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目前国内仓储式连锁超市充分应用库存管理系统的还比较少,主要原因是仓储式连锁超市在我国的发展仅5~6年。尽管库存管理的相关理论研究目前已经比较成熟,但这些研究的主要对象是制造型企业,在仓储式连锁超市的库存管理中并不能完全照搬目前已经成熟的一些库存管理理论,有必要对仓储式连锁超市库存管理作仔细地分析,并找出运用信息系统提高的库存管理水平的相应对策。
仓储式连锁超市库存管理的业务模式
仓储式连锁超市库存管理的目标就是要保持合理的周转库存,减少积压库存,合理地计划临时库存和季节库存,尽量缩短在途库存的运输时间。目前我国仓储式连锁超市库存管理主要包括库存移动管理、库存盘点管理、库存状态管理和库存补充管理。
库存移动管理是对日常营运中商品的进出进行管理,主要的业务有销售、收货入库、报损报废、调拨和商品自用等几方面; 库存盘点管理主要有循环盘点和全面盘点两种业务模式:库存状态管理是对库存商品的冻结、预定、促销、在途和展示等五中不同用途的商品进行管理。库存补充管理主要有店面分散补货模式和中央集中补货模式。
仓储式连锁超市库存管理系统的框架和功能
基本框架
在仓储式连锁超市中,完全依靠人工管理来完成以上的各种库存管理业务几乎是不可能的。随着信息技术的发展,运用库存管理信息系统来管理库存是每一个仓储式连锁超市必选之路。仓储式连锁超市的库存管理系统的简单框架如图1所示:
主要功能
库存需求预测、订货管理、收货管理、库存移动管理、库存状态管理和库存分析是仓储式连锁超市库存管理系统的五项主要功能。
库存需求预测功能最为复杂,它是超市对多达几万种商品进行正确补货的依据。订货管理分为手工订单和自动订单,手工订单功能允许用户在系统中手工创建订单并决定订货的数量;比较先进的仓储式连锁超市是通过自动订单功能实现补货管理,它借助库存预测的结果自动完成补货,可以大大提高工作效率,并保证订货数量的正确性。收货管理功能主要是在系统中及时更新商品入库信息。库存移动管理功能是记录每一次移动的数量及原因,同时产生库存移动凭证和各种分析报告,以帮助管理者对库存移动进行分析和控制。库存状态管理功能对不同的库存进行状态标记,库存状态的管理可以在进销存的每一个环节中起到控制作用。库存分析功能通过库存报表来帮助管理者更好地了解库存的状态并管好库存。
仓储式连锁超市库存管理系统应用中存在的问题
近几年,借鉴国外的管理模式,我国的仓储式连锁超市有了一定的发展。但是,由于我国的市场环境与国外不同,在库存管理系统的应用上出现了不少问题。
业务流程不成熟
仓储式连锁超市库存管理中最核心的业务流程是采购流程和配送流程。国外的连锁体系在建立之初,为了达到规模效应,采用的是集中化采购和中央配送体系。
我国在采用集中化管理模式时遇到了不少困难。我国地域辽阔,经济发展不均衡,并且存在典型的地域性消费习惯、不同的风土人情和品牌概念,很难发挥集中化采购的优势。我国的制造基地不集中,地域广阔交通却并不发达,这就为集中采购带来了一定的麻烦。这些客观现实使得连锁企业在引进国外的集中化采购管理模式时出现了很多的问题,当发生了这些问题之后,有些企业又可能武断地采用分散化采购。分散式采购通常要求在每一个城市都拥有自己的采购队伍,大大增加了管理的复杂度。而且,分散式采购在商品引进、供应商谈判等方面都很难达到统一,这种各自为政的状态使连锁的规模效应很难发挥出来,企业的核心竞争力很大程度上被削弱了。
集中与分散左右为难的尴尬局面,使得大多数的仓储式连锁超市的管理模式非常不稳定,这给库存管理系统的设计带来了极大的难度。
系统数据不正确
仓储式连锁超市的数据量特别庞大,在数据管理方面比较欠缺。例如:系统中大量无用的冗余数据使得系统运行速度变慢,库存报表中出现很多无用信息;日常管理中单据没有及时录入系统,造成系统中的库存数据与商品的实际库存不一致,管理者根本无法依据系统产生的补货报告来进行库存管理;最小订货量、最大订货量、安全库存量和送货周期等非常重要的数据并没有预先进行合理的设定。
系统用户素质低
仓储式连锁超市在我国兴起不久,懂得经营管理的人员还比较匮乏,系统开发时,提不出比较完整和明确的系统需求,使得系统的设计并不完善。既使购买了一套很好的系统,由于零售行业大多数最终用户的计算机水平比较低,在系统的实际运用中,常会出现使用不当或者根本就不懂得使用,那么系统就无法发挥其应有的功能。此外,供应商企业的信息化程度不高,也是零售企业应用库存管理系统的瓶颈。
信息技术落后
连锁企业本身的特点就是通过连锁规模来降低企业的经营成本,由于连锁企业的扩张速度比较快,相应地企业就一直处于变化的过程中。信息系统能否根据企业的变化进行相应的调整也就成了企业非常关心的问题。国内企业构建系统时,缺乏长远的考虑,系统的扩展性不强。另外,企业对信息系统的持续投入比较少,已有的技术不及时更新和升级,落后的技术成了阻碍企业快速发展的主要问题。
