潘群

[提要] 倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)在現(xiàn)代物流業(yè)中起著承接供應(yīng)鏈上下游的作用。但傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)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(cāng)庫(kù)管理水平、管理精細(xì)度和運(yùn)行效率為前提，結(jié)合RFID技術(shù)，使用棧板作為產(chǎn)品入庫(kù)載體，采用棧板RFID標(biāo)簽與產(chǎn)品外包裝貨箱RFID標(biāo)簽關(guān)聯(lián)的方式，在入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、轉(zhuǎn)倉(cāng)、移庫(kù)等環(huán)節(jié)，方便快捷地利用RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)采集、核對(duì)及糾錯(cuò)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息流和實(shí)物流的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：智能；倉(cāng)儲(chǔ)；物流管理；RFID

中圖分類(lèi)號(hào)：F259.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(cāng)等問(wèn)題不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)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(dòng)下，我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)管理發(fā)展將突破瓶頸，倉(cāng)儲(chǔ)物流體系將逐步與云計(jì)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(jìn)。因而，研究智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)具有重要的意義和價(jià)值。

一、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)智能化的必要性

（一）機(jī)械化與信息化水平有所提高。從機(jī)械化角度來(lái)看，以叉車(chē)、托盤(pán)、貨架為代表的倉(cāng)儲(chǔ)裝備和管理信息系統(tǒng)在大中型倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的應(yīng)用狀況良好。全國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)機(jī)械化作業(yè)率40%以上，管理信息化達(dá)到55%以上；從信息化角度來(lái)看，我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)的信息化正在向智能倉(cāng)儲(chǔ)與互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)方面轉(zhuǎn)化，條形碼、智能標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別等自動(dòng)識(shí)別標(biāo)識(shí)技術(shù)、可視化及貨物跟蹤系統(tǒng)、自動(dòng)或快速分揀技術(shù)，在專(zhuān)業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)應(yīng)用比例有較大的提高。同時(shí)，我國(guó)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流存在物流成本高、企業(yè)規(guī)模小、自動(dòng)化技術(shù)普及程度低等問(wèn)題：

1、物流成本居高不下。2016年，中國(guó)物流費(fèi)用占GDP比重為14.9%，而歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家物流費(fèi)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(cāng)儲(chǔ)企業(yè)數(shù)目從1.7萬(wàn)家增長(zhǎng)至5.2萬(wàn)家，年復(fù)合增長(zhǎng)率為20.4%，就業(yè)人數(shù)由71萬(wàn)人增長(zhǎng)至117.3萬(wàn)人，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到8.2%，企業(yè)數(shù)目和就業(yè)人數(shù)都呈上升態(tài)勢(shì)；一些傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)由于技術(shù)含量低，基本不提供物流增值服務(wù)，行業(yè)投機(jī)性強(qiáng)、抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱，導(dǎo)致價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。

3、基礎(chǔ)設(shè)施落后和技術(shù)水平低。WMS在倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)尚未得到廣泛運(yùn)用，一些基于互聯(lián)網(wǎng)的倉(cāng)儲(chǔ)平臺(tái)還沒(méi)有成熟的商業(yè)模式，尚且處于探索階段，電商倉(cāng)儲(chǔ)的水平與規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)零售快速發(fā)展的物流需求。

（二）新興倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域快速發(fā)展。在提高用戶(hù)體驗(yàn)、提升配送效率上，電商企業(yè)一方面加快自建物流設(shè)施，另一方面 “對(duì)外開(kāi)放”倉(cāng)儲(chǔ)資源；同時(shí)在資本市場(chǎng)推動(dòng)下，倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域的技術(shù)和服務(wù)水平得到快速提高。

（三）倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)取得初步成果。經(jīng)營(yíng)模式方面，倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)正在不斷完善相關(guān)服務(wù)配套設(shè)施、轉(zhuǎn)變企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式，努力實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)空間利用率最大化，并向各種類(lèi)型配送中心發(fā)展；在發(fā)展方向上，企業(yè)通過(guò)并購(gòu)重組、延伸產(chǎn)業(yè)服務(wù)鏈條等方式，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域向網(wǎng)絡(luò)化與一體化服務(wù)方向轉(zhuǎn)變。

（四）智能倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)企業(yè)數(shù)量達(dá)5.2萬(wàn)家，其中累計(jì)建成的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)超過(guò)3，000座。從行業(yè)供應(yīng)方面來(lái)看，2016年倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)新增固定資產(chǎn)規(guī)模達(dá)5，885.1億元，同比增長(zhǎng)22.5%。年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)34.5%。從市場(chǎng)需求方面看，2016年智能倉(cāng)儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)519.4億元，2013～2016年智能倉(cāng)儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)17%。

