个环节的作业将会出现机械化、 自动化、智能化作业为主的发展趋势。在互联网以及电子信息技术支持下，物流 供应链管理系统将会走向电子化、智能化，因此企业物流和配送有着广阔的发展 空间。 配送是物流中一种特殊的、综合的活动形式，是商流与物流的紧密结合，包 含了商流活动和物流活动，也包含了物流中若干功能要素。从物流的角度来看， 配送几乎包括了所有的物流功能要素，是物流的一个缩影或在某范围中物流全部 活动的体现。配送系统集装卸、分拣、包装、保管、运输于一身，通过这一系列 活动完成将货物送达目的地。特殊的配送则还要以加工活动为支撑，所以包括的 内容更广。但是，配送的主体活动与一般物流却有本质的不同，一般物流仅完成 运输及保管，而配送还需完成分拣配货等作业。分拣配货是配送的独特要求，也 是配送中特有的活动。准确地将货物发送到目的地是配送的最终结果。因此，通 常也可将配送视为一种特殊的货物输送方式。从商流来讲，配送和物流不同之处 在于：物流是商物分离的运作，而配送则是商物合一的产物，配送本身就是种 商业形式。虽然配送在具体实旌时，也有以商物分离形式实现的，但从配送的发 展趋势看，商流与物流越来越紧密的结合，是配送成功的重要保障。 配送是从发货、送货等业务活动发展而来的。原始的送货是作为一种促销手 段而出现的。随着商品经济的发展和用户多品种小批量需求的变化。原来那种有 什么送什么和生产什么送什么的发送业务已不能满足市场的需求。从而出现了 “配送”这种发送方式。它不同于过去的送货服务，它要求在全面配货的基础 上，完全按客户要求，包括种类、品种、搭配、数量、时间等方面的要求而进行 运送。是“配”和“送”的有机结合，是一种“门到门”的服务。 配送中心的形成及发展是有其历史原因的。随着人们的消费习惯由以往的大 量消费逐渐向现在少量多样的转变，市场需求和社会分工日益复杂。用户在货物 处理的内容上、在时间上和服务水平上都提出了更高的要求，为了顺利满足这些 要求，使各企业发挥最大效益，就必须引进先进的分拣设施和配送设备，否则就 建立不了正确、迅速、安全、廉价的作业体制。因此，在运输界，大部分企业都 建立了水平不一的配送系统。专业的物流机构由于具有人才优势、技术优势和信 息优势，可以采用更为先进的物流技术和管理方式，取得规模经济效益。从而达 到物流合理化，即产品从供方到需方全过程实现环节最少、时间最短、路经最短、 费用最省。如图1 1 所示。 北京邮电大学2 7 届硕士研究生学位论文 有配送中心时的配送次数m 曲p l o没有配送中心时的配送次数m n = 2 5 供应商m 零售商n涨二二二二黼 忝零售商n 粼 图卜l 有配送中心时和无配送中心时配送次数 由上图可以看出：建立共同的配送中心后有利于资源、人员的统筹利用，并 且配送线路也相应缩短。另外，由于多品种、少批量、多批次的订货及多频率的 配送，要求商家具有快速反应处理订货和出货的能力。通过设立配送中心，可以 从减少交货时间、提高交货频率、降低缺货率、误配率，从紧急配送、假日配送、 流通加工、改善司机的服务态度等方面提高服务质量。 1 1 2 卷烟物流配送 随着烟草生产物流在国内众多卷烟企业的建设和发展，从2 0 0 2 年起，各地 烟草商业公司也纷纷响应国家烟草专卖局“电话订货、电子结算、网上配货、现 代物流”的精神，开始了卷烟配送物流建设。2 0 0 4 年以来，国家烟草专卖局提 出取消县级烟草公司独立核算法人资格的要求，涉2 0 0 0 多家县级烟草公司向地 市级烟草公司收归，相关业务重组和整合进一步引发了卷烟商业企业对仓储、分 拣规划设计及相关设施的广泛需求。面对卷烟商业配送领域的发展需求，在以手 工操作模式为主，自动化设施相对空白的卷烟商业配送背景下，国内物流设备供 应商及集成商纷纷抢滩卷烟商业物流，推出了各种不同的仓储、分拣工艺流程及 相关设备。然而，众多用户对物流配送的理解和定位有一定差距，表现出各种需 求。要做好烟草配送系统，供应商和用户要携手做好以下几点：合理的设计目标、 准确的系统定位，柔性的系统规划设计，有效提升订单处理作业效率的自动化设 备，支持商业模式持续改进的配送信息系统，经济合理的配送成本，配套的管理 体制。