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隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的加速, 倉庫的進(jìn)出更為頻繁, 倉庫信息管理更為重要。傳統(tǒng)倉庫管理完全由人來完成, 以手工記錄為主, 當(dāng)企業(yè)的物流業(yè)務(wù)成長到一定規(guī)模之后, 隨著訂單數(shù)量的增加, 客戶需求不斷個性化, 執(zhí)行效率就成為物流發(fā)展的瓶頸, 單純依靠人力資源的增加已不能提升出入庫執(zhí)行的速度和精準(zhǔn)度。RFID技術(shù)、智能終端技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展解決了這個問題, 它使計算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代的管理技術(shù)相互配合, 更加準(zhǔn)確、高速地完成工業(yè)企業(yè)日常的倉庫管理工作, 由簡單落后轉(zhuǎn)變成高科技與人工手段并存, 實現(xiàn)了倉庫管理的智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化, 使企業(yè)能夠以最少的人員來完成更多的工作。

目前, 傳統(tǒng)中小包裝食用油穿梭式貨架倉庫存儲數(shù)十萬箱、近百個規(guī)格的中小包裝食用油。如此多規(guī)格和數(shù)量的產(chǎn)品儲存在倉庫 (穿梭式貨架食用油倉庫) 內(nèi), 每天又有數(shù)萬箱產(chǎn)品頻繁出入庫, 包裝油入庫、庫存、出庫等環(huán)節(jié)都是采用人工管理方式, 管理流程繁瑣, 倉庫管理工作量大, 貨物品種、數(shù)量等信息不完善, 經(jīng)常出現(xiàn)帳、卡、物不符的情況, 導(dǎo)致庫存管理水平低、管理成本高, 已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)管理的需要, 迫切需要升級改造。

為進(jìn)一步提高食用包裝油庫存管理現(xiàn)代化水平, 保障糧油安全, 我們開發(fā)并實施了中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng), 該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對穿梭式貨架食用油倉庫的出入庫進(jìn)行智能化集中管理。

中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)貨物的碼盤碼垛、傳輸、存儲、裝卸等實時監(jiān)管任務(wù), 是一個較復(fù)雜的綜合系統(tǒng), 它綜合了機(jī)械、電子、系統(tǒng)分析、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。而全自動化智能倉庫建設(shè)費(fèi)用較高。例如我國目前已建成實現(xiàn)全自動化立體倉庫, 其建設(shè)費(fèi)用都在1000萬元以上, 這就促使對傳統(tǒng)穿梭式貨架倉庫的升級改造。同時要求智能倉儲系統(tǒng)必須運(yùn)行可靠, 經(jīng)濟(jì)實用, 實現(xiàn)系統(tǒng)貨物的碼盤、碼垛、傳輸、倉儲等統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度和管理, 提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性, 實現(xiàn)追溯。如何對傳統(tǒng)穿梭式貨架進(jìn)行智能化管理是系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該考慮的主要問題。

開發(fā)中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)的目的主要是為了提升中小包裝倉庫管理水平, 利用現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化技術(shù)實現(xiàn)對食用包裝油入庫、庫存、出庫全過程的貨物標(biāo)識、跟蹤、管理, 提高管理水平和管理效率, 同時對生產(chǎn)和運(yùn)行情況進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計, 為管理提供更多詳實的數(shù)據(jù)支撐。

1.1.1 智能倉庫管理系統(tǒng)布局 (圖1)

1.1.2 入庫流程 (圖2)

1.1.3 出庫流程 (圖3)

1.1.4 移庫流程 (圖4)

根據(jù)倉庫業(yè)務(wù)流程和操作需求, 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計分為五大部分, 包括服務(wù)器、管理終端、碼盤子系統(tǒng)、庫門子系統(tǒng)、叉車子系統(tǒng)、手持終端子系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計見圖5。

服務(wù)器采用聯(lián)想公司的RD450服務(wù)器, 采用2顆Xeon E5 8核CPU, 內(nèi)存16GB, 硬盤3×600GB, 采用RAID 5冗余方案。服務(wù)器布署ORACLE 11G數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)軟件。