仓储式连锁超市库存管理系统应用的对策
针对以上问题,我国仓储式连锁超市应当从以下几个方面采取对策。
重组不同的订货业务流程
与库存管理相关的核心业务流程是订货流程,订货流程需要解决的最主要的问题是订货模式。目前,存在的订货模式主要有单店订货和集中订货两种。通过分析比较可以看出,单店订货和集中订货各有其优缺点(见表1),所以我国的仓储式连锁超市应该兼顾与两种订货模式相适应的业务流程,对原有业务流程进行重新组合,在库存管理系统设计时能充分考虑到这两种流程的运行。
建立严谨的数据管理流程
正确的数据是库存管理系统发挥效用的关键条件,采取如下的数据管理流程,将很大程度上保证数据的正确性和完整性。
明确数据输入和设置部门。与库存管理相关的数据主要包含商品数据、供应商数据和交易数据三个部分,其中商品数据最为重要,目前由采购部门在购进商品时提供。如果将与库存管理相关的数据的所有权划给对库存直接负责的物流部门,他们会比采购部门更负责地对待数据的输入与设置,因为他们需要借助正确的数据管好库存。
建立数据审核和检查机制。库存管理系统一般对数据的输入都应有校核功能,除此之外,重要的数据输入系统之前必须经上级管理人员审核。只有通过建立合理的审核机制才会避免垃圾数据进入系统,不致影响系统的运行效率和系统的正常使用。在数据的日常管理中,差错是难免的,可以由专门的数据检查部门,通过系统数据与原始数据的比较,来确定数据是否会存在问题,保证错误的数据及时得到更改,从而避免对系统的重大影响。
提高现有的用户技术素质
一套好系统的正确性很大程度上依赖最终用户的正确使用,在用户的计算机整体水平不高、培训任务非常艰巨的情况下,我们需要采取以下策略:争取高层管理者的支持。公司高层管理者支持培训工作,既可以鼓励员工积极参与培训,又能创造条件和激励机制让员工乐意参与培训。建立完善的培训文档。完善的培训文档一方面能够帮助受训者更好地理解培训的内容和更快地接受培训的技能,另一方面能够帮助受训者继续巩固和复习培训知识。设计多样化的培训方式。加强在计算机上进行模拟练习,并安排相应的岗位培训。进行必要的培训考核。管理者也应重视培训结果,并将培训考核与上岗机制挂钩。
引进先进的信息技术系统
在传统的库存管理系统中,管理库存主要是通过企业的MIS系统来实现的。近几年,无线技术、协同合作、供应链等为仓储式连锁超市的库存管理提供了更好的技术平台。
无线库存货位管理系统。由于仓储式连锁超市经营面积大,商品品种繁多,对开放式货架上的商品进行实时的数量管理是难以做到的,但可以进行商品的货位管理。当货物被摆上货架时,用无线设备同时扫描商品条码和货架条码,并将商品的货位信息传送到中央数据库。也可以非常方便地利用无线终端来管理和查询商品的货位信息,便于订货和盘点,这种无线库存货位管理系统将会为仓储式库存管理带来极大的便利。
供应商管理库存。一直以来,流通领域的各企业都是各自管理自己的库存,供应链的各环节也都有各自的库存策略,其结果是不但各个企业的库存水平很高,而且整个供应链的库存也很大,这是由于需求的放大作用造成的。为了提高供应链各企业的竞争能力和快速反应能力、降低库存水平,可采用供应商管理库存(Vendor Managed Inventory, VMI)等技术。
随着我国加入WTO,我国本土的仓储式连锁超市将面临严峻的挑战。库存管理是仓储式连锁超市核心竞争力的重要组成部分。运用信息技术来优化库存管理流程,提高库存周转率,减少日常库存损耗,降低库存管理成本是仓储式连锁企业库存管理的目标。我国特定的市场环境要求对库存管理的业务流程进行因地制宜地改造,只要能够优化企业内部的业务流程,并且通过加强对信息技术的投入以及企业用户的培训就能够提高库存管理水平。
参考资料:
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
仓储是伴随着社会产品出现剩余和产品流通的需要而产生,当产品不能被及时消费,需要专门的场所存放时,就产生了静态的仓储。而将储存物进行保管、 控制、加工、配送等的管理,便形成了动态仓储。
传统的物流业者往往把仓储的作用仅仅看成是物品的储存,这种以储存为目的的仓储管理要求在长期的保管中能维持物品的价值和效用,同时能提高仓库的利用效率既可。现代仓储管理主要研究动态仓储的一系列管理活?樱?从而达到促进仓储业加速现代化进程的目的。科学的仓储管理不仅能够保证企业生产过程获得及时准确、质量完好的物资供应,而且有利于企业通过占有较少的流动资金,降低产品成本,从而实现提高企业经济效益和竞争能力的最终目标。
