基于WMS系统的医药物流系统设计与分析

刘金花

（广西农业职业技术大学，广西南宁 530007)

0 引言

在新医改中，国家实行了药品的招采集配，对药品流通企业提出了较高的物流配送服务要求，药品零差价、两票制又使医药流通企业进入“微利时代”。企业想要在微利市场中获得快速发展，需要更加高效、精细化的管理。仓库作为医药企业的重要部门，药品供给的及时性、准确性和效率的高低都会影响医药的经济效益。提升医药流通行业的现代化物流水平是行业发展的必然趋势，现代化物流是实现企业降低成本、提供服务、发展业务、提高企业核心竞争力的重要举措，能更好地服务上下游客户[1]。建设以WMS仓储物流管理系统为核心的现代化医药物流系统，引入先进的物流技术和管理方式，能够提高药品的储存、运输和配送效率，减少损耗和浪费，提高整体供应链效果，还可以承接第三方货主的医药配送业务，实现精准计费。这不仅能够确保药品及时供应，满足民众健康需求，还能为医药流通企业提供更大的发展空间和竞争优势。

1 医药物流系统规划设计

仓储物理系统(Warehouse Management System，WMS)是一个实时的计算机软件系统，能够按照运作的业务规则和运算法则对信息、资源、行为、存货和分销等进行更完美的管理[2]。

WMS 物流管理系统是一个由软件、硬件和流程组成的仓储管理系统[3]，通过计算机控制实现仓库管理的多种功能，包括收货、存货、订单管理、分拣和配送控制。仓储管理系统既是人机互动的系统，也是一体化和高集成的系统。基于WMS系统为核心的医药物流系统架构图如图1所示。

图1 基于WMS系统为核心的医药物流系统架构图

医药公司物流系统主要由WMS 仓储管理系统、3PL第三方物流系统、TMS运输管理系统组成。

WMS 仓储管理系统主要是对仓库内各种作业的管理，如入库作业、拣货作业、补货作业、库内作业、盘点作业等。WMS系统还可对各种作业搭配使用的硬件设备操作进行统一调度和下达指令，如输送线、RF手持电脑、电子标签、穿梭车等，并实时接收来自各设备终端的反馈数据，实现对库内药品各项作业管理实时有效的控制。

3PL 第三方物流系统主要面向委托方，也就是货主，实现业务对接及提供监管服务的功能。货主把药品仓储管理以及配送服务委托给医药流通企业，自己则专心做业务，不需要建立仓库及车队配送，从而降低成本。而物流中心只需接收货主的订单，通知入库还是出库，按照各种作业进行计费，最终与货主结算即可。第三方计费管理功能需要支持灵活的收费项目定义,仓储费用支持按照不同存储媒介（拆零货架、高位货架、落地托盘等）分别计价，按照不同存储条件（常温、阴凉、冷藏冷冻等）分别计价，支持按照不同方式（按货位个数、货位容积、货位面积、库存数量等）分别计价，支持按照库内作业、运输服务、增值服务等项目分别自动计费，也支持各种自定义费用的手动录入。各收费项目可设置标准计费单价，同时也可针对不同货主分别计价。这样，货主的货品在仓库内的每个作业，WMS系统都会实时统计推送至3PL货主服务管理系统中。与货主结算时，每一项收费都有数据依据，保障了第三方货主委托业务的精细化管理。

TMS 运输管理系统是一个用来对药品运输进行指导、监控、优化的系统，确保药品运输的准确有序，主要包括车辆管理（自有、外协），集货管理、送货线路管理，运输调度管理、客户签收与回执评价、外协运输与费用结算管理等，并可通过与GPS 系统对接，实现车辆的实时跟踪。TMS 运输管理系统可对订单的运输任务进行处理，考虑月台、车辆负载、路线等因素，合理安排车辆，同时可为本市及外地等地的多点运输提供支持，可以在统一界面下实现多点任务统一调配，极大方便了调度人员的管理，同时也可以让货主实时查询到药品的配送情况。

2 WMS系统主要功能设计分析

医药流通企业建设基于WMS系统为中心的物流系统，实现仓库的入库、储存、分拣、配送一体化等功能[4]，该系统还能集成先进的物流设施设备和技术，解决大宗药品快速出入库作业，降低人工作业强度和人力投入，实现仓库内无纸化作业。WMS 系统整体流程图如图2所示。