管理終端采用聯(lián)想商用臺式計算機(jī), 配套IC卡讀卡器和打印機(jī)。管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器登錄應(yīng)用服務(wù)器網(wǎng)頁進(jìn)行管理操作。

圖1 智能倉庫管理系統(tǒng)布局   下載原圖

圖2 入庫流程示意圖   下載原圖

圖3 出庫流程示意圖   下載原圖

圖4 移庫流程示意圖   下載原圖

圖5 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計   下載原圖

碼盤子系統(tǒng)采用一體化終端, 配套RFID讀卡器、紅外檢測單元等。一體化終端布署碼盤軟件模塊, 完成碼盤業(yè)務(wù)管理, 并對附屬設(shè)備進(jìn)行管理。RFID讀卡器用于托盤標(biāo)簽識別。紅外檢測單元用于托盤狀態(tài)識別。

叉車子系統(tǒng)采用車載一體化終端, 配套IC卡讀卡器、RFID讀卡器、音箱、紅外檢測單元等。車載一體化終端布署叉車軟件模塊, 完成叉車業(yè)務(wù)管理, 并對附屬設(shè)備進(jìn)行管理。IC卡讀卡器用于司機(jī)身份認(rèn)證。RFID讀卡器用于托盤和巷道標(biāo)簽識別。音箱用于語音指示和報警。紅外檢測單元用于托盤狀態(tài)識別。

庫門子系統(tǒng)采用聯(lián)想商用臺式計算機(jī), 配套RFID讀卡器、LED顯示屏、室外音箱等。計算機(jī)上布署庫門監(jiān)管軟件模塊, 完成叉車出庫業(yè)務(wù)管理、車輛排隊管理, 并對附屬設(shè)備進(jìn)行管理。RFID讀卡器用于托盤和叉車標(biāo)簽識別。LED顯示屏用于車輛排隊信息和出庫任務(wù)信息顯示。室外音箱用于排隊叫車和公共信息播報。

手持終端采用WINCE系統(tǒng), 具有RFID標(biāo)簽讀取功能。手持終端上布署移動應(yīng)用軟件, 完成人工碼盤和標(biāo)簽管理。

系統(tǒng)采用B/S+C/S復(fù)合架構(gòu)。業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu), 經(jīng)過授權(quán)的管理人員通過管理終端進(jìn)行系統(tǒng)管理、任務(wù)下達(dá)、業(yè)務(wù)查詢、實時監(jiān)管、異常報警處理等操作, 便于分布式布署, 靈活方便;碼盤、叉車、庫門、手持終端等系統(tǒng)采用C/S架構(gòu), 具有較高的實時性, 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

智能倉儲管理系統(tǒng)軟件功能模塊設(shè)計見圖6。軟件系統(tǒng)主要包括服務(wù)器子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)、碼盤子系統(tǒng)、叉車子系統(tǒng)、庫門子系統(tǒng)、手持終端子系統(tǒng)等6大子系統(tǒng)。

圖6 智能倉儲管理系統(tǒng)軟件功能模塊設(shè)計   下載原圖

服務(wù)器子系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫管理和應(yīng)用服務(wù)功能, 既承擔(dān)數(shù)據(jù)服務(wù), 同時為系統(tǒng)BS客戶端提供后臺應(yīng)用服務(wù), 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計為三級存儲結(jié)構(gòu), 即動態(tài)數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分開處理, 提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取速度。應(yīng)用服務(wù)軟件模塊采用C#語言開發(fā), 主要負(fù)責(zé)后臺業(yè)務(wù)管理和網(wǎng)頁數(shù)據(jù)服務(wù)。

業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)包括前臺網(wǎng)頁軟件和服務(wù)器后臺應(yīng)用軟件, 網(wǎng)頁代碼采用JAVA開發(fā)。主要包括業(yè)務(wù)接口、計劃排產(chǎn)、任務(wù)管理、庫存管理、實時監(jiān)管、業(yè)務(wù)查詢、統(tǒng)計報表、異常報警、系統(tǒng)維護(hù)、漏油管理等模塊。

