智能倉儲物流管理系統(tǒng)淺析

潘群

[提要] 倉儲環(huán)節(jié)在現(xiàn)代物流業(yè)中起著承接供應鏈上下游的作用。但傳統(tǒng)的倉儲管理技術(shù)在現(xiàn)代物流業(yè)飛速發(fā)展的狀態(tài)下已顯得力不從心。本文以提高制造業(yè)倉庫管理水平、管理精細度和運行效率為前提，結(jié)合RFID技術(shù)，使用棧板作為產(chǎn)品入庫載體，采用棧板RFID標簽與產(chǎn)品外包裝貨箱RFID標簽關(guān)聯(lián)的方式，在入庫、出庫、盤點、轉(zhuǎn)倉、移庫等環(huán)節(jié)，方便快捷地利用RFID標簽，實現(xiàn)信息自動采集、核對及糾錯，同時實現(xiàn)信息流和實物流的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：智能；倉儲；物流管理；RFID

中圖分類號：F259.22 文獻標識碼：A

收錄日期：2018年3月2日

隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，缺貨與爆倉等問題不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的倉儲技術(shù)與現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展已出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。在“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的帶動下，我國倉儲管理發(fā)展將突破瓶頸，倉儲物流體系將逐步與云計算、大數(shù)據(jù)等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合，朝著數(shù)字化、智能化的方向邁進。因而，研究智能倉儲管理系統(tǒng)具有重要的意義和價值。

一、倉儲物流管理現(xiàn)狀及實現(xiàn)智能化的必要性

（一）機械化與信息化水平有所提高。從機械化角度來看，以叉車、托盤、貨架為代表的倉儲裝備和管理信息系統(tǒng)在大中型倉儲企業(yè)的應用狀況良好。全國倉儲業(yè)機械化作業(yè)率40%以上，管理信息化達到55%以上；從信息化角度來看，我國倉儲業(yè)的信息化正在向智能倉儲與互聯(lián)網(wǎng)平臺方面轉(zhuǎn)化，條形碼、智能標簽、無線射頻識別等自動識別標識技術(shù)、可視化及貨物跟蹤系統(tǒng)、自動或快速分揀技術(shù)，在專業(yè)倉儲企業(yè)應用比例有較大的提高。同時，我國自動化倉儲物流存在物流成本高、企業(yè)規(guī)模小、自動化技術(shù)普及程度低等問題：

1、物流成本居高不下。2016年，中國物流費用占GDP比重為14.9%，而歐美等發(fā)達國家物流費用占GDP比重約6%，相比之下，仍存在較大的差距。

2、企業(yè)小散亂現(xiàn)象明顯。從2010年至2016年，倉儲企業(yè)數(shù)目從1.7萬家增長至5.2萬家，年復合增長率為20.4%，就業(yè)人數(shù)由71萬人增長至117.3萬人，年復合增長率達到8.2%，企業(yè)數(shù)目和就業(yè)人數(shù)都呈上升態(tài)勢；一些傳統(tǒng)的倉儲服務由于技術(shù)含量低，基本不提供物流增值服務，行業(yè)投機性強、抗風險能力弱，導致價格競爭激烈。

3、基礎設施落后和技術(shù)水平低。WMS在倉儲行業(yè)尚未得到廣泛運用，一些基于互聯(lián)網(wǎng)的倉儲平臺還沒有成熟的商業(yè)模式，尚且處于探索階段，電商倉儲的水平與規(guī)模遠遠不能滿足網(wǎng)絡零售快速發(fā)展的物流需求。

（二）新興倉儲領域快速發(fā)展。在提高用戶體驗、提升配送效率上，電商企業(yè)一方面加快自建物流設施，另一方面 “對外開放”倉儲資源；同時在資本市場推動下，倉儲領域的技術(shù)和服務水平得到快速提高。

（三）倉儲行業(yè)轉(zhuǎn)型升級取得初步成果。經(jīng)營模式方面，倉儲企業(yè)正在不斷完善相關(guān)服務配套設施、轉(zhuǎn)變企業(yè)經(jīng)營模式，努力實現(xiàn)倉庫空間利用率最大化，并向各種類型配送中心發(fā)展；在發(fā)展方向上，企業(yè)通過并購重組、延伸產(chǎn)業(yè)服務鏈條等方式，實現(xiàn)倉儲領域向網(wǎng)絡化與一體化服務方向轉(zhuǎn)變。