近几年物流行业和对外贸易得到蓬勃发展,与之配套的仓储企业建设水平和运作水平的提升相对滞后,仓储企业运行中的一些问题也随之显现,譬如:库场布局不合理、设备运行状况和作业效率不均衡、运营管理信息化水平较低等问题。因此,怎样在企业既有条件下优化和提升整体水平,就成为当务之急。工作流技术作为支持企业经营过程重组(business process rengineering, BPR)、经营过程自动化(business process automation, BPA)的一种手段得到了广泛应用[1]。如果能够利用工作流技术为企业定制设计一套工作流模型并通过仿真模拟进行优化,势必提升仓储企业库场物流的动作效率为企业带来良好的经济效益和社会效益。
1 工作流管理系统应用现状
工作流(Workflow)是正在迅速发展的技术,在不同的行业已经得到了应用,如在办公自动化领域和工业领域的应用,尤其在制造领域得到了广泛的应用。工作流管理技术与工作流管理系统得到广泛重视的一个根本原因在于它能够在信息技术的支持下实现基于人工和计算机活动组成的业务过程的自动化,可以实现不同自动化程度的规范化业务关系功能,具有良好的适应性[2]。
工作流管理联盟(Workflow Management Coalition,WfMC)对工作流给出的定义是:工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行[3]。
目前市面上也有许多知名公司的工作流管理系统,有基于WEB技术的,也有基于XML技术的。通用的工作流管理系统一般较多应用于以通信为中心、或以文档为中心的办公系统中。现代仓储管理是一套系统复杂的工作模式,需要管理卡车、叉车、物流、货架、客户、港口、人员等一系列的内容。工作流管理的逻辑非常适合现代仓储管理。仓储企业的应用系统也可以代签工作流管理的模型来实现,仓储企业需要定制设计符合自身管理特色的工作流管理系统。
2 仓储业工作流管理系统设计思路
设计仓储业的工作流管理系统,首先需要选择合适的系统模型。CIMFlow是清华大学范玉顺教授设计、开发的一个完整的工作流管理系统,是根据当前工作流技术的主流发展趋势以及我国企业的实际需求而设计的。CIMFlow提供了对企业经营过程建模阶段与运行阶段的全面支持,具有合理的分布式组件结构。CIMFlow模型结构非常符合仓储企业的工作流管理系统的设计需求。CIMFlow工作流模型可由过程模型、组织模型、资源模型和工作流相关数据四部分组成,CIMFlow模型工作流模型组成结构如图1所示。
2.1 过程模型设计。过程模型的结构采用活动网络图的描述方式,一个工作流过程可以看成是一个由节点与连接弧所组成的有向图(允许自环的出现)。仓储企业的最基本最核心业务就是货物的入库和出库操作。无论是信息化管理也好、手工填单管理也好都是围绕入库出库来进行的。根据业务特点,设计出以下状态转换图如图2所示。
2.2 组织模型设计。组织模型是用来定义企业中人的组织形式的模型。在CIMFlow中,组织模型由五种实体组成,分别是:“人员”、“角色”、“职务”、“部门”和’工作组”。
仓储企业中的人员对应于企业中每一个雇员,具有完成某项任务的业务技能;角色是仓储管理中出现的不同技术工种,主要有单证员、配载员、保管员、理货员、调度员、安全员、叉车司机、吊车司机等;常见的职务有经理、主管、班组长、职员等,具体情况各企业略有差异;不同仓储企业部门的划分不尽一致,有面向职能的划分,也有面向过程与客户的。现代仓储企业的工作模式很多是“7*24”,因此工作组或作业班组的形式非常常见。各部门都分为若干班组24小时轮流工作。工作流管理系统的组织模型设计可以参考图3的树型设计。
2.3 资源模型设计。资源是企业进行生产经营不可缺少的物的因素,在工作流的执行过程中,必须得到企业资源的支持,相应的组织实体才能够按照要求完成活动。从广义上讲,企业资源所涵盖的内容相当广泛,甚至可以说,企业中除了人以外的所有物质实体都可以称为资源。仓储企业主要的资源有集卡、集装箱、仓库、货架、叉车、托盘等。可用类似图4所示方法建立资源模型:
2.4 相关数据设计。仓储企业信息系统中最核心的流通数据主要是出库单和入库单。系统中要用到的数据类型主要有int, varchar, date, float等。以下是用mysql定义出库单部分字段的语句。入库单的定义方式也大致如此。
CREATE TABLE `ckd`(
`作业号` varchar (50) NOT NULL,
`预出时间` date NOT NULL,
`货贷单位` varchar (50) NOT NULL,
`送货单位` int (11) NOT NULL,
`送货车号` varchar (50) NOT NULL,
`司机` varchar (50) NOT NULL,
`司机电话` varchar (15) NOT NULL,
`送货数量` int (11) NOT NULL,
`仓库位置` varchar (50) NOT NULL,