隨著制造業(yè)、商貿(mào)流通業(yè)外包需求的釋放和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)戰(zhàn)略地位的加強(qiáng)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展和中國(guó)物流業(yè)的崛起為倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)需求，未來(lái)智能倉(cāng)儲(chǔ)存在巨大市場(chǎng)需求，預(yù)計(jì)到2020年，智能倉(cāng)儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模超900億元。

二、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理智能化

智能倉(cāng)儲(chǔ)物流綜合解決方案為各種物流企業(yè)提供采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、分揀、配送、貨物管理、資金管理等專(zhuān)業(yè)化信息服務(wù)。方案主要由車(chē)機(jī)、平臺(tái)、服務(wù)等三部分組成，通過(guò)安裝在車(chē)輛上的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，提供精準(zhǔn)的車(chē)輛位置、接收調(diào)度信息、為車(chē)輛提供高精度導(dǎo)航、駕駛輔助等功能。平臺(tái)主要提供整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的各種軟件應(yīng)用，包括財(cái)務(wù)、配送、分揀等環(huán)節(jié)。

（一）基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的RFID應(yīng)用技術(shù)。RFID技術(shù)具有非接觸式、大容量、快速、高容錯(cuò)、抗干擾和耐腐蝕、安全可靠的信息識(shí)別等特點(diǎn)，在智能物流倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中得到很好的應(yīng)用。

根據(jù)對(duì)實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)管理流程的分析，基于RFID的物流倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的需求：（1）通過(guò)貨品的存儲(chǔ)管理滿(mǎn)足企業(yè)提高響應(yīng)能力和效益的目標(biāo)；（2）規(guī)范業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、出入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、揀貨多環(huán)節(jié)的自動(dòng)化的要求。暢通的業(yè)務(wù)流程是保障高響應(yīng)能力和高效倉(cāng)儲(chǔ)管理的基礎(chǔ)，需要采用科學(xué)的管理流程及組織結(jié)構(gòu)來(lái)使其管理具備優(yōu)化、無(wú)冗余、并行作業(yè)等特點(diǎn)。提高貨品查詢(xún)的準(zhǔn)確性，加快貨品出入庫(kù)速度，從而增大庫(kù)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(guò)程管理可視化、倉(cāng)儲(chǔ)信息可視化，可視化的庫(kù)存管理能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握物品的位置、狀況、活動(dòng)等信息，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存信息自動(dòng)化收集及供應(yīng)的及時(shí)輔助決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)庫(kù)存管理的無(wú)紙化作業(yè)和提高倉(cāng)庫(kù)管理水平和質(zhì)量。可視化已經(jīng)成為供應(yīng)鏈管理中一個(gè)比較重要的方面。

（二）業(yè)務(wù)流程。系統(tǒng)的核心是每件貨物都配備了電子標(biāo)簽，同時(shí)在倉(cāng)庫(kù)各入口的通道處設(shè)置RFID讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器即可通過(guò)貨物上的電子標(biāo)簽獲得貨物的相關(guān)信息。同時(shí)，庫(kù)內(nèi)各貨架之間以及出庫(kù)通道內(nèi)部也設(shè)置相關(guān)數(shù)量的RFID手持終端以及無(wú)線車(chē)載數(shù)據(jù)終端，用以追蹤庫(kù)內(nèi)以及出庫(kù)時(shí)的相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物從入庫(kù)開(kāi)始的自動(dòng)識(shí)別、定位、輸送、存取、出庫(kù)等全部作業(yè)過(guò)程的信息化管理。

1、入庫(kù)流程。（1）通過(guò)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)獲取入庫(kù)作業(yè)指令，了解入庫(kù)時(shí)間、送貨車(chē)輛牌號(hào)、物品清單等有關(guān)資料信息。（2）根據(jù)入庫(kù)物品情況，選擇倉(cāng)庫(kù)，進(jìn)而進(jìn)行物品庫(kù)區(qū)和儲(chǔ)位的分配，做好接貨時(shí)間、人員、接貨地點(diǎn)和裝卸設(shè)備的預(yù)入庫(kù)準(zhǔn)備。（3）物品進(jìn)入待檢區(qū)時(shí)，相關(guān)的RFID讀寫(xiě)器將讀取電子標(biāo)簽中的信息，將實(shí)際入庫(kù)信息與預(yù)入庫(kù)信息進(jìn)行比較，判斷驗(yàn)證電子標(biāo)簽信息與入庫(kù)物品信息是否相符。如果相符，系統(tǒng)將按最佳的存儲(chǔ)方式，自動(dòng)分配庫(kù)位，并把具體位置信息發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)終端，叉車(chē)司機(jī)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(cuò)誤信息發(fā)送至相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)加以解決。（4）根據(jù)無(wú)線數(shù)據(jù)終端提供的信息，叉車(chē)司機(jī)運(yùn)送物品到指定的位置，同時(shí)通過(guò)手持式讀寫(xiě)器核對(duì)位置信息無(wú)誤后把貨物送入相關(guān)庫(kù)位。（5）入庫(kù)業(yè)務(wù)處理結(jié)束后通過(guò)手持RFID讀寫(xiě)器將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)。