（四）智能倉儲行業(yè)市場規(guī)模分析。據(jù)不完全統(tǒng)計，2016年倉儲行業(yè)企業(yè)數(shù)量達5.2萬家，其中累計建成的自動化立體倉庫超過3，000座。從行業(yè)供應方面來看，2016年倉儲行業(yè)新增固定資產(chǎn)規(guī)模達5，885.1億元，同比增長22.5%。年復合增長率達34.5%。從市場需求方面看，2016年智能倉儲市場規(guī)模達519.4億元，2013～2016年智能倉儲市場規(guī)模年均復合增長率達17%。

隨著制造業(yè)、商貿(mào)流通業(yè)外包需求的釋放和倉儲業(yè)戰(zhàn)略地位的加強，中國經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展和中國物流業(yè)的崛起為倉儲業(yè)的發(fā)展提供了巨大的市場需求，未來智能倉儲存在巨大市場需求，預計到2020年，智能倉儲市場規(guī)模超900億元。

二、倉儲物流管理智能化

智能倉儲物流綜合解決方案為各種物流企業(yè)提供采購、運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、分揀、配送、貨物管理、資金管理等專業(yè)化信息服務。方案主要由車機、平臺、服務等三部分組成，通過安裝在車輛上的專業(yè)設備，提供精準的車輛位置、接收調(diào)度信息、為車輛提供高精度導航、駕駛輔助等功能。平臺主要提供整個系統(tǒng)運行的各種軟件應用，包括財務、配送、分揀等環(huán)節(jié)。

（一）基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的RFID應用技術(shù)。RFID技術(shù)具有非接觸式、大容量、快速、高容錯、抗干擾和耐腐蝕、安全可靠的信息識別等特點，在智能物流倉儲管理系統(tǒng)中得到很好的應用。

根據(jù)對實際倉儲管理流程的分析，基于RFID的物流倉儲管理系統(tǒng)應滿足以下幾個方面的需求：（1）通過貨品的存儲管理滿足企業(yè)提高響應能力和效益的目標；（2）規(guī)范業(yè)務流程，實現(xiàn)存儲、出入庫、盤點、揀貨多環(huán)節(jié)的自動化的要求。暢通的業(yè)務流程是保障高響應能力和高效倉儲管理的基礎，需要采用科學的管理流程及組織結(jié)構(gòu)來使其管理具備優(yōu)化、無冗余、并行作業(yè)等特點。提高貨品查詢的準確性，加快貨品出入庫速度，從而增大庫存中心的吞吐量；（3）減輕管理人員的工作量，提高工作效率；（4）過程管理可視化、倉儲信息可視化，可視化的庫存管理能夠及時、準確地掌握物品的位置、狀況、活動等信息，實現(xiàn)庫存信息自動化收集及供應的及時輔助決策，進而實現(xiàn)庫存管理的無紙化作業(yè)和提高倉庫管理水平和質(zhì)量?？梢暬呀?jīng)成為供應鏈管理中一個比較重要的方面。

（二）業(yè)務流程。系統(tǒng)的核心是每件貨物都配備了電子標簽，同時在倉庫各入口的通道處設置RFID讀寫器，讀寫器即可通過貨物上的電子標簽獲得貨物的相關(guān)信息。同時，庫內(nèi)各貨架之間以及出庫通道內(nèi)部也設置相關(guān)數(shù)量的RFID手持終端以及無線車載數(shù)據(jù)終端，用以追蹤庫內(nèi)以及出庫時的相關(guān)信息，從而實現(xiàn)對貨物從入庫開始的自動識別、定位、輸送、存取、出庫等全部作業(yè)過程的信息化管理。

1、入庫流程。（1）通過倉儲管理信息系統(tǒng)獲取入庫作業(yè)指令，了解入庫時間、送貨車輛牌號、物品清單等有關(guān)資料信息。（2）根據(jù)入庫物品情況，選擇倉庫，進而進行物品庫區(qū)和儲位的分配，做好接貨時間、人員、接貨地點和裝卸設備的預入庫準備。（3）物品進入待檢區(qū)時，相關(guān)的RFID讀寫器將讀取電子標簽中的信息，將實際入庫信息與預入庫信息進行比較，判斷驗證電子標簽信息與入庫物品信息是否相符。如果相符，系統(tǒng)將按最佳的存儲方式，自動分配庫位，并把具體位置信息發(fā)送至無線數(shù)據(jù)終端，叉車司機由此獲取相關(guān)信息；若不相符，系統(tǒng)則輸出提示信息，并將錯誤信息發(fā)送至相關(guān)業(yè)務部門加以解決。（4）根據(jù)無線數(shù)據(jù)終端提供的信息，叉車司機運送物品到指定的位置，同時通過手持式讀寫器核對位置信息無誤后把貨物送入相關(guān)庫位。（5）入庫業(yè)務處理結(jié)束后通過手持RFID讀寫器將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)庫。