【1 】 1 2 课题来源及意义 本课题来自中邮科技物流系统集成公司项目：山西离石烟草数字化配送仓 库。配送中心项目建筑面积约3 5 0 0 平方米，包括卷烟仓库及分拣配送用房等， 将承担全市卷烟仓储配货和同配送经烟户的送货任务和满足日分拣量的库存。开 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 展此课题具有以下意义： ( 1 ) 在该烟草商业企业中，原有配送中心仓库库存管理依靠的是手工记帐 的方式，只能实现区域或楼层的管理，无法区分各批次的库存货物，从仓库出货 时，无法做到货物的先进先出管理，导致部分货物长期存放在仓库中，影响了产 品的品质和公司的形象。数字化仓库建成后，可使卷烟存储方式由原来的堆放变 为了使用托盘存储货架及电子拆零货架存储，而且在系统中利用条码，无线局域 网，数据库等先进技术，可以实现卷烟托盘货位和托盘上的件烟管理。对于每一 批入库的卷烟，其入库时问，存放货位等信息均由系统自动记录，当货物出库时， 就可在此基础上实现货物的先进先出管理，周转时间大大缩短，节约了成本。 ( 2 ) 数字化仓储管理系统是卷烟配送企业管理系统的一部分，同时数字化 仓储管理系统是烟草销售企业业务的核心信息系统。数字化仓储管理信息系统是 卷烟配送仓库的调度管理中心和信息存储处理中心，负责统一本区域的生产，负 责与企业级管理系统的联网，处理本区域运行过程中的综合信息，是该区域的后 台数据存储和管理系统。具有对整个系统的数据信息进行管理的功能。同时还要 与企业级信息系统和设备监控系统紧密集成，是联系企业级信息管理系统和设备 控制系统的纽带。 1 3 课题主要内容 本论文主要针对烟草商业企业物流卷烟配送的仓储系统进行研究和开发，具 体工作如下： ( 1 ) 熟悉卷烟配送仓库的业务流程，系统功能需求分析； ( 2 ) 数字化仓库系统架构设计，基础数据收集，管理系统详细设计； ( 3 ) 软件测试，系统应用。 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 第二章卷烟配送数字化仓储系统总体设计 2 1 卷烟物流配送 2 1 1 卷烟配送体系模式 根据国家烟草专卖局对商业行业物流系统的指导思路，以市级公司为市场运 行主体下的卷烟配送中心有了明确的建设目标。但由于我国幅员辽阔，各地地形 情况交通情况经济发展状况、人口情况和货源情况均各不相同，一个符台当地情 况的配送体系的构建在降低物流成本，提高配送效率方面尤为重要，常见的配送 模式有如下两种： 图2 一l 卷烟配送模式 二级配送模式常用于大型城市或者交通不太便捷的地区，以大型货车配合以 笼车或托盘将分拣后的周转箱运送到中转站，再由配置在中转站的小型货车配送 到零售户以有效地降低成本。中转站的设置通常与所涵盖区域的客户数量和订货 数量有关同时以与配送中心相距2 小时车程为经济里程。而一级配送模式全部 由配送中心分拣到户，并由配送中心装配送车辆直接配送到户，适台小型城市的 卷烟物流体系。【2 】 2 1 2 卷烟配送中心建设步骤 卷烟配送中心建设步骤如下图2 2 。【2 】 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 图2 2 卷烟配送中心建设步骤 2 1 3 卷烟配送中心物流流程 卷烟商业配送中心面向全国卷烟工业企业购入卷烟向行政区划内持有卷烟 销售许可证的零售户销出卷烟以件为单位进货，条为单位配送出库是十分典 型的流通加工型配送中心。卷烟在配送中心内部的流程如下图2 3 所示： 图2 3 卷烟配送中心物流流程 其中到货后的扫码为国家烟草专卖局实行的1 号工程中“一打两扫”的第二 扫。目的是使卷烟从生产企业到流通企业的物流信息形成闭环。【2 1 北京邮电大学2 7 届硕士研究生学位论文 2 2 卷烟配送仓库的分析设计方法 配送中心在进出货量的特性上，常有出货日程不确定、前置时间短、出货量 变化大等现象，如果面对出货品项繁多，订单资料量大，往往使规划分析者无从 下手，一般分析者在无法深入分析的情况下，常用总量或平均量来概括估计相关 需求条件，往往与实际的需求变动产生很大的差异。