`理货员` varchar (50) NOT NULL,
`收费方式` varchar (50) NOT NULL,
`费用` float NOT NULL,
`?_始装货时间` datetime NOT NULL,
`装货完成时间` datetime NOT NULL。
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8
2.5 入库/出库业务流程设计。对所设计模型梳理,结合企业操作实际,分别设计出仓储业务的入库流程和出库流程。
入库流程(如图5所示):
(1)驾驶员凭货代提供入库单送货到达仓库。
(2)单证员审核入库单,核对货物信息。
(3)理货员清点货物数量,安排入库作业,开入库凭证。
(4)叉车员根据入库安排进行入库作业,小叉车将货物移到指定货架,高位叉车将货物上架。
(5)驾驶员在入库凭证上确认签字,交由单证员并付费。
(6)入库流程结束。
出库流程(如图6所示):
(1)货代提供装箱单。
(2)配载核对装箱清单。
(3)调度员安排提箱、安排司机。
(4)仓库保管员核对装箱信息,安排叉车作业。
(5)理货员做箱体检查, 检查是否存在破损、 潮湿等异常情况。
(6)高位叉车按出库装箱单下架货物,并备货至相应通道。小叉车移货到对应箱门月台处。
(7)理货员对每托盘货物点数。
(8)保管员检查装箱、封铅封,完成装箱确认。
(9)配载再次确认。
(10)调度安排司机进港。
3 利用仿真软件对工作流模型验证
业务流程的建立,只能说明理论上按照流程可以完成相应的工作。但实际运行效率怎么样、资源配置是否合理还不得而知。物流仿真技术可以借助计算机技术、网络技术和数学手段,采用虚拟现实方法,对物流系统运行情况进行实际模拟。物流仿真能够在不需要实际设备的安装、不需要实际实施相应方案的情况下验证业务流程设计的好坏、验证资源配置是否合理,能及时发现业务流程中的瓶颈问题。因此物流仿真软件在物流方案设计、仓储方案设计中得到广泛应用。
使用物流仿真软件可以根据企业的具体布局、业务流程、资源配置、人或机器的效率等建立逼真的三维模型。通过三维仿真模型的运行,以发现设计方案的问题所在。如果仿真结果不满足预期,企业可以根据自身情况调整业务流程,或者调整资源配置,然后再次进行仿真运行。通过多次的仿真与调整,最终企业能得到一个符合企业自身需求的最佳运作方案。仓储企业的工作流模型仿真一般可以按以下步骤进行(如图7所示):
常用的物流仿真软件有Flexsim, Witness, ProModel, RaLc, AutoMod, Arena,Em-Plant等。一般推荐使用Flexsim对物流模型进行仿真。Flexsim是一个基于Windows的,面向对象的仿真环境,用于建立离散事件流程过程,像是制造业,物料处理和办公室工作流,这些全都能配以相似度极高的三维虚拟现实环境。当前软件的最新版本为Flexsim 2017.0.2。
关键词:仓储物流;储位分配;基本原则
中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)02-0000-02
Automated Warehouse Management System Storage Allocation Logic Study
Xiong Gang
(Southwest Jiaotong University School of Information in Computer Application Technology,Chengdu610036,China)
Abstract:With the continuous development of the logistics industry and the wide application of information technology,warehousing and logistics has become one of the core of the logistics system is an important part of the enterprise material flow in the supply chain.And reasonable for the warehouse storage allocation optimization is a very worthy of study,it can shorten the goods out of storage the distance traveled,reducing operating time,to take full advantage of warehouse storage space, to improve efficiency.
