智能化仓储系统的设计与分析

第页智能化仓储系统的设计与分析

仓储智能化管理系统融汇了现代物流管理的先进思想、方法和理念，能够满足对供电所仓储环节的信息化、自动化和智能化管理需求和业务需求。仓储智能化管理系统提供高度弹性化和智能化、全方位的仓储物流整体解决方案。仓储智能化管理系统顺应我国电力工业的发展需要，配合供电所的标准化建设而设计的。传统的仓储管理系统概念中忽略了管理经验和自动识别硬件的缺失。智能仓储管理系统的软件部分支持整个系统运作，包括入库、出库、退库、盘点、库存查询预警、报表生成打印等。智能仓储管理系统中的硬件部分打破传统数据采集和上传的瓶颈问题，利用自动识别技术和无线传输提高数据的精度和传输的速度。根据管理经验将管理方式和理念整合成一套流程，使供电所仓储做到真正的智能化管理。

2、仓储智能化管理系统功能模块

仓储智能化管理系统与ERP系统对接，实现入库、出库、退库、盘点等功能的同步，同时结合RF、DPS等自动化作业设备，到达上架、分拣智能化的目的。

仓储智能化管理系统获取出入库作业执行信息、监控信息等。通过系统对各项作业以及各个作业人员、设备的监控，并根据设备资源的使用状况，找出作业瓶颈所在，给出优化建议，并统一协调各项作业的执行。

仓储智能化管理系统以库存管理、自动化作业反应、货位标签化管理、库存图形化管理等技术手段和管理方式，实现对出入库、库存、货位等关键环节开展可视化的动态管理，为管理层查询提供支持。

仓储智能化管理系统执行出库和入库的动态管理与总体调度，对物品库存的可视化实时监控，能实时掌握物品的在库信息，为管理部门提供真实可靠有价值的信息。

2.1入库业务

根据ERP的入库单编号，从ERP系统同步需要入库的物料清单，一次性批量入库，取消过多的人为操作，杜绝出错，同时打印入库单，以便查询。

自动对货品信息开展数据核对，通过系统引导人员将物品送入指定库区库位。

通过可视化平台，可实时直观地了解提单预计入库量、入库时间，以减少提单超额入库和后续入库，并且有利于同一提单纸品的同时存储。

入库流程如下：

·从ERP系统同步入库单，生成“入库作业任务单”自动分配相应的人员，并发送至手持PDA上，相关人员在手持PDA上对该项任务指派开展确认或调整，并将信息发送回仓库管理系统（WMS）启动入库作业；·系统根据一定的规则将“入库作业任务单”分解，并按货位的分类和货位发送至PDA；·作业人员将货品放到对应的托盘并扫描条码；·WMS自动核对托盘与货位关联的正确性，如相符则反应回WMS，视作完成上架作业，如不相符，则发出错误状态提示，以便作业人员核对后重新正确上架；·上架作业完成后，“入库任务单”和“入库单”完成，更新WMS数据，并向ERP系统传送入库数据。

2.2出库业务

取消纸质出库单，通过可视化平台直接出库相关针对发货产品开展可视化处理，仓库情况一目了然，出库单号及清单直接上传ERP系统，需要时可以打印出库单以方便查询。

智能拣货，通过无线手持式设备实时确认，杜绝出现错发或漏发的现象。管理人员通过后台系统实时监控、追溯发货流程。

出库流程如下：

·WMS将已分配好下架货位的“出库作业任务单”自动分配作业人员，并将分配方案发送至作业人员的手持PDA上。作业人员在手持PDA上确认或修改分配方案，并将信息发送回WMS启动出库作业；

·系统根据一定的规则将“出库作业任务单”分解，并按货位的分类和货位发送至PDA；

·作业人员在对应货位取货并扫描条码；

·WMS自动核对托盘与货位关联的正确性，如相符则反应回WMS，视作完成出库作业，如不相符，则发出错误状态提示，以便作业人员核对后重新取货；

·上架作业完成后，“出库任务单”和“出库单”完成，更新WMS数据，并向ERP系统传送入库数据。

2.3库存管理

建立可视化的仓库管理，提高仓库管理水平；作业过程开展数据自动采集，防止错误操作；系统自动针对库内物品开展分析，系统下单时，自动分析库内所有物品时间，开展先进先出管理；系统自动对仓库内部货品开展分析，智能指导仓库进货堆放、出库取货，提高出入库效率和储存空间的利用率；支持流畅的盘点业务、移库业务；联动预警机制，针对货物超储/超期/短缺，通过系统开展直观预警；相关查询、报表统计。