若能掌握数据分析的原则， 通过有效的资料统计，以及进一步的相关分析，将能使分析的过程简化，并可把 握实际有用的信息。 2 2 1 e i q 分析法 e i q 分析就是利用“e 一0 r d e f e n h y ( 订单) ”、“i n e m ( 品项) ”、“q q u a n t 时 ( 数量) ”这三个物流关键要素，来研究配送中心的需求特性，为配送中心提供 规划依据。日本铃木震先生积极倡导以订单品项数量分析手法( e i o ) 来进行配 送中心的系统规划，既从客户订单的品项、数量与订购次数等观点出发进行出货 特性的分析。通过对订单量e q 分析可以了解每张订单的订单量分布情况，对品 项数量i q 分析可以知道各种品项发货量的分布情况，订货品项数( e n ) 单张订 单出货品项数的分析，品项受订次数分析( ) 单一品项出货次数的分析。 卷烟配送中心规划设计的第一步就是收集历史资料，经过统计分析后确定设 计目标，主要为卷烟品牌数量、库存量、分拣量等参数。订单是配送中心的生命 线，订单结构对功能分区、流程设计、设备配置、分拣能力都有较大影响，规划 设计中一般都要进行e i q 分析。 2 2 2a b c 分析法 a b c 分析法是将库存商品按当年销售额的多少顺序排列，再按照商品累计品 种和累计金额分为高、中、低三档，用于表明关键的少数和次要的多数之间的关 系。 烟草公司配送的卷烟品种多达数百种。如何进行有效管理并对其进行科学分 类是十分重要的一环，通常要根据数据统计进行整理，采用a b c 分类法进行分 类，a 类烟是品种少，但数量大的卷烟商品，配送比例很高；b 类烟是品种较多， 但数量较少的卷烟商品，配送比例较低；c 类烟是品种很多，但数量很少的卷烟 商品，配送比例很低。下面是某市烟草公司配送情况。 卷烟年配送量：1 5 万大箱： 年工作日：3 6 5 7 5 = 2 6 1 天( 每周工作5 天) ； 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 每天工作时间：1 5 0 0 0 0 箱5 件5 0 条件2 6 1 天9 0 1 6 0 0 0 条小 时= 8 小时。( 分拣机配送效率为1 6 0 0 0 条小时) 品牌规格按2 0 0 5 年的统计，每天最多8 0 种，去除整件配送量后日平均值 配送比例图为： 图2 4 某市烟草公司2 0 0 5 年配送卷烟情况 前1 0 种占有比例为：6 1 ；前1 7 种占有比例为：7 1 ；前2 0 种占有比例 为：8 1 ；前3 5 种占有比例为：9 6 。 根据上述分析，我们可以将前1 7 种作为高频次品种a 类( 占7 1 ) ，其次的 1 8 种作为中频次品种b 类( 占2 5 ) ，其余的作为低频次品种c 类( 占4 ) 。 全市8 8 7 5 个经烟户，每周2 次配送的要求；整件配送量占总配送量1 0 左右。 2 2 3 库存量设计方法 卷烟商业配送中心库存量是长期困扰业主的问题，库存量太大则占用了过多 的流动资金并且有库存积压的风险；而库存量太小则无法满足市场的正常供应， 降低了客户的满意度。根据经验，库存量计算的方法和涉及的几个变量如下： 月销量( a ) ( 单位：大箱) 地产烟比例( b ) ( 单位：) 地产烟到货周期( c ) ( 单位：天) 外地烟到货周期( d ) ( 单位：天) 合理峰值系数( e ) = 高于平均r 销量的销量平均值平均日销量 安全峰值系数( f ) = 最大日销量平均r 销量 合理库存量= ( a b ( 3 0 c 卜a x ( 1 - b ) ( 3 0 d ) ) e 安全库存量= ( a b ( 3 0 c 卜a ( 1 b ) ( 3 0 d ) ) f 这里，合理库存是烟草公司保证日常市场供应的合理储备量( 经验值在1 2 1 4 之间) ，安全库存则可以适应最高销量周期前要求的所有存货要求。设计通常 北京邮电大学2 7 届硕士研究生学位论文 可以按照合理库存进行规划，因为货位设计时通常还会因存在卷烟散盘的情况而 放大设计。