Keywords:Warehousing logistics;Allocation of storage spaces;Basic principles
现代物流业的发展水平是衡量一个国家综合国力的重要标志,因此,加快物流业的发展,对拓展新的经济增长空间,提高城市经济的国际化、信息化、自动化、市场化水平具有十分重要的意义。随着企业生产的规模不断扩大和深化,使得仓储成为生产物流系统中的一个不可缺少的环节,所以仓储系统一直是人们研究的一个重点。而合理的对仓库进行储位分配优化就是一个相当值得研究的课题,它可以缩短货品出入库移动的距离、减少作业时间、能充分利用仓库的储存空间,以提高效益。
一、储位分配的基本原则
储位分配是指在储存空间规划设计后,将货位按一定的方式和原则分配给货物储存。在储位分配中必须根据一定的原则确定相应的实际分配模式。
1.产品相关性原则产品相关性大的,通常会被同时订购,也就是同时进出仓的可能性较大,因此为缩短拣货时间和搬运路径,并简化清点工作,可以将其尽可能地存放在相邻位置产品相关性大小可以通过订单上反映的信息分析出来。
2.以周转率为基础的原则根据商品在仓库存放的平均时间确定其周转率大小,存放的平均时间越短,周转率越大,再按周转率大小排序,然后将排序结果分段或分列。将周转率大的商品储存在接近出入口处,周转率小的商品存放在远离出入口处。
3.以商品特性为基础的原则以商品特性为基础,即将同一种货物储存在同一保管位置,产品性能类似或互补的商品放在相邻位置。
4.先进先出的原则先进先出即指先入库的商品先安排分拣配送,这一原则对于寿命周期短的商品尤其重要,如食品、化学品等。在运用这一原则时,必须注意在产品形式变化少,产品寿命周期长,质量稳定不易变质等情况下,要综合考虑先进先出所引起的管理费用的增加。而对于食品、化学品等易变质的商品,应考虑的原则是“先到保质期的先出货”,一般在保质期到期前大概3个月就必须考虑退货或折价处理。
5.商品体积、重量特性原则在仓库布局时,必须同时考虑商品体积、形状、重量单位的大小,以确定商品所需堆码的空间。通常,重大的物品保管在地面上或货架的下层位置。为了适应货架的安全并方便人工搬运,人的腰部以下的高度通常宜储放重物或大型商品。
二、以某图书物流中心为例分析自动化仓储管理系统中的储位分配逻辑:
货品入货验收时以一个商品本次验收总量扣除直配量后的余量作为入库的数量,该数量按照如下逻辑顺序进行指派储位:
1.最优先逻辑:
根据储位分配规则,设计系统的储位分配逻辑如图1.
图1
a.判断该商品是否有绑定储位,如有绑定储位,则全部无条件指派到绑定储位;
b.该商品是否有拣货储位,如有拣货储位,则指派可入库量到该拣货储位;
c.该商品物流分类是否是异形,如是异形,则只能指派到异形储位(异形的储位的物流分类设定值为异形的前两码);
d.该商品是否有返品预派量,如有预派量,则优先按照预派量指派储位(预派量只针对返品验收时使用)。
2.商品在入小量区逻辑:
商品在小量区的储位指派逻辑如图2.
图2
a.按照业务类型确定可以入小量区的量和是否指派拣货储位:可以入小量区的量=该商品对应的业务类型能指派到小量区的最大件数―该商品在小量区已有库存量;
b.判断该商品可以入小量区的总量后的余数是否≤尾数(余数=本次入库总量―可以入小量区的量),如余数≤尾数则一并指派入小量区,则:入小量区的总量=可以入小量区的量+符合条件的尾数;
c.按照该商品所属物流分类确定储位范围:只能指派储位属性中物流分类与商品一致的储位;
d.按照入小量区的总量确定储位的级距范围:只在级距范围对应的储位中寻找储位;
e.如可以指派拣货储位则优先指派拣货储位,如不能指派拣货储位则直接指派保管储位;
f.按照一个商品可以占用储位数的参数确定储位个数;
g.优先指派原有库存储位:如原有库存储位容积已满则指派新储位;
h.如没有库存则优先指派空储位,如各分区均有符合条件的空储位,则依照分区顺序每区轮流指派一个商品,如没有空储位则优先指派本级距范围内容积空余最多的储位,但是不能超过该储位品种数的限制;
i.商品指派进储位时数量的计算:指派数量=(该储位的最大容积×该储位的空隙比―该储位已有品项的总容积)÷该商品每本的容积;该商品指派进该储位后,如还有余数,按照余数上下限的参数,判断是否指派到该储位;
j.如小量区全部符合上述条件的储位均没有,则依照分区顺序取每区最后一个储位轮流指派一个商品。
3.入中量区逻辑:
a.按照业务类型确定可以入中量区的件数和是否指派拣货储位,可以入中量区的量=该商品对应的业务类型能指派到中量区的最大件数―该商品在中量区已有库存量;
b.判断该商品可以入中量区的总量后的余数是否≤尾数(余数=本次入库总量―可以入中量区的量),如余数≤尾数则一并指派入中量区,则:入中量区的总量=可以入中量区的量+符合条件的尾数;
c.按照该商品所属物流分类确定储位范围:只能指派储位属性中物流分类与商品一致的储位;
d.按照入中量区的总量确定储位的级距范围:只在级距范围对应的储位中寻找储位;
e.如可以指派拣货储位则优先指派拣货储位,如不能指派拣货储位则直接指派保管储位;
f.按照一个商品可以占用托盘数的参数确定储位个数;
g.优先指派原有库存储位:如原有库存储位容积已满则指派新储位;
h.如没有库存则优先指派空储位,如各分区均有符合条件的空储位,则依照分区顺序优先指派一个分区的储位,直到该分区已没有空储位再指派第二个分区。
4.入大量区逻辑:按照业务类型确定可以入大量区的总,余量则直接指派入立。
三、结论
本文根据自动化仓储系统中储位分配的一些基本原则和实际仓储操作的一些特点,分析在仓储入库验收时的储位分配逻辑结构。储位分配只是分析设计自动化仓储管理系统的一个点,当今物流业需要的是构建一个能使仓储物流管理自动化、高效化、及时性得以合理实现的信息系统,从而最大限度的降低仓储物流成本。
参考文献:
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关键词:RFID 可视化 仓储 管理
中图分类号:TP311 文献标识码:a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.02.022
Research and Design of Visualization of Intelligent Storage’s Information Management System YE Guo-quan, CHAI Hua, YANG Miao-Qi(Logistics University of CAPF, TianJin, 300162)
【Abstract】In this paper, the application of rfID technology in the storage system to build the visualization of intelligent storage and information management system. the systems achieved goods electronic goods management, monitoring and management processes in the digital and information technology on the basis of the maximum to enhance the storage management information system efficiency.