图2 WMS系统整体流程图

WMS 系统基于现代化物流仓库规划的思想进行设计，库区要设置三级库，整托库、整件库、拆零库，而不是整散合一地存放。在库区药品低于设置的最小库存时，大库能逐级向小库进行补货作业。货位要设置每一个储位有一个唯一编号且有规律，让人一看就知道在哪个位置，对货位进行存取药品时，作业人员可以根据系统的提示快速找到药品。WMS系统根据每个药品出入库的动销频次设置ABC分类，库区货位根据药品的ABC分类分为快速区、中速区、慢速区，动销频次高的放在离出入口近的快速区，动销频次低的放在离出入口远的慢速区，这样能减少工作人员来回走动的距离。该方式改变了以往仓储作业效率依赖于人员对药品的熟悉程度和经验，变成了依据系统科学的规划指导作业，不仅提高了效率还体现了管理的规范性。

WMS 系统作为整个物流系统的中枢神经系统，高效地协调和指挥各个物流子系统的运作，一边与3PL 第三方物流服务系统充分集成，及时接收货主订单指令并将执行的结果反馈回第三方物流服务系统，另一边除了生成库内各种单据作业，还通过系统预先设定的作业规则和优化算法，动态调度各种硬件设备，如输送线、RF 手持电脑、电子标签等协同完成出入库作业。最后还与TMS配送系统对接，追踪每一件药品是否及时完整的送达客户处。WMS系统不单对各种作业的结果进行自动存档，更是通过对作业动作的指导规范和操作确认来保证作业的准确性和速度，增加仓库作业的效率，提高管理的透明度和真实度。

WMS 系统是一种综合性的仓储管理软件，它不仅用于记录、核对和管理仓库作业的结果，还包括仓库设备和资源的调度和优化、库存管理、订单处理、货物跟踪、供应链协同等。通过利用WMS系统，企业可以提高仓储操作的效率和精确性，降低库存成本，提升客户满意度，实现供应链的协同管理，并且还可与各种现代化设备进行任务下达及数据交互，运行这些设备就必须使用WMS系统。

1)入库管理系统分析

入库前要先维护好每盒药品的体积和整件包装的体积，每个零货库储位还需设定其容积值，以方便WMS系统计算每个货位适合放多少体积的药品。当收货验收完所有药品后，WMS 系统会自动计算库内有多少体积的空货位，再根据这些药品的入出频次分配合适的货位存放。操作人员使用掌上电脑也就是RF手持扫描任务条码，系统会给出存放位置，操作人员把药品按照提示位置上架后，RF 会立刻把数据回传系统，增加库存，做到数据的及时性。

RF 无线掌上电脑的作用很大，可以实时接收和回传作业数据，用于收货上架、整件拣货、复核、盘点等。各种RF无线掌上电脑如图3所示。

图3 RF无线掌上电脑

WMS 系统一般是通过WCS 控制系统与RF 终端和其他自动化设备进行对接，建立实时的双向数据交互，若不符合既定的操作，系统会报警提示，确保整个仓库的药品都在管控中，既高效又准确。

2)出库管理系统分析

出货流程的重心在于如何快速地完成拣货。拣货是接收到货主的出货订单后，尽可能快速准确地将订单上的每种药品从其储存位置或区域拣取出来的作业过程。系统在分配过程中根据订单的数量将拣货任务分布在整托盘存储区、整件拣货区和拆零拣货区，针对不同的作业区域选择使用不同的作业方法。

整托盘的拣货方式一般规划用叉车、堆垛机、穿梭车等方式完成，对不同规模的业务有不同的设备要求；整件和拆零拼箱的拣货最普遍的是用输送线传送带方式完成；散件拣货B、C类药品较多采用RF指示拣货，系统会按路径优化的顺序指示拣货员到目标货位进行拣货，然后再在RF上以图形化或列表的形式指示拣货员分货到拣货台车的箱中。而散件A类药品采用输送线加电子标签的方式拣货，用输送线将仓库的拆零拣货区连接起来，拣货物流箱通过流水线从一个区域另一区域，以接力的方式完成整个仓库散件的拣货任务。每位拣货员在自己负责的区域内进行拣货作业，减少了走动距离，提高了效率。如图4所示。