2、盤(pán)點(diǎn)流程。（1）根據(jù)相關(guān)計(jì)劃選擇要盤(pán)點(diǎn)的庫(kù)區(qū)、倉(cāng)庫(kù)，制定盤(pán)點(diǎn)表，生成盤(pán)點(diǎn)清單；（2）堆垛機(jī)需要定位到指定貨位，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，通過(guò)RFID讀寫(xiě)器讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)將盤(pán)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送到信息系統(tǒng)，據(jù)此計(jì)算出每個(gè)貨位上的貨物數(shù)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)量與盤(pán)點(diǎn)數(shù)量的差異；（3）進(jìn)行庫(kù)存瀏覽、貨物庫(kù)存分布查詢(xún)、庫(kù)存調(diào)整管理和儲(chǔ)位貨物分析等。

3、出庫(kù)流程。（1）通過(guò)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)獲取出庫(kù)作業(yè)指令，了解出庫(kù)時(shí)間、接貨車(chē)輛牌號(hào)、物品清單等有關(guān)資料信息，制定出庫(kù)計(jì)劃表，編制出庫(kù)單；（2）出庫(kù)單信息傳送至叉車(chē)車(chē)載終端，引導(dǎo)司機(jī)至指定庫(kù)位置，通過(guò)手持讀寫(xiě)器系統(tǒng)確認(rèn)庫(kù)位正確無(wú)誤后，從庫(kù)位上獲取貨物；（3）分揀。叉車(chē)將相關(guān)貨物送至自動(dòng)分揀設(shè)備，自動(dòng)識(shí)別裝置在貨品傳動(dòng)過(guò)程中通過(guò)RFID標(biāo)簽，自動(dòng)識(shí)別并確認(rèn)客戶(hù)訂單，相關(guān)物品撥送到相應(yīng)的包裝線上進(jìn)行包裝以及封口；（4）出庫(kù)驗(yàn)證。在出庫(kù)口處，通過(guò)手持移動(dòng)設(shè)備掃描驗(yàn)證貨物上的相關(guān)信息，核對(duì)無(wú)誤后進(jìn)行準(zhǔn)許出庫(kù)、裝車(chē)作業(yè)。裝車(chē)時(shí)如有貨損情況發(fā)生，立即向相關(guān)單位的業(yè)務(wù)部門(mén)通報(bào)，并按要求進(jìn)行相關(guān)處理。電子標(biāo)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)?？蛻?hù)機(jī)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）結(jié)構(gòu)軟件分為客戶(hù)機(jī)和服務(wù)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(shì)，將任務(wù)合理分配到客戶(hù)端和服務(wù)器端來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。通過(guò)把應(yīng)用軟件的計(jì)算和數(shù)據(jù)合理地分配在客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器兩端，可以有效地降低網(wǎng)絡(luò)通信量和服務(wù)器運(yùn)算量。對(duì)于用戶(hù)請(qǐng)求，如果客戶(hù)機(jī)能夠滿(mǎn)足就直接給出結(jié)果；反之，則需要交給服務(wù)器來(lái)處理。因此，該模式可以均衡事務(wù)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(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器3個(gè)層次組成。該結(jié)構(gòu)的核心部分是Web服務(wù)器，它負(fù)責(zé)接收遠(yuǎn)程的HTTP查詢(xún)請(qǐng)求，然后根據(jù)查詢(xún)的條件到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，再將結(jié)果翻譯成HTML和各種頁(yè)面描述語(yǔ)言，傳送回到提出查詢(xún)請(qǐng)求的瀏覽器。同樣瀏覽器也會(huì)將更該、刪除、新增數(shù)據(jù)記錄描述語(yǔ)言的請(qǐng)求申請(qǐng)至Web服務(wù)器，由后者與數(shù)據(jù)庫(kù)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(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)內(nèi)部采用C/S結(jié)構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)主要用于倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)與外部信息的交互，公共信息的查詢(xún)和發(fā)布。

總之，本系統(tǒng)能通過(guò)貨架RFID標(biāo)簽和地埋RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)精確到庫(kù)位的管理，并實(shí)現(xiàn)快速、輕松的理貨及實(shí)時(shí)盤(pán)點(diǎn)；通過(guò)上下架策略?xún)?yōu)化倉(cāng)庫(kù)空間利用率、提高周轉(zhuǎn)率；通過(guò)叉車(chē)RFID設(shè)備、RFID手持機(jī)、RFID出入庫(kù)門(mén)禁讀寫(xiě)設(shè)備、電子看板和各類(lèi)報(bào)表實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)管理過(guò)程可視化和信息可視化；最終達(dá)到倉(cāng)庫(kù)管理流程標(biāo)準(zhǔn)化、可視化、精細(xì)化、智能化、統(tǒng)一化的效果。

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