举例说明如下： 一个年销量为3 5 万大箱，地产烟占5 0 ，地产烟到货周期为5 天，外地烟 到货周期为1 5 天的烟草公司峰值系数为1 2 ，其合理库存量应为：( 3 5 0 0 0 0 1 2 o 5 ( 3 0 5 ) + 3 5 0 0 0 0 1 2 ( 1 0 5 ) ( 3 0 1 5 ) ) 1 2 = 1 1 6 6 6 6 7 大箱。【2 】 2 3 卷烟配送仓库存储方式 卷烟配送仓库的存储方式主要有三种：平库( 地面和低层货架) 、立体仓库 和拆零电子货架。【3 】 2 2 1 平库 对于受层高限制的库房，一般可采用地面存储和普通货架存储方式，货架设 置一般为2 3 层，采用单货格双货位模式，使用四向进叉欧式托盘，规格为l w h 姗，1 2 5 0 1 0 0 0 1 5 0 ，一个托盘放置2 4 、2 8 、3 0 、3 4 件烟。巷道中使 用普通叉车作业，也可以采用驶入式货架存贮，a g v 存取作业。采用人工叉车 存取作业，一般需配置车载r f 或手持式无线终端，货位上贴条码标签，便于信 息管理和高效作业。 2 2 2 立体仓库 自动存放和取出系统( a s 瓜s ) ，也称立体仓库，对于年销量在1 5 万箱以上的 烟草公司，是一种较好的存储方式，主要优点在于自动化程度高、存贮效率高。 a s r s 主要包括高层货架、巷道堆垛机，鉴于四向进叉式托盘的受力及变形状态， 目前广泛采用横梁挂片式货架，根据物料尺寸、重量、堆垛机技术参数、消防管 道及喷头的布置空间等因素进行设计。立库高度一般在1 2 2 4 m 之间性价比较高。 堆垛机类型按取货状态分类单深、双深，单、双货位，按存取机构可分为货叉型、 钩盘型，选型时要考虑存储品种数量、物料状态等因素。 不同的存储形式其投资运行费用、维护费用人工成本等也相差甚远。平库和 立库存储方式的比较如下表2 一l ： 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 表2 1 两种不同存储方式的比较 项目 平库存储 立库存储 建筑形式 低层货架 高架仓库 存储设备叉车 堆跺机 存储方式人工自动 存储面积大小 通道面积大小 楼层转移升降电梯 堆跺机 使用人员多少 2 2 3 拆零电子货架 拆零库主要用来存放零条上机分拣的卷烟，一般采用电子标签货架存储，电 子标签货架非常适用于数量大体积小物品的拣选，其主要优点在于提高拣货速 度、拣货准确率和无纸化作业。设计时应根据场地条件、订单数量、卷烟品种等 因素进行设计，电子标签货架一般设置在每个楼层的中转库的位置，货架上贴有 l e d 电子标签，作业人员按显示数量补货和拣选，完成后按确认键，数据通过 控制系统上传至拆零信息管理终端，由管理终端更新拆零库库存。拆零库作业方 式主要有两种：补货播种式和拣货摘果式，如图2 5 和图2 6 。 图2 5 补货播种式 图2 6 拣货捅果式 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 2 4 卷烟配送业务流程 卷烟配送仓库按功能来分可分为仓库管理区，分拣配货管理区和发运管理 区，卷烟配送仓库一般业务流程如下页图2 7 所示。 2 4 1 卷烟入库及存储流程 到货车辆到达配送中心后在指定的卸货站台停靠，从车上卸下的卷烟通过伸 缩胶带机经“一号工程”条码扫描合格后，由码盘工位人工按规定的码垛方式码 盘；将到货实物信息与信息中心提供的购货信息进行勾兑，准确无误后，生成入 库记录，信息系统自动或手动分配入库货物的库位信息，并冻结这些库位；件烟 码盘后，送入提升机，由提升机运送到二楼，库房人员到提升机前来接货，并根 据手持无线终端的提示，将托盘放到指定的库位，然后扫描货位条码进行入库确 认。 2 4 2 卷烟出库流程 每批次的定货单信息和出库领料单下传到信息系统后，由信息系统制定出库 配货计划。配送工作开始前需要出库时，由信息系统从访销数据库中提出配送信 息生成总领单并将该信息分为整件和零条两种信息。 