3、仓储智能化管理系统技术特点

3.1Java体系构造

仓储智能化管理系统基于Java体系构造开发，具备跨平台特性，可部署在Windows、Unix/Linux等多种操作系统平台中。

3.2SOA架构

仓储智能化管理系统是基于SOA架构的开放式平台系统，借助WebService技术，更易于应用的扩展以及与ERP、SCM、财务等外部系统开展集成和对接。

3.3BPM工作流引擎

仓储智能化管理系统通过内置的BPM（流程管理）工作流引擎，可实现仓储作业流程的自定义配置。

4、仓储智能化管理系统功能设计

4.1高度可配置化

仓储智能化管理系统可在系统、仓库、业务、SKU几个层级对作业规则和管理策略开展配置化管理。各个层级的配置采用了“继承+特例”的管理方式，低层级如未设置，则继承上一层级的执行参数，极大地降低了系统配置的复杂和繁琐程度。

4.2流程自定义

仓储智能化管理系统内置BPM流程管理引擎，客户可根据不同业务、SKU的管理需要，定制仓储作业流程流向，广泛适应从简单的单一流向仓库作业到复杂的并发多线作业方式的不同仓储管理模式。

4.3丰富的业务规则

仓储智能化管理系统支持对仓储物流各个管理作业环节的策略规则设定，包括上架策略、拣货策略、盘点策略、移库策略、SN生成策略、库存管理策略等。

4.4多层级仓库支持

仓储智能化管理系统支持多层级物流网络的业务模式，可实时掌控全局库存分布信息，各层级仓库之间可灵活的开展物资转移、调拨操作。

4.5多业务混合作业方式

仓储智能化管理系统对多业务的支持，不仅是对业务资料及SKU库存账务的管理，同时还支持不同业务仓储物流作业的并发执行，如此可大幅提升上架、拣选、分拣等作业的执行效率，降低企业对作业人员的数量需求。

4.6作业优化调度引擎

仓储智能化管理系统通过对作业人力、设施设备资源的掌控，实现了对仓储各环节作业的自动优化调度，并可人工调整调度的结果。管理层可通过图形化的直观界面实时查看、干预各项仓储作业的执行进度和资源分配情况，更加方便地对整体作业执行进度和资源瓶颈开展掌握和分析。

4.7可视化图形货位管控

仓储智能化管理系统提供图形化的货位管控方式，管理人员可实时掌握货位状态、货位库存等信息。

4.8全方位的看板监控管理

通过PC、监控调度大屏幕（或液晶电视）以及IPad等便携设备，对各环节指标、仓库视频实况等开展综合监控和比照分析。监控的各类指标以统计图、文字、数据表格等方式开展展示，力求直观、准确。

4.9多样化的自动化执行手段

仓储智能化管理系统支持RF、RFID、DPS等多种自动化信息采集设备，可与各种设备实现高度无缝的集成，将作业指令下发执行设备，并实时采集作业执行情况数据，构筑了闭环、完整、高时效性的作业信息流。RFS无线手持系统采用RF手持终端作为作业执行手段可极大地提高作业的准确率、提高作业效率，同时降低仓库作业的反应时间，适用于新建仓库及所有仓库改造。

电子标签辅助拣选系统（DigitalPickingSystem，以下简称DPS）是一种电脑辅助的无纸化拣货系统，其原理是在拣货操作区中的所有货架上，为每一种货物安装一个电子标签。控制电脑可根据货物位置和订单清单数据，发出出货指示并使货架上的电子标签亮灯，操作员根据电子标签所显示的数量及时、准确、轻松地完成以“件”或“箱”为单位的商品拣货作业。大型仓库由于空间较大，品类较多，单一的RFS无线手持系统已经不能满足日常工作需求，DPS拣选系统能够很好地对单一RFS无线手持系统开展补充，能够辅助工作人员更快、更好地完成日常工作。优点：提高拣货速度及效率，降低误拣错误率。生产率提高2倍以上，准确度提高10倍以上，电子标签借助于明显易辨的储位视觉引导，可简化拣货作业为看、拣、按三个单纯的动作，降低拣货人员思考及判断的时间，以降低拣错率并节省人员找寻货物存放位置所花的时间；提升出货配送物流效率；降低作业成本。

除了拣货效率提高之外，因拣货作业所需熟练度降低，人员不需特别培训，即能上岗工作。为此可以引进兼职人员，降低劳动力成本。RFS无线手持系统采用RF手持终端作为作业执行手段可极大的提高作业的准确率、提高作业效率，同时降低仓库作业的反应时间。

现代电力仓储配送体系建设

一、背景和研究思路

20**年，国家电网公司开展仓储配送体系试点建设工作，委托**、**等公司作为试点研究单位开展信息化建设。某省电力公司抓住机遇，积极引入国际、国内先进的物流管理理念，结合**电力公司仓储配送管理现状，从构建科学合理的仓储配送网络着手，融合现代物流设备，积极推进仓库标准化建设，提高仓库作业效率，降低库存水平和仓储成本，深化配送物流管理，力争建设成国内一流的具有电力行业特色的仓储配送体系。

