倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)工作流管理系統(tǒng)研究

柏昌順+張新杰+王貴斌

摘 要：文章分析了倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)在物流行業(yè)發(fā)展的背景下所反映出的問題；提出了基于CIMFlow模型的倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)工作流管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，結(jié)合物流仿真技術(shù)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)工作流管理系統(tǒng)模型進(jìn)行驗(yàn)證并加以優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：倉(cāng)儲(chǔ)；工作流；仿真

中圖分類號(hào)：F253 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： This paper analyzes the warehousing enterprises in the logistics industry in the context of the problems reflected； put forward the warehousing enterprise workflow management system design based on CIMFlow model， combined with the logistics simulation technology to verify the workflow management system model and optimize warehouse enterprises.

Key words： storage； warehouse； simulation

0 引 言

倉(cāng)儲(chǔ)是伴隨著社會(huì)產(chǎn)品出現(xiàn)剩余和產(chǎn)品流通的需要而產(chǎn)生，當(dāng)產(chǎn)品不能被及時(shí)消費(fèi)，需要專門的場(chǎng)所存放時(shí)，就產(chǎn)生了靜態(tài)的倉(cāng)儲(chǔ)。而將儲(chǔ)存物進(jìn)行保管、 控制、加工、配送等的管理，便形成了動(dòng)態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)。

傳統(tǒng)的物流業(yè)者往往把倉(cāng)儲(chǔ)的作用僅僅看成是物品的儲(chǔ)存，這種以儲(chǔ)存為目的的倉(cāng)儲(chǔ)管理要求在長(zhǎng)期的保管中能維持物品的價(jià)值和效用，同時(shí)能提高倉(cāng)庫(kù)的利用效率既可?，F(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理主要研究動(dòng)態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)的一系列管理活動(dòng)，從而達(dá)到促進(jìn)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)加速現(xiàn)代化進(jìn)程的目的。科學(xué)的倉(cāng)儲(chǔ)管理不僅能夠保證企業(yè)生產(chǎn)過程獲得及時(shí)準(zhǔn)確、質(zhì)量完好的物資供應(yīng)，而且有利于企業(yè)通過占有較少的流動(dòng)資金，降低產(chǎn)品成本，從而實(shí)現(xiàn)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力的最終目標(biāo)。

近幾年物流行業(yè)和對(duì)外貿(mào)易得到蓬勃發(fā)展，與之配套的倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)建設(shè)水平和運(yùn)作水平的提升相對(duì)滯后，倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)運(yùn)行中的一些問題也隨之顯現(xiàn)，譬如：庫(kù)場(chǎng)布局不合理、設(shè)備運(yùn)行狀況和作業(yè)效率不均衡、運(yùn)營(yíng)管理信息化水平較低等問題。因此，怎樣在企業(yè)既有條件下優(yōu)化和提升整體水平，就成為當(dāng)務(wù)之急。工作流技術(shù)作為支持企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程重組（business process rengineering， BPR）、經(jīng)營(yíng)過程自動(dòng)化（business process automation， BPA）的一種手段得到了廣泛應(yīng)用[1]。如果能夠利用工作流技術(shù)為企業(yè)定制設(shè)計(jì)一套工作流模型并通過仿真模擬進(jìn)行優(yōu)化，勢(shì)必提升倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)庫(kù)場(chǎng)物流的動(dòng)作效率為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 工作流管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

工作流（Workflow）是正在迅速發(fā)展的技術(shù)，在不同的行業(yè)已經(jīng)得到了應(yīng)用，如在辦公自動(dòng)化領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其在制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。工作流管理技術(shù)與工作流管理系統(tǒng)得到廣泛重視的一個(gè)根本原因在于它能夠在信息技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)基于人工和計(jì)算機(jī)活動(dòng)組成的業(yè)務(wù)過程的自動(dòng)化，可以實(shí)現(xiàn)不同自動(dòng)化程度的規(guī)范化業(yè)務(wù)關(guān)系功能，具有良好的適應(yīng)性[2]。

工作流管理聯(lián)盟（Workflow Management Coalition，WfMC）對(duì)工作流給出的定義是：工作流是一類能夠完全或者部分自動(dòng)執(zhí)行的經(jīng)營(yíng)過程，它根據(jù)一系列過程規(guī)則、文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間進(jìn)行傳遞與執(zhí)行[3]。