将整件配送信息传送至出库手持无线终端上，由出库工作人员根据手持无线 终端信息显示次序，用叉车到相应货架提取卷烟托盘，取出货物后根据信息采集 器的提示，由人工将该货物送至升降设备，然后由升降设备将货物传送到一层暂 存区交接。 零条出库信息传至拆零库电子货架系统，在零条烟出库的时候，先对零条烟 拣选货架进行补货，在补货时，需要补货的零条货架自动点亮，补货完毕按下确 认按钮灯自动熄灭。从零条烟拣选货架上出库时，按分拣设备、大品种、中品种、 小品种分类出库，需要出库的零条货架自动点亮并显示出库数量，该货位出库完 毕按下确认按钮灯自动熄灭。由出库工作人员根据提示到相应货格提取卷烟，装 入箱内并放置在托盘上，然后以托盘为单位通过升降设备传送到一层暂存区交 接。 在暂存区与分拣人员交接，勾挑核对确认无误交接完成后，接收人员在交接 终端上确认交接。从货架上或地面储存区提取托盘或整件货物时，操作要求为整 堪曝呶爿，世审科品疑昀7n田 凶 “ 篓蔷 划 _ _ _ _ 洲 藿螽 静 * 心 瓣袋 丫 萎孽 铡 凶 * 舟 - _ 剐 曝嚼 囊 隶 掣 u ”+ 怨 靶 强 私 髓 八 _ 一 。_ 。_ f 蒌卜 珀 私瓣磐 璃 璺 。_ 上 蜒 _ 鞲器器 坦 靛撼 菇 链蘧求皿+ 妪 求 璺+尽 划西 划 啦 硅齿 吲 坦锓 臀 辎 划 皿 - 。 凶 斟 剐 f 丑赳 誊* 扭 雾 +割铽 避 由 苣娌 密酬 蜒世 罂 十 八 i 国、，一阏 f 霎卜 掣1邕 鋈卜鐾 17 酗吲 求l _ j 一 杖嵇掣扑划梃睾叫肇唾卜8一素脚署蟾菩 北京邮电大学2 7 屉硕士研究生学位论文 托盘出库时，只用扫描一下库位条码，拆零出库时，可以先扫描一下库位条码， 然后扫描出库的件烟上的条码。取货采用先入先出原则，当某件烟将要超储时， 出库时可以将该烟优先出库。出库的同时，信息系统实时更新仓库的库存状态和 在库状态。 2 4 3 分拣配烟及发货流程 卷烟按顺序自动到达分拣配烟设备填烟工位后，大品种卷烟由人工辅助拆 箱、导入式烟条填装机将烟条送入分拣烟道，中小品种的卷烟人工拆箱并按照信 息提示按顺序把卷烟放入指定的烟道，自动分拣配烟系统根据信息系统下达的分 拣指令按户进行自动分拣，由分拣推出机构，将各烟道内的烟条按单中数量自动 推送到配货主输送机上，同单不同品种规格的条烟在配货主输送机上汇集、传送， 并按顺序在同一条连续喷码输送机上喷码，按序进入条烟码垛机内码垛。经人工 复核后进入塑膜包装工位进行自动包装，并码放到集装笼内，按路向码放托盘送 至发货暂存区。送至发货暂存区的托盘集装笼由接收人员按单据信息进行勾兑 交接。发货时，叉车将托盘运至装车平台装车，并由送货人员送货。开拆工位取 下的空纸箱，经输送带自动传至空纸箱整理工位整理码盘。 2 5 配送中心布局及功能 离石烟草卷烟配送中心仓库共有两层，根据要求一层作为分拣配送车间，主 要功能单元有分拣区、发货暂存区、库管人员办公室、配电室、空托盘存放区、 机房、操作员更衣室、升降机、电梯、卸货平台、装货平台等。二层作为卷烟仓 储区，建筑形式为平库，存储通道宽度根据叉车转弯半径设计，主要功能单元有 货架存储区、地面储存区和零条储存区。货架区储存中、小品种卷烟，共3 1 2 个 货位，货架为两层横梁式货架，每一个托盘码放3 4 件卷烟；共可储存1 0 6 0 8 件 烟。地面储存区主要储存大品种卷烟，共有1 8 1 个货位，地面单层储存，可储存 6 1 5 4 件烟。零条储存区配置一套拆零库电子货架系统，主要是储存散条烟，共 有8 4 个品牌货位，每个货位存储2 件卷烟，共可存储8 4 0 0 条。 此外在一层入库位置和二层分别布置了无线局域网络接入点( a p ) ，用于和 手持式无线数据终端通信，详细见图2 8 和图2 9 。 田呕十咚i田 1 i | ! ii i i ii l i i l 一 i i i l i f i l i 描 i r 一 姑 i i 埕 凼 ii 铡 删 皇 制 i 口 一 l i 凶 侧 避 ：鬟 卸 世 芸 i i i 侧 i 采 案 i i i i 凶 i 删 啪 l 制 i ir 、1 荨 i! 国 抠 倦 理i u l ：萋 置 暮 威! l | ij li l ：_ _ 正i 。 