碼盤子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)碼盤任務(wù)接收和碼盤作業(yè)監(jiān)控, 對已碼貨的托盤進(jìn)行識別和貨物數(shù)據(jù)匹配, 并將碼盤實績反饋到服務(wù)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。碼盤子系統(tǒng)還對碼盤隊列進(jìn)行動態(tài)維護(hù), 為叉車子系統(tǒng)提供已碼托盤信息。

叉車子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)叉車任務(wù)的接收和叉車作業(yè)監(jiān)控, 包括入庫任務(wù)、出庫任務(wù)、移庫任務(wù)、盤庫任務(wù)等。

庫門子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)出庫叉車和托盤信息識別與任務(wù)確認(rèn), 并負(fù)責(zé)完成出庫車輛排隊管理。包括出庫任務(wù)監(jiān)控和車輛排隊管理兩個模塊。

手持終端子系統(tǒng)基于WINCE系統(tǒng)開發(fā), 主要負(fù)責(zé)移動業(yè)務(wù)的處理, 包括人工碼盤、標(biāo)簽管理、托盤維護(hù)等模塊。

項目實施后對穿梭式貨架食用油倉庫實現(xiàn)了全過程的智能化管理, 取得了很好的效果, 系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)包括:

系統(tǒng)采用RFID+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了貨物閉環(huán)流程化管理, 避免出入庫錯誤, 貨物信息全程可追溯。

系統(tǒng)采用任務(wù)驅(qū)動模式實現(xiàn)自動理貨、自動調(diào)度、自動跟蹤檢查的功能。

系統(tǒng)實現(xiàn)了出入庫動態(tài)管理和自動盤庫, 庫存實時在線, 庫存超期預(yù)警, 提高庫位利用率, 提高管理效率。

項目投資少, 上線快, 可在線改造, 不影響正常生產(chǎn), 能夠快速實現(xiàn)倉庫智能化升級。

通過RFID識別技術(shù)對食用包裝油的碼盤、入庫、庫存、出庫整個生產(chǎn)流轉(zhuǎn)過程進(jìn)行智能化管理, 所有生產(chǎn)和庫存信息均利用信息化技術(shù)集中管理, 具體到每一箱食用包裝油流轉(zhuǎn)過程的跟蹤和管理, 有效提高了食用包裝油生產(chǎn)庫存的管理效率和管理水平。實現(xiàn)倉庫的信息自動化、精細(xì)化管理, 指導(dǎo)和規(guī)范倉庫人員日常作業(yè), 完善倉庫管理、整合倉庫資源:

(1) 實現(xiàn)數(shù)字化管理, 出/入庫、物料庫存量等倉庫日常管理業(yè)務(wù)可做到實時查詢與監(jiān)控; (2) 提升倉庫貨位利用效率; (3) 減少對操作人員經(jīng)驗的依賴性, 轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕畔⑾到y(tǒng)來規(guī)范作業(yè)流程, 以信息系統(tǒng)提供操作指令; (4) 實現(xiàn)對現(xiàn)場操作人員的噸位考核; (5) 降低作業(yè)人員勞動強(qiáng)度; (6) 改善倉儲的作業(yè)效率; (7) 改善出庫準(zhǔn)確率; (8) 提高倉庫作業(yè)的靈活性。

系統(tǒng)運(yùn)行近一年來取得了很好的效果, 可根據(jù)每天的訂單自動生成生產(chǎn)計劃、碼盤計劃、入庫計劃, 根據(jù)提貨信息自動生成出庫計劃, 并對所有計劃的執(zhí)行進(jìn)行跟蹤記錄, 監(jiān)控計劃的執(zhí)行情況, 做到作業(yè)有計劃、產(chǎn)品有跟蹤, 有效保證了帳、卡、物高度的動態(tài)一致性, 生產(chǎn)和庫存情況一目了然, 系統(tǒng)提供了大量的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計手段, 可以自動生成各類報表, 大大減輕了倉庫管理工作的壓力, 提高了倉庫管理的水平。

3.2.1 電子信息統(tǒng)計貨品出入庫, 實時記錄, 方便進(jìn)行貨品數(shù)量查詢和盤點(diǎn)。

3.2.2 及時收發(fā)貨品, 并實時進(jìn)行自盤, 減少出入庫錯誤率;每日系統(tǒng)對倉庫進(jìn)行收發(fā)整理。確保了帳、物、卡的一致, 使倉庫工作做到日清日畢。