本文通过分析电力行业仓储配送体系建设现状，综合**电力公司地域特性、库房条件、仓储配送作业方式、信息化程度等几个方面，对**电力公司仓储配送业务现状开展分析。针对目前仓储配送体系存在的问题及缺陷，提出了在新形势下现代仓储配送体系建设思路与探索方法，主要包含科学规划合理的仓储配送网络，仓储精细化管理以及配送精细化管理、实时跟踪监控及可视化管理等。

二、**电力仓储配送业务现状与问题

1.仓储管理现状与问题

目前某省电力公司仓储作业主要以传统手工作业为主，缺乏先进的物流设备和先进物流技术应用，自动化程度几乎为零、机械化程度低、工作量大、仓储作业效率低。个别仓库堆放杂乱、管理粗放，配送准时率和效率低。信息化方面具备一定的根底，但现有ERP系统侧重于解决基于财务和数据的集中管理，主要基于在二维平面上的管理，疏于具体仓储作业和流程的管理，缺乏基于ERP平台外延的仓储管理系统、配送管理系统以及其他先进的物流系统与技术应用，仓库内部管理信息化程度较低。

2.配送管理现状与问题

**地跨**盆地、青藏高原、横断山区、云贵高原、秦巴山地五大地貌单元，多山地、丘陵，地貌类型复杂多样，给工程建设、物资配送等带来极大困难。受地域环境、道路状态等客观因素的影响，**电力公司配送业务具备较强的地域特殊性：供给商履约交货时不会直接运输至施工现场或各级仓库，而是运输至事先约定的中间交货地点开展交货验收，如火车站、码头等，然后由公司组织第三方物流（承运商）或自营车队开展二次配送。目前配送业务的信息化程度不高，仅仅对履约配送中供给商到货计划及二次转运过程中的交货计划、装卸计划以及车辆、司机等信息开展记录，且数据的来源是通过线外手工处理的方式开展，没有与其他系统的集成。

在配送业务管理中，其信息化的支撑力度缺陷，仅针对供给商履约配送的二次转运过程有所记录，其他业务信息系统支撑薄弱，配送计划手工制定，业务单据多为线下单据，业务处理效率低下，配送的及时性、准确性有待提升。此外，还缺乏对物资实物仓储配送的健全管理与可视化监控，缺乏基于ERP平台外延的配送管理系统的有效支撑。

三、现代电力仓储配送体系建设

1.规划科学合理的仓储配送网络

全省仓储配送网络规划以最正确区域布点模型为原理，综合考虑备选区域仓库的数量和位置、各需求地的需求权重、需求地的数量和位置、从备选区域仓库到各个需求地的配送时间和成本四个方面，在满足需求时间的前提下，区域配送网络布点要尽可能的少，如图1所示。

根据全省配送网络布点思路，结合仓库功能定位规划，基于不同服务水平的假设，将备选区域库的数量和地址以及需求分布作为计算因子，利用WhatsBest，在Excel**立混合整数规划网络优化运筹学模型，设定要求的响应时间和服务水平，在一定限制条件下寻求使目标最优的决策。

某省电力公司共有实体仓库125座，省级仓库1个，市级仓库17个，县级仓库107个，通过线性优化模型的穷举计算，以及仓储网络“服务最优”、“当前已建”、“成本均衡”的推演过程，考虑某省地域特点、经济发展与人口分布、公路交通等因素，根据省直管区域库及各地市区域库辐射功能定位，构建“1+4+N”仓储配送网络（见图2）。“1”代表省直管区域库对整体物资开展配送管理；“4”代表川南、川东、川北、攀西地区四大区域库对本区域重要生产运维物资、应急物资开展配送管理；“N”代表地市/县市终端区域库。

2.深化仓储业务精细化管理

通过仓储管理建设，结合条形码、无线射频识别（RFID）、自动化立体仓库等现代物流技术的应用，按照“统一规划、统一标准、统一管理、统一流程”的信息化建设要求，构建与国网公司物资集约化变革相适应的仓储管理模式。

（1）仓储管理系统（WM）应用。通过使用SAPWM（仓库管理）模块，对库区、货位开展数字化定义，并运用出入库策略，准确查询和定位仓库物资，实现仓储作业流程标准化管理及仓库精细化管理。

（2）自动化立体仓库设备应用。公司采用自动化立体仓库来提高仓储管理效率，应用高层货架、巷道堆垛起重机、出入库输送机系统、无人引导小车、自动机器人手臂等，实现对集装单元货物自动化保管。通过ERP（企业资源管理系统）、WMS（仓库管理系统）及WCS（仓库工控系统）的集成，实现电力物资智能化仓储作业。

（3）无线射频识别技术应用。在仓储作业中引入无线射频识别技术，通过无线局域网模式与系统实时交互。通过条形码、RFID功能，并结合任务管理功能，方便快捷地执行任