k，7：二：j， 。；一， t t | 、 、 t ； 、 k义j j 杖掣毯扑州梃露。髻峰卜gn扑罾警怔芸 + 一。1 1 【卫 一 因墨巫翻 1 一 i i 一l - i i l 一甄 因 i 。 蛭坦削d v 田恒牛嵝m土田 晕粗柴恒 掣瓤审串 槲常 篁n 末械 一 严，描谁骚棼 菡鑫 胡辗 0 2 土栽 一一 世审 一 广： 一一一 鼙口 毯世 枞智掣扑州梃露审匿哩卜8n扑口警慷兽 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 2 6 无线局域网络环境 无线网络技术利用电磁波在空气中发送和接收数据，而无需线缆介质。它是 对有线连网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便 地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。与有线网络相比，无线局域网 ( w l a n ，w i r e l e s sl o c a la r e an e 晰o r k ) 具有以下优点： ( 1 ) 安装便捷，一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大 的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而 采用w l a n 的最大优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一 个或多个接入点a p ( a c c e s sp o i n t ) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域 网络。 ( 2 ) 使用灵活，在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的 限制。而一旦w l a n 建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以 接入网络。 ( 3 ) 经济节约，由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地 考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络 的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而w l a n 可以避免 或减少以上情况的发生。 ( 4 ) 易于扩展，w u 蝌有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样， w l a n 就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能 够提供像“漫游( r o 黜i n g ) ”等有线网络无法提供的特性。 无线局域网设备主要包括无线局域网卡、接入点设备a p ( a c c 鹤sp o i m ) 、无 线手持终端等。无线局域网卡用来安装在台式电脑或笔记本电脑中，实现无线数 据发送和接收。与普通网卡不同的是，无线网卡在其外端一侧增加了一个类似于 天线的设备。接入点设备主要实现网络的多点访问以及与外部网络的连接，功能 上类似于有线网络的集线器( h u b ) 。无线手持终端内置了8 0 2 1 1 b 幢和蓝牙无线 模块以及激光条码扫描模块，被广泛使用在物流领域的仓储出入库管理、货物检 验、运输，工业生产线管理等各个环节。图2 1 0 为美国迅宝公司( s y m b o l ) 生产的无线接入点a p 5 1 3 1 和无线手持终端m c 3 0 0 0 。【i o 】 图2 1 0s y m b 0 1a p 5 13 l 和m c 3 0 0 0 北京邮电大学2 0 0 7 届硕士研究生学位论文 3 1 设计原则 第三章数字化仓库管理系统详细设计 数字化仓储管理信息系统不仅是卷烟配送企业管理系统的一部分，同时它 也承担着卷烟配送企业的核心业务。