目前市面上也有許多知名公司的工作流管理系統(tǒng)，有基于WEB技術(shù)的，也有基于XML技術(shù)的。通用的工作流管理系統(tǒng)一般較多應(yīng)用于以通信為中心、或以文檔為中心的辦公系統(tǒng)中。現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理是一套系統(tǒng)復(fù)雜的工作模式，需要管理卡車、叉車、物流、貨架、客戶、港口、人員等一系列的內(nèi)容。工作流管理的邏輯非常適合現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理。倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)也可以代簽工作流管理的模型來實(shí)現(xiàn)，倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)需要定制設(shè)計(jì)符合自身管理特色的工作流管理系統(tǒng)。

2 倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)工作流管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)的工作流管理系統(tǒng)，首先需要選擇合適的系統(tǒng)模型。CIMFlow是清華大學(xué)范玉順教授設(shè)計(jì)、開發(fā)的一個(gè)完整的工作流管理系統(tǒng)，是根據(jù)當(dāng)前工作流技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)企業(yè)的實(shí)際需求而設(shè)計(jì)的。CIMFlow提供了對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程建模階段與運(yùn)行階段的全面支持，具有合理的分布式組件結(jié)構(gòu)。CIMFlow模型結(jié)構(gòu)非常符合倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的工作流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。CIMFlow工作流模型可由過程模型、組織模型、資源模型和工作流相關(guān)數(shù)據(jù)四部分組成，CIMFlow模型工作流模型組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 過程模型設(shè)計(jì)。過程模型的結(jié)構(gòu)采用活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)圖的描述方式，一個(gè)工作流過程可以看成是一個(gè)由節(jié)點(diǎn)與連接弧所組成的有向圖（允許自環(huán)的出現(xiàn)）。倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的最基本最核心業(yè)務(wù)就是貨物的入庫(kù)和出庫(kù)操作。無論是信息化管理也好、手工填單管理也好都是圍繞入庫(kù)出庫(kù)來進(jìn)行的。根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出以下狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖2所示。

2.2 組織模型設(shè)計(jì)。組織模型是用來定義企業(yè)中人的組織形式的模型。在CIMFlow中，組織模型由五種實(shí)體組成，分別是：“人員”、“角色”、“職務(wù)”、“部門”和工作組”。

倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)中的人員對(duì)應(yīng)于企業(yè)中每一個(gè)雇員，具有完成某項(xiàng)任務(wù)的業(yè)務(wù)技能；角色是倉(cāng)儲(chǔ)管理中出現(xiàn)的不同技術(shù)工種，主要有單證員、配載員、保管員、理貨員、調(diào)度員、安全員、叉車司機(jī)、吊車司機(jī)等；常見的職務(wù)有經(jīng)理、主管、班組長(zhǎng)、職員等，具體情況各企業(yè)略有差異；不同倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)部門的劃分不盡一致，有面向職能的劃分，也有面向過程與客戶的。現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的工作模式很多是“7*24”，因此工作組或作業(yè)班組的形式非常常見。各部門都分為若干班組24小時(shí)輪流工作。工作流管理系統(tǒng)的組織模型設(shè)計(jì)可以參考圖3的樹型設(shè)計(jì)。

2.3 資源模型設(shè)計(jì)。資源是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)不可缺少的物的因素，在工作流的執(zhí)行過程中，必須得到企業(yè)資源的支持，相應(yīng)的組織實(shí)體才能夠按照要求完成活動(dòng)。從廣義上講，企業(yè)資源所涵蓋的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，甚至可以說，企業(yè)中除了人以外的所有物質(zhì)實(shí)體都可以稱為資源。倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)主要的資源有集卡、集裝箱、倉(cāng)庫(kù)、貨架、叉車、托盤等。可用類似圖4所示方法建立資源模型：

2.4 相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)信息系統(tǒng)中最核心的流通數(shù)據(jù)主要是出庫(kù)單和入庫(kù)單。系統(tǒng)中要用到的數(shù)據(jù)類型主要有int， varchar， date， float等。以下是用mysql定義出庫(kù)單部分字段的語(yǔ)句。入庫(kù)單的定義方式也大致如此。

CREATE TABLE `ckd`（

`作業(yè)號(hào)` varchar （50） NOT NULL，

`預(yù)出時(shí)間` date NOT NULL，

`貨貸單位` varchar （50） NOT NULL，

`送貨單位` int （11） NOT NULL，

`送貨車號(hào)` varchar （50） NOT NULL，

`司機(jī)` varchar （50） NOT NULL，

`司機(jī)電話` varchar （15） NOT NULL，

`送貨數(shù)量` int （11） NOT NULL，

`倉(cāng)庫(kù)位置` varchar （50） NOT NULL，

`理貨員` varchar （50） NOT NULL，

`收費(fèi)方式` varchar （50） NOT NULL，

`費(fèi)用` float NOT NULL，

`開始裝貨時(shí)間` datetime NOT NULL，

`裝貨完成時(shí)間` datetime NOT NULL。

） ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8

2.5 入庫(kù)/出庫(kù)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)。對(duì)所設(shè)計(jì)模型梳理，結(jié)合企業(yè)操作實(shí)際，分別設(shè)計(jì)出倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)的入庫(kù)流程和出庫(kù)流程。