2、盤點流程。（1）根據(jù)相關(guān)計劃選擇要盤點的庫區(qū)、倉庫，制定盤點表，生成盤點清單；（2）堆垛機需要定位到指定貨位，在無線網(wǎng)絡環(huán)境里，通過RFID讀寫器讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，同時將盤點數(shù)據(jù)傳送到信息系統(tǒng)，據(jù)此計算出每個貨位上的貨物數(shù)量的統(tǒng)計數(shù)量與盤點數(shù)量的差異；（3）進行庫存瀏覽、貨物庫存分布查詢、庫存調(diào)整管理和儲位貨物分析等。

3、出庫流程。（1）通過倉儲管理系統(tǒng)獲取出庫作業(yè)指令，了解出庫時間、接貨車輛牌號、物品清單等有關(guān)資料信息，制定出庫計劃表，編制出庫單；（2）出庫單信息傳送至叉車車載終端，引導司機至指定庫位置，通過手持讀寫器系統(tǒng)確認庫位正確無誤后，從庫位上獲取貨物；（3）分揀。叉車將相關(guān)貨物送至自動分揀設備，自動識別裝置在貨品傳動過程中通過RFID標簽，自動識別并確認客戶訂單，相關(guān)物品撥送到相應的包裝線上進行包裝以及封口；（4）出庫驗證。在出庫口處，通過手持移動設備掃描驗證貨物上的相關(guān)信息，核對無誤后進行準許出庫、裝車作業(yè)。裝車時如有貨損情況發(fā)生，立即向相關(guān)單位的業(yè)務部門通報，并按要求進行相關(guān)處理。電子標簽中的數(shù)據(jù)也將同步更新。

（三）系統(tǒng)架構(gòu)

1、C/S結(jié)構(gòu)。客戶機/服務器（Client/Server，C/S）結(jié)構(gòu)軟件分為客戶機和服務器兩層。該結(jié)構(gòu)可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)開銷。通過把應用軟件的計算和數(shù)據(jù)合理地分配在客戶機和服務器兩端，可以有效地降低網(wǎng)絡通信量和服務器運算量。對于用戶請求，如果客戶機能夠滿足就直接給出結(jié)果；反之，則需要交給服務器來處理。因此，該模式可以均衡事務的處理，充分保證數(shù)據(jù)的一致性。

2、B/S結(jié)構(gòu)。B/S（Browser/Server）結(jié)構(gòu)由瀏覽器、Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器3個層次組成。該結(jié)構(gòu)的核心部分是Web服務器，它負責接收遠程的HTTP查詢請求，然后根據(jù)查詢的條件到數(shù)據(jù)庫服務器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，再將結(jié)果翻譯成HTML和各種頁面描述語言，傳送回到提出查詢請求的瀏覽器。同樣瀏覽器也會將更該、刪除、新增數(shù)據(jù)記錄描述語言的請求申請至Web服務器，由后者與數(shù)據(jù)庫聯(lián)系完成這些工作。

由于C/S結(jié)構(gòu)的安全性比B/S結(jié)構(gòu)好，在倉儲業(yè)務內(nèi)部采用C/S結(jié)構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)主要用于倉儲管理系統(tǒng)與外部信息的交互，公共信息的查詢和發(fā)布。

總之，本系統(tǒng)能通過貨架RFID標簽和地埋RFID標簽實現(xiàn)精確到庫位的管理，并實現(xiàn)快速、輕松的理貨及實時盤點；通過上下架策略優(yōu)化倉庫空間利用率、提高周轉(zhuǎn)率；通過叉車RFID設備、RFID手持機、RFID出入庫門禁讀寫設備、電子看板和各類報表實現(xiàn)對倉庫管理過程可視化和信息可視化；最終達到倉庫管理流程標準化、可視化、精細化、智能化、統(tǒng)一化的效果。

主要參考文獻：

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