物流自动化信息系统“多库合一”建设模式研究

文/汝继星

引言

仓库是物流中的一个关键环节，国内的物流配送中心大都采用手工或半自动的模式，因此，物流配送的效率并不高。本文提出一种符合我国国情、功能较为齐全、成本低廉的智能仓库自动化无线仓库系统的设计，以达到仓库无线化、自动化、信息化管理的目的。

1.背景及问题分析

工业生产物流系统主要采用传统的生产用五大立库，经过多年的发展，虽然建设方案经过局部的优化和调整，但现有建设模式在仓储管理系统（W M S）方面无法统一。

1.1 物流信息系统建设模式的创新背景。企业物流信息系统建设模式需要创新，首先是企业高质量发展的需求。致力建设数字化、智能化、智慧化的卷烟制造强厂，助推推高质量发展。其次是物流管理模式创新的业务需求。卷烟工业企业纷纷提出“大物流”等管理创新理念，以打造管控一体化智能物流系统为目标，规划建设物流立库和在用平库“多库合一”的信息管理系统。再次是智慧物流系统建设的发展要求。努力构建“全面感知，数字驱动，智能管理，智能决策”的智能物流后勤系统。

1.2 现有系统存在的问题分析。首先是信息系统相互独立。一是现有物流系统采取的建设模式是五库完全独立，各物流仓库之间不存在数据交互。二是由于信息不能互通，在生产调度和质量追溯过程中存在部分功能无法自动实现，物流信息人工处理效率低等问题。三是人工处理过程中可能造成部分数据错误。其次是物流系统集中管控受限。现有物流立库按生产工艺布局孤立分布，管理职能分散于不同部门，各仓库物料、信息、设备也分别由不同部门进行管理与使用。一是易导致生产事故，造成上下游工序的生产信息不能实时同步；二是造成信息孤岛，相互之间数据信息未进行共享和传递。三是无法很好地进行决策分析。

2.智慧物流管控系统设计

在信息技术发展、互联网发展的今天，利用电脑技术，仓库的各项工作都趋向于网络化，并对仓库的各项基本资料进行了智能的统计与管理，并由公司的工作人员对基本资料进行严密的监控和维护，及时进行更新。智能仓库管理系统涵盖了企业的材料和运营的每一个环节，每一个功能单元的构建都可以让企业的各种工作变得更加的智能化，从而规范了企业的各个环节，提升库存管理人员乃至整个企业的工作效率和质量，有效地降低企业的库存成本，提高企业的经营管理水平。

2.1 智慧物流管控系统构建。根据智慧物流系统建设思路，构建以“一体化平台”为主体的智慧物流管控系统。参考工业互联网平台架构标准，遵循“统一平台、数据规范”的理念（如图1所示）。未来以“1+1+N”（一个平台、一套数据、N个工业应用）为依托，对物流系统进行统一集成，整合物流业务数据与管理数据，全面掌握物流整体运营状况，支撑生产与物流决策。基于当前智能设备、大数据、物联网等新技术应用和发展，通过一体化平台建设，创新物流信息系统“多库合一”的管理模式，搭建“统一管理、集中调度，分散作业”的生产物流管控平台，全面构建物流立库以及在用平库为一体的智慧物流管控系统。智慧物流管控系统架构由信息管理层、调度监控层和设备执行层构成，其中信息管理层为高架库和平库等“多库合一”的物流信息管理系统WMS，调度监控层为各库独立的调度控制系统WCS，设备执行层为底层电控系统和设备控制系统，三层架构如图2所示。

图1 智慧物流管控系统设计原则

图2 智能物流管控系统网络架构

2.2 “多库合一”管理模式实现。仓储是企业的存货管理中的一个关键，能够客观、直观地反映一个公司的存货数量、存放地点、物资储备、消费速度，是企业做出准确生产和经营政策的现实依据。有效的仓储管理支配和控制着整个物流活动，是保障物流活动准确进行的前提。仓库管理信息化的建立把仓库、供应商、库存管理者、需求方、运输工具等紧密结合在一起，能够实时、准确地反映入库、出库、库存等情况，实现了数据的分享，对企业的后勤行为进行了正确的控制。现代物流仓库是将物流技术与管理学、技术工程学相融合的产物，使物流活动的效能得到了明显的提升，从而推动了公司的经济发展。通过智慧物流管控系统，基于数字管理实现业务精细化，实现对各仓库库存的实时精确管理。基于算法模型实现调度智能化，减少人工调度强度，提高工作效率。基于批次管理实现跟踪全程化，实现成品、辅料、原料仓储过程的差错校验，为整体批次追溯提供及时有效数据。基于全面集成实现业务协同化，实现全供应链业务动态协同、高效运作。基于大数据分析实现决策科学化，指导物流业务运行、管理优化、精益改善，为科学决策提供支撑。基于统一平台实现管控一体化，实现业务运行、过程监管、辅助决策、大数据分析[6]等功能统一运行管理，提高全系统物流业务管控能力，支撑“统一管理、集中调度，分散作业”的生产物流管理模式。

3.智慧物流管控系统典型应用场景

3.1 协同管控。从不同层级、不同权限、不同岗位，更好地监控各立库、各平库、各设备段的实时动态信息，协调物资调配，节省企业管理成本。

3.2 智能调度。WCS智慧调度系统具备路径自优化功能，可根据路径优先级选择路径、动态规划路径、预先调度设备等，并通过对业务数据、设备数据的实时采集交互，实现仓储、分拣全流程的智能监控。

3.3 智能作业。系统可具备立体库、平面库等货位托盘可视化管理，直观、立体显示品牌、数量、名称；直观显示物料外观，3D方式显示全部货位物料信息。

3.4 故障定位。该系统可以实现故障的可视性和分级，并能将警报信息和位置信息发送给对应的3D场景。结合设备管理系统显示零部件历史故障信息、维修记录、维修图纸导航。

3.5 质量追溯。构建批次链条，实现全链条批次管控和质量追溯。可根据物料批次、生产厂家、生产日期、入库时间等特征实现正反向追溯。

3.6 智能盘点。利用图像识别技术，可在堆垛机上安装摄像机，通过摄像机拍摄的实物与库存清单比对完成自动盘点，消除人工盘点存在的安全及盘差风险。

4.小结

随着经济全球化的发展和社会信息的日新月异，越来越多的企业面临着国内国外双重竞争的压力，随着企业的发展，企业逐渐意识到了仓库管理在企业的运作和运营中的作用。在企业的经营活动中，仓储管理是一个至关重要的过程，因此，提高仓储管理的效率，可以为公司的仓库提供更多的空间，为公司的存货创造更好的条件。由于部分大型企业的下属单位数量众多，业务范围广泛，其生产运营中遇到的最大问题就是材料管理问题。因此，在企业的生产经营活动中研发一套企业自己的仓储管理系统就显得尤为必要。物流信息系统“多库合一”建设模式的创新对企业具有重要意义，既能用于指导新的物流系统设计建造，也可用于现有立库的改造和管理，成为物流系统建设和管理新的发展方向，对于工艺提升、管理调度、质量追溯和质量改进等方面都有积极意义。