3.2.3 系統(tǒng)顯示倉庫實時庫存, 綜合計算庫存空間、實時并庫、先進(jìn)先出, 幫助中小包裝食用油庫存管理處于健康、合理的狀態(tài)。

智能倉庫管理系統(tǒng)通過RFID識別, 實現(xiàn)了倉庫貨位的精確定位與管理, 可以更合理、有效地利用倉庫空間, 以最快速、最正確、最低成本的方式進(jìn)行倉儲作業(yè), 同樣的倉庫可以存放更多的中小包裝食用油。

通過智能倉庫管理系統(tǒng), 可以實現(xiàn)空間、時間篩選貨位等, 大大提高了作業(yè)效率;同時, 系統(tǒng)可以推薦合并貨位, 根據(jù)避免存儲空間浪費(fèi)的原則給出并貨建議及優(yōu)先度排序, 提升效率。

理貨指令中包含位置信息和最優(yōu)路徑, 避免無效穿梭和貨品的找尋, 提高了單位時間內(nèi)的理貨量。另外, 系統(tǒng)采用掃描方式提高理貨、出庫速度和準(zhǔn)確度, 避免人工操作的失誤。減少理貨員3名 (現(xiàn)不設(shè)置理貨員崗) , 共計節(jié)約了大量人工人本。

使用系統(tǒng)后, 數(shù)據(jù)采集及時、過程精準(zhǔn)管理、自動化智能導(dǎo)向, 提高工作效率, 通過對批次信息的自動采集, 實現(xiàn)了對產(chǎn)品生產(chǎn)或出庫過程的可追溯性。

智能倉庫管理系統(tǒng)是基于對傳統(tǒng)穿梭式貨架進(jìn)行智能化管理, 建立以信息系統(tǒng)為支撐的出入庫管理系統(tǒng), 通過對出入庫的管控達(dá)到提高效率, 降低成本, 提高風(fēng)險管控能力的目標(biāo), 通過信息系統(tǒng)使出入庫責(zé)任明確, 事后可追溯, 提高出入庫作業(yè)運(yùn)行效率和質(zhì)量。

通過管理系統(tǒng)能夠掌握倉庫的庫存、庫容、出入庫作業(yè)等詳細(xì)數(shù)據(jù), 根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)算, 為用戶提供智能化推薦理貨、調(diào)度等管理方案, 實現(xiàn)中小包裝倉庫的智能化管理。

通過RFID等技術(shù)實現(xiàn)出庫、入庫、盤庫、移庫等作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的自動化采集, 保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的效率和準(zhǔn)確性, 確保企業(yè)及時準(zhǔn)確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)。

采用RFID智能化的貨位和托盤管理, 能夠?qū)崿F(xiàn)快速的出入庫作業(yè)。

利用先進(jìn)的、可重復(fù)利用的RFID電子標(biāo)簽替代紙質(zhì)標(biāo)簽, 減少管理成本和耗材成本。

通過準(zhǔn)確真實的庫存數(shù)據(jù), 合理安排庫位, 實現(xiàn)庫存合理化管理。

根據(jù)各作業(yè)環(huán)節(jié)實時采集的托盤信息、稱重等數(shù)據(jù)和系統(tǒng)分析, 實現(xiàn)出入庫作業(yè)的全程監(jiān)管, 降低放錯、取錯、錯發(fā)、誤發(fā)、多發(fā)等風(fēng)險。

實現(xiàn)倉庫的合理化管理, 降低運(yùn)營成本。

中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)的開發(fā)與實施在食用油倉儲自動化和信息化方面做出了有益的探索, 尤其是對以人工管理為手段的傳統(tǒng)倉庫升級改造提供了可行方案, 具有較大的現(xiàn)實價值, 可以在糧油或相近行業(yè)得到推廣應(yīng)用, 進(jìn)一步提升智能化倉儲系統(tǒng)信息化管理應(yīng)用實踐水平。但是在實際應(yīng)用的過程也碰到了叉車無線網(wǎng)絡(luò)漫游AP切換時間長影響信息傳遞等問題, 下一步還需要對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步優(yōu)化和完善, 提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和時效性。