【Key words】rfID; visualization; warehouse management
0 引 言
仓库管理是物流过程中的一个重要环节,对物流全过程有着很大的影响。传统的仓库管理一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物。由于仓储管理完全由人工实施,效率极其低下,能管理的仓库规模也很小。随着仓储管理的物资种类、数量和出入库频率的不断增加,仓储管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓储作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求,在仓库管理过程中采用新技术可以提高仓库管理的工作效率[1]。自动化仓库产生于上世纪60年代的美国,到现在大致经历了手工存储式仓库、机械式仓库、自动化仓库、集成化仓库、智能型仓库系统的五展。可视化智能立体仓库利用RFID (Radio Frequency Identification) 射频识别技术存储物资,通过电子计算机控制进行物资存取作业,结合自动识别技术完成对物资的识别、跟踪,通过以上技术的结合完成对仓储物资的各项管理。
1 系统架构
可视化智能仓储信息管理系统由三个层次的软、硬件组成:采集、汇聚和管理。它们分别负担着信息的获取、传输、管理和消费的功能,如图1所示。
采集层主要是通过射频识别设备以及其它自动识别设备采集数据[2],包括库位标签、货物标签、手持读写器、无线接入终端;汇聚层通过无线通信技术,把采集来的数据传递到中央数据库,包括无线接入设备和相关的网络设备;管理层对采集的数据进行处理、管理和消费,包括数据库服务器、网络服务器等设备和仓库管理系统软件。
图1 可视化智能仓储信息管理系统由三个层次
从网络的角度看,智能仓储可视化系统的采集层是由一系列的手持、固定和叉车车载读写器组成。这些读写器负担着对RFID标签信息读和写的功能,是智能仓储可视化系统与库存货物产生信息交互的最基本载体[3]。接着,由这些读写器产生的信息流会通过无线或者固定网络传输到库存信息数据库中。信息承载的网络可以是以太网,3G通信系统或WiFi无线通信系统等,如图2所示。
智能仓储可视化信息系统采用B/S架构为客户端提供访
图2问接口,通过这些接口,客户端可以向智能仓储可视化管理平台查询相应物品的库存情况和存放位置。这个客户端可以是一个手持读写器、叉车车载读写器,或是一台计算机。智能仓储可视化信息包含六个模块和四个数据库。它们分别是信息写入管理、信息删除修改、查询管理、定位管理、信息备份、容错恢复模块;货位、货品、标签和审计数据库。这六个模块组成了智能仓储可视化管理平台,是与采集层的手持、无线和叉车车载读写器直接发生数据交互的载体。它们以采集层传来的数据为输入,直接对这四个数据库进行操作,如图3所示。
图3
2 工作原理
智能仓储可视化信息系统的工作流程原理上是根据采集层传来的数据为输入,以智能仓储可视化管理平台为主题,对四个数据库进行操作的过程:货品数据库为货舱中入库每一个的货物维护一个记录(record),包含了货物的最基本信息,如供应商、出厂日期、入库日期,RFID电子标签信息;货位数据库和标签数据库以货位和电子标签为索引存放货位和电子标签的相应信息;入库、出库、移库、补货、盘库和查询是实时货位库存管理 的几个基本操作,大都是管理层发出指令、采集层反馈操作结果的双向工作流程;当库中货品状态发生变化后,如移库、出库或货品消耗以后,它在货品数据库中的record将会做出相应更新和变化,甚至从数据库中移除。当record从库存信息数据库中删除后,其对应的货位会被清空、电子标签会被释放,用以存放和标记另外一个货物,而货位数据库和标签数据库也会相应变化;从数据库中移除的记录被存放在审计数据库中,以备未来的朔源和审计。
从根源上说,可视化智能仓储信息管理系统的核心技术是对仓储系统进行建模的数学模型[4],它也是后续需要专利保护的目标。通过研究和优化数学模型的算法即可对系统运营进行优化。将这些算法用计算机软件来实现,指导整个仓储的货位管理,流程的梳理等[5,可以极大的节约运维成本和效率,实现精益化运营。
3 智能立体仓库控制管理系统设计
智能立体仓库的管理及控制系统,是基于现代信息技术、控制技术和通信技术等发展起来的综合应用系统,负责整个智能立体仓库的管理、调度工作,是整个仓库系统的控制中枢。该系统有较强的综合性,主要目的是根据各配送点的需求,向各配送点提供配送信息,根据订货查询库存及配送能力,发出配送指令,发出结算指令及发货通知,汇总及反馈配送信息。