图4 出库管理系统

使用电子标签拣货，不需要满仓库的找货位，不需要核对品种，只需在小范围内按数量拣出药品即可。因为每个批次的药品和数量放在哪个货位已经存储在WMS 系统中，拣货人员只需按照系统提示完成数量的拣货，降低其思考、判断的时间，即便是刚进入该岗位的人员也可以很快上手，降低企业的培训和管理成本。使用电子标签拣货后，效率和准确率大幅提高，使仓库可以支撑更大的业务量。拣货效率提升后缩短了交货时间，使客户服务响应加快，提升了企业竞争力。拣货准确率的提高降低了因发货不准确造成的客户投诉、退货和赔偿等。

每一项仓储作业完成后，WMS 系统都会记录其完成花费的时间、数据准确度等，进而形成人员的绩效考核表，便于管理层统计。如图5所示。

图5 收货员考核表

WMS 系统还要提供大量数据分析报表，如库区货位占用分析、库龄分析、药品动销率分析等，还有很多预警如库存上下限预警，药品近效期预警等，医药公司通过WMS 系统查看和查询准确的库存信息报表，为管理层提供企业经营决策服务，从而有利于医药公司的发展。

3 WMS系统的技术架构及安全

3.1 技术架构

本WMS 系统采用云架构体系，这种架构使系统具有极强的弹性和灵活的可扩展性。系统逻辑处理模型采用SaaS—PaaS—IaaS 组成的云架构，通过扩展各个组件，提升系统适应性和可维护的便捷性。系统架构图如图6所示。

图6 WMS系统的技术架构图

前端应用服务包括WMS 的操作界面、RF 的操作界面等，主要用于WMS 系统界面的显示和界面操作逻辑的处理，可以使用TOMCAT、WEBLOGIC 等常见中间件进行部署。后端应用服务主要处理WMS 的主要业务逻辑，例如收货、上架、分配、拣货等业务逻辑的运算和判断。数据库服务用于保存WMS 的业务数据，可以使用MySQL、Oracel、SqlServer、PostgreSQL 四 种 数 据库[5]。除此之外，系统还有定时服务、缓存服务、消息队列等一些服务，以保证WMS系统能够支持高并发、大数据量的处理。

本WMS 系统基于Java 语言开发，可以兼容主流的服务器系统。前端界面使用B/S 架构，对常见的浏览器都支持，还可以在Mac 等操作系统中运行。数据采用三层存储机制，数据存储由生产库、历史库、归档库组成。生产库存储当日数据，将当日数据迁移至历史库。历史库存储数据，定期将数据进行备份，然后放入归档库，通过及时的数据迁移和实现读写分离，可以避免大数据量查询对生产库的干扰，从而保持生产库的瘦身状态，并确保正常的业务操作进行。这样，可以保证生产库更加专注核心业务的处理，提高系统的稳定性和可靠性。数据存储机制如图7所示。

图7 数据存储机制图

WMS 系统的各个业务模块所需的接口业务信息都统一由接口功能模块来完成。接口功能模块主要采用Web Service 模式通过的EAI系统与其他各个系统进行数据信息交换[6]。对于数据传输量要求很大，但实时性要求不高的信息仍采用FTP 文件交换方式。

3.2 系统安全备份方案

系统的应用服务器应采用集群或热备机的方式避免单点故障。应用服务器中并不包含数据的变化，因此系统备份的方式没有固定周期，应根据服务器的更新情况进行备份。数据库服务器采用mksysb 进行磁带备份，每天进行数据全备份，采用Raid0+1 磁盘镜像保证数据高可用性和高并发性，这样在恢复系统时，从全备份磁盘镜像中恢复系统，通过数据备份、系统备份及集群服务器快速恢复运行。而客户端的Windows系统建议采用ghost进行备份即可。另外，重要数据和管理系统选择云盘功能备份。

4 结束语

近年来，中国医药市场逐步实施对外开放政策，导致了医药流通市场竞争的加剧，越来越多的外国药企进入中国市场，国内医药企业也面临着更大的市场竞争压力。医药流通企业只有通过投入进行硬件、软件的建设改造，尽快形成规模、提高市场占有率，才有生存和发展的空间，在未来全面开发市场的环境中才能具备竞争优势，立于不败之地。基于WMS 系统为中心的医药物流系统是调整企业组织架构、整合企业物流资源、提升经营管理水平的具体举措，实现了企业物流管理现代化、提高了企业核心竞争力，也有利于医药流通业现代化水平的提高。