为此，数字化仓储系统设计应遵循以下设计 原则： ( 1 ) 实用性原则。满足企业管理及自动化物流的实际业务及工艺需求。 ( 2 ) 可靠性原则。在保障系统成熟、稳定、可靠前提下力求技术先进、合 理，满足实时控制、不停顿系统的要求；自动化设备在排除故障重新启动后，信 息系统能够平滑连续作业。 ( 3 ) 灵活性原则。允许系统结构调整( 比如增加新的仓库) 、工艺流程调整 等，通过参数调整( 不需修改应用程序) 来灵活实现，适应企业流程有限变化的 要求。 ( 4 ) 易维护使用原则。操作、维护方便；故障恢复迅速、备用方案简洁快 速；操作过程日志记录，帮助排除故障。 ( 5 ) 扩展性原则。从企业整体信息化角度进行规划，为将来业务发展留有 充分的扩展空间和信息接口，方便扩充，从上游软件获得基础信息并为下游程序 提供数据；根据企业发展的需要和要求，数字化仓储管理信息系统可以较方便地 配置或经过少量修改，就可以适应新的业务调整。 ( 6 ) 知识转移原则。采用不断培训、完善文档、贴身服务等形式，将系统 涉及的技术、文档等知识，完整地无保留地转移到客户指定的相关人员，使客户 能熟练使用并进行维护。 ( 7 ) 技术上的先进性原则。在满足实用原则的基础上，数字化仓储管理信 息系统，采用目前流行且成熟的c s 体系结构，方便企业不同模块的信息和软件 集成，及先进的r f 无线手持终端系统并集成l e d 电子货架系统。 3 2 系统定位 卷烟商业企业管理信息系统的基本框架构成如图3 1 所示： 北京邮电大学2 0 0 7 届硕 ：研究生学位论文 图3 1 卷烟商业企业管理信息系统的基本框架 一般来说烟草商业企业的信息系统由四层组成： 企业级管理信息系统：负责整个企业范围内的人、财、物、产、供、销的 全方面管理，及总体的计划调度； 数字化仓储管理信息系统：是卷烟配送仓库的调度管理中心和信息存储处 理中心，负责统一本区域的生产，负责与企业级管理系统的联网，处理本区域运 行过程中的综合信息，是该区域的后台数据存储和管理系统。具有对整个系统的 数据信息进行管理的功能。同时还要与企业级级信息系统和设备监控系统紧密集 成，是联系企业级信息管理系统和设备控制系统的纽带。 设备监控层：作为控制系统( 配送设备等) 的人机交互接口，实现对配烟系 统的自动操作、状态监控、故障诊断定位和报警显示、记录等。 设备控制层：负责各设备的自动运行，并可实时接收监控级的操作命令，向 监控级发出请求，报告设备状态信号。采用p l c 工业控制总线网络方式连接各 远程i ，o 站点、人机智能信息屏、条码扫描设备的智能终端。 企业信息系统之间的集成通过接口访问，不同系统之间有具有相对的独立性和封 装性。各个系统之间的信息相互访问，既能保证各个系统自身的安全性，同时也 解决了因不同软件提供商导致信息重复、不一致的问题，实现与现有信息系统的 无缝连接。 本文中只讲述数字化仓储管理信息系统。 数字化仓储管理信息系统是烟草商业企业业务的核心信息系统。负责到货入 库、储存、出库、与卷烟分拣设备衔接、货物发运、和提供上层管理信息系统决 策信息等重要日常业务的处理。 北京邮电大学2 7 届硕士研究生学位论文 3 3 系统体系结构 目前，构建信息系统的框架主要采用的是客户机，服务器( c l i e l l t ，s e 嚣) 结 构和浏览器服务器( b r ；0 w s 酬s e r v 盯) 结构。下面分别介绍这两种结构模型。 3 3 1c ，s 结构 c s 结构，即客户机服务器( c l i e i l t s e n ，c r ) 结构，是大家熟知的软件系统体 系结构，通过将任务合理分配到c l i e m 端和s e n 惯端，降低了系统的通讯开销， 可以充分利用两端硬件环境的优势。【1 1 】 早期的c s 结构是两层的，服务器处理与应用和数据库相关的请求，客户端 负责显示数据、完成部分数据处理的功能以及将用户输入的数据传送给服务器。 图3 2 显示了最简单的两层c s 结构。 图3 2c s 两层结构 但两层c s 结构存在许多问题，如软件复杂，缺乏安全性等，随着应用系