整个智能立体仓库计算机管理系统利用一台数据库服务器、一台调度计算机、一台监控计算机组成一个局域网,完成对系统的控制。服务器上安装了数据库管理系统,数据库系统选用SQL Server软件平台。客户机运行应用程序,完成数据的输入\输出处理等前端任务。该系统保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保使用单位及时准确地掌握库存的真实数据,合理保持和控制仓库库存。根据需求,系统包含了若干模块:标签制作、货位数据库和货品数据库的初始化、入库管理、出库管理、统计查询、库存管理、货位调整、账目管理、RFID和条码打印、信息安全、系统接口等。根据以上分析,智能仓库管理软件结构如图3、图4所示,本文设计的智能仓库管理软件实现了该框图中的部分功能,具体的功能包括:
图4
图5
标签制作:依据入库单及标签制作申请单录入的货物信息生成每个物品的电子标签,在标签表面上打印标签序号及产品名称、型号规格,在芯片内记录产品的详细信息[6]。货位数据库和货品数据库的初始化: 实现对所有货物的统一管理和其相应仓储位置的可视化。
出入库管理:入库时,仓库管理员根据订货清单清点检查每一件货品,检查合格后交给仓库保管员送入库房。仓库保管员持手持机扫描货架库位标签和入库物品上的标签并输入物品数量进行入库登记,数据记入手持机内的入库操作数据表,然后将物品放置到指定库位上。如果需要将物品装入包装箱内存放,还需要扫描箱标签以更新手持机内箱明细表。全部物品入库完毕后,将手持机交给管理员,由管理员将入库数据导入后台管理数据库内,完成入库操作。经过这一流程后,仓库中每一种物品的位置、数量、规格型号等都可以在仓储管理软件中一目了然的查找出来,实现了仓储状态的可视化;出库时,仓库管理员根据领料申请查询仓储状态,然后做出预出库单;保管员根据预出库单将指定库位的物品取出,使用手持机扫描库位标签和物品标签将出库信息进行登记,数据记入手持机出库数据表;全部出库物品取出后将出库信息上传到主机,与预出库单作比较,并根据实出数量进行登帐。
统计查询: 主要用于仓库的入库、出库、残损及库存信息的统计查询,可按相应的货物编号、分类,便于供应商、客户和仓库保管人员进行统计查询。
库存管理: 主要用于仓库的库存货物的管理主要内容有:对库存货物的上下限报警;库存呆滞货物报警;货物缺货报警;库存盘点管理: 主要用于仓库的货物盘点清单制作、盘点清单打印、盘点数据输入、盘点货物确认、盘点结束确认、盘点利润统计、盘点货物查询、浏览统计、盘亏盘盈统计等便于实行经济核算;库存分析;退品和废旧物资管理;货位调整:主要用于仓库对库存货物的货位进行调整,进行货位调整查询,同时通过可视化的工具使得仓库管理人员掌握各种货物的存放情况,便于仓库及时准确地查找在库货物。利用最优化的数学算法合理规划仓位,合理的仓位货位管理。
账目管理: 主要用于仓库核算某一时间段的每种货物明细账,每类货物的分类账和全部在库货物的总账,便于仓库实行经济核算。
RFID和条码打印: 主要用于仓库的货物自编RFID和条码打印、货物原有RFID和条码打印等,便于仓库实行RFID和条码管理,自动生成打印各种货物的RFID和条码。
信息安全: 无需客户端,通过认证登录。异地也可查看,但无法进行修改复制等操作。在数据保护方面,使用审计数据库备份各种操作数据,可排除意外带来的损失。
系统接口:为防信息孤岛的现象出现,系统预留多个接口以供加载新功能或与其他系统对接,如CRM、ERP、财务等系统。
4 结束语
从研发到应用,智能仓储可视化信息管理系统对企业有诸多价值,从运维的角度来看,智能仓储可视化信息管理系统对在仓储领域的应用可以极大的提高仓储效率、空间利用率、节约成本精准运营,从而提高企业的整体竞争力;从战略的角度来看,智能仓储可视化信息管理系统对可以帮助企业超越同行进入智能物流领域,在行业内占据有利的地位,甚至引领潮流并设立行业技术标准;从品牌的角度来看,对新技术的超前性应用可以极大的提高企业的品牌高度,博得新技术应用先锋的美名。
参考文献
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关键词:RFID;仓库管理;条形码;出入库
中图分类号:TP391.44
RFID技术在现代的企业管理中变得越来越重要,企业的管理者越来越重视这一种新技术的采用和实现。特别是在现代企业仓库系统的出入问题上尤其重要。通过这种技术可以有效的减少仓库的缺货,存货损失。提高仓库的周转效率。
1 RFID技术介绍