入庫(kù)流程（如圖5所示）：

（1）駕駛員憑貨代提供入庫(kù)單送貨到達(dá)倉(cāng)庫(kù)。

（2）單證員審核入庫(kù)單，核對(duì)貨物信息。

（3）理貨員清點(diǎn)貨物數(shù)量，安排入庫(kù)作業(yè)，開入庫(kù)憑證。

（4）叉車員根據(jù)入庫(kù)安排進(jìn)行入庫(kù)作業(yè)，小叉車將貨物移到指定貨架，高位叉車將貨物上架。

（5）駕駛員在入庫(kù)憑證上確認(rèn)簽字，交由單證員并付費(fèi)。

（6）入庫(kù)流程結(jié)束。

出庫(kù)流程（如圖6所示）：

（1）貨代提供裝箱單。

（2）配載核對(duì)裝箱清單。

（3）調(diào)度員安排提箱、安排司機(jī)。

（4）倉(cāng)庫(kù)保管員核對(duì)裝箱信息，安排叉車作業(yè)。

（5）理貨員做箱體檢查， 檢查是否存在破損、 潮濕等異常情況。

（6）高位叉車按出庫(kù)裝箱單下架貨物，并備貨至相應(yīng)通道。小叉車移貨到對(duì)應(yīng)箱門月臺(tái)處。

（7）理貨員對(duì)每托盤貨物點(diǎn)數(shù)。

（8）保管員檢查裝箱、封鉛封，完成裝箱確認(rèn)。

（9）配載再次確認(rèn)。

（10）調(diào)度安排司機(jī)進(jìn)港。

3 利用仿真軟件對(duì)工作流模型驗(yàn)證

業(yè)務(wù)流程的建立，只能說明理論上按照流程可以完成相應(yīng)的工作。但實(shí)際運(yùn)行效率怎么樣、資源配置是否合理還不得而知。物流仿真技術(shù)可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)學(xué)手段，采用虛擬現(xiàn)實(shí)方法，對(duì)物流系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)際模擬。物流仿真能夠在不需要實(shí)際設(shè)備的安裝、不需要實(shí)際實(shí)施相應(yīng)方案的情況下驗(yàn)證業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)的好壞、驗(yàn)證資源配置是否合理，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程中的瓶頸問題。因此物流仿真軟件在物流方案設(shè)計(jì)、倉(cāng)儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。

使用物流仿真軟件可以根據(jù)企業(yè)的具體布局、業(yè)務(wù)流程、資源配置、人或機(jī)器的效率等建立逼真的三維模型。通過三維仿真模型的運(yùn)行，以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的問題所在。如果仿真結(jié)果不滿足預(yù)期，企業(yè)可以根據(jù)自身情況調(diào)整業(yè)務(wù)流程，或者調(diào)整資源配置，然后再次進(jìn)行仿真運(yùn)行。通過多次的仿真與調(diào)整，最終企業(yè)能得到一個(gè)符合企業(yè)自身需求的最佳運(yùn)作方案。倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的工作流模型仿真一般可以按以下步驟進(jìn)行（如圖7所示）：

常用的物流仿真軟件有Flexsim， Witness， ProModel， RaLc， AutoMod， Arena，Em-Plant等。一般推薦使用Flexsim對(duì)物流模型進(jìn)行仿真。Flexsim是一個(gè)基于Windows的，面向?qū)ο蟮姆抡姝h(huán)境，用于建立離散事件流程過程，像是制造業(yè)，物料處理和辦公室工作流，這些全都能配以相似度極高的三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。當(dāng)前軟件的最新版本為Flexsim 2017.0.2。

4 總 結(jié)

物流業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)形成了巨大的挑戰(zhàn)。要適應(yīng)物流的節(jié)奏，倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)必須不斷提高自身的作業(yè)效率?？萍季褪巧a(chǎn)力，利用現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)的管理水平結(jié)合，可以有效提高企業(yè)效率，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。工作流管理技術(shù)與物流仿真技術(shù)的結(jié)合，能對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的運(yùn)行方案起到事半功倍的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范玉順. 工作流管理技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2] 許可，黃東. 工作流管理系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2008（7）：1180-1183.

[3] David Hollingsworth. The workflow reference model[Z]. 1995.