RFID是无线射频识别器的简写,通俗的说就是电子标签。它的组成有应答器,阅读器以及天线。它是一种无线的非接触的自动识别的技术。它的实现是通过一个名为射频设别器的装置把目标对象就行读取。它操作很简单方便。RFID在企业中的应用有两个优点。第一个是快,出入货物的速度快,物流也快,因此可以提高企业仓库的效率。第二个是准,由于各个货物的信息是通过电子信息的形式录入,不会出现数据不准的情况,由此可以提高数据的准确性。以此,实现了企业物流管理的信息化与现代化,提高企业物流管理水平和管理效率,降低企业管理成本。
2 系统硬件介绍
2.1 扩展器
(1)工做电压:8V;(2)工作电流:1.5A;(3)插入损耗:小于3dB;(4).相邻通道隔离度:大于70dB。
2.2 阅读标签卡
这产品稳定性非常好,不需要外接电源的情况下,此产品的正常工作时间可达十年以上。在工业设计和产品的外观上很具有竞争力,是一个很具有性价比高的产品。
(1)工作时间:不低于三年;(2)重量:小于12克;(3)供电电源:3.0V锂电池一枚;(4)工作频率:ISM2400MHz-2483.5MHz;(5)工作温度:-20℃-+60℃;(6)防水等级:IP56;(7)可用频道:200个;(8)相对湿度:90%(无凝露)
2.3 远距离阅读器
有车读卡:读卡角度扇形120度;
数据接口:RS485/WG34/WG26;
读卡速度:50公里/小时,可同时读取100张卡;
读卡距离0.5~30米可调;
增强功能:自带时钟,最多存储2000个白名单;
发射功率:-30dBm~10dBm;
供电方式:12VDC/600mA。
2.4 PDA设备
该产品集视频、语音、数据传输于一体,定位于专业的工业级手持终端,具有抗震抗摔,耐高低温等特点,适用于各种复杂恶劣的作业环境。这个产品就是用在业务员或者是仓库管理人员手持使用的情况下。产品具有很好的工业外观和使用的便携性,在稳定和实用性中很具有竞争力。一般来说,PDA设备和专业的其他设备配套使用,专业性极强,不在另外用于其他的用途。
3 系统的流程
3.1 上架(入库)
作业员将需要的货物贴上条码,并且在装好的箱子上安装无源便签。这样入库的第一步就完成了,按照工作人员手中的PdA设备上读取的入库地点进行一次托盘安放。这里注意在每个托盘上面都有安装一个有源的电子标签。这个有源的电子标签将用于货物的读取。完成之后将每个托盘上的东西放在相应的地方。
3.2 捡货
(1)小车在WMS系统任意终端下载批量订单;(2)系统根据最优路径,自动指示小车按SKU排序拣货;(3)确认拣货位信息,小车按灯系统自动指示“边拣边分”数量,分货后按灯确认;(4)小车自动接收系统指示,并实时指引操作者下一拣货位作业,直至全部完成批量订单。
3.3 补货(移货)
当仓库中有需要货物进行移库的时候,计算机的系统就会给作业工作人员手掌的PDA设备发送相应的指令。作业员通过设备看到指令后,就会看到显示的定位相应的货物,货物的地点,货物的数量以及将要转移的地点也就是目标库。完成相应的标签更改信息后,工作人员把相应的数据发回给计算机系统。
3.4 发货(出库)
当有货物将要出来的时候,系统的计算机就会给PDA发送出来的出库指令。工作的作业人员通过设备可以看到应的货物,货物的地点,货物的数量以及将要转移的地点也就是目标库。工作人员就会取出货物上面的无源标签,修改相应的数据,并且把修改后的数据发回个系统的计算机。
4 系统实现的方向
4.1 实现实物管理信息化
工作重点转向深层次的信息利用和处理。通过数据分析更准确地掌握生产动态,从而降低采购成本,减少物资积压,增强物资采购供应工作准确性和预见性。
4.2 实现即时数据交流
该站首先从硬件着手,购置稳定、可靠的服务器,提高服务器应对更多并发用户需求的运行速度。同时,结合工作实际对软件进行适应性的升级改造。
4.3 实施数字化仓储管理
在室外架设一个AP,建立一个WIFI无线网络,通过这个网络的建立,可以把所有的设备互联起来,这个系统的设备就会成为一个整体,不会出现连接不上的情况。
4.4 向智慧仓储管理迈进
目前这个系统在仓库的出入库管理中表现比较好。在现有的基础上面,通过这个系统可以对物资需求管理,资金的控制,以及消耗的管理上慢慢的建立这样的综合系统进行进一步的综合管理,稳步的建立智慧仓管系统。
5 总结
本文根据RFID这个技术的特点,设计了一个仓库的出入管理的系统,并进行了系统的介绍。首先通过的硬件进行的基本进行了介绍,然后是对出入仓库的流程进行了详细的介绍。最后,写了整个系统应该进行调整的方向和发展的步骤。该系统能够提高信息采集的速度,并且在实际的应用中有一定的实用性。总之,RFID技术在仓库的出入库管理中能够很好地实现监督和控制功能,有很好的发展前景。
参考文献:
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