面向物聯網的智能化倉儲及實時配送系統應用研究

陳家才 邵博

摘 要：企業內傳統物流模式為收、發、領、退、配送等管理，單一的串聯流程導致效率偏低。隨著現代企業的快速發展，物流過程越來越復雜，物流管理的難度也隨之提高，物資在各個流通環節的聯合調度和管理也越來越重要。目前，物流管理受限于信息化技術的問題正隨著物聯網技術的快速發展逐步解決，通過實現物流管理的網絡化、智能化，可以大大提高企業物流管理效率、降低物流成本，發展智能物流已成為企業快速發展的必然。

關鍵詞：物聯網；智能倉儲；實時配送

目前傳統物流模式存在的主要問題有：（1）零部件揀選搬運憑借經驗，SPS運輸依靠人力，導致結果：工作效率低、人力費用高、靈活性低。（2）廠內分揀環節使用紙質單據，導致結果：分揀效率低、分揀錯誤率高。

而智能物流在實施的過程中強調的是物流過程數據智能化、網絡協同化和決策智能化。綜合工廠生產線的布局，借鑒國內外行業企業先進的管理理念，對物流庫區采用“接近原則”規劃，使物流從有序到精益快速推進，受控物流標準化作業、器具、物流路線、人的行為控制等對物流效率的影響，策劃把“制造物流異常”變成“內部PC物流異常管理”的轉變，實現問題前移；測算物流的配送效率、節拍平衡、人員設備的利用率，實現供應鏈與生產的高效協同。

智能倉儲的核心是WMS+RFID+DPS。WMS系統是一款標準化、智能化過程導向管理的倉庫管理系統，該系統可通過后臺服務程序實現同一客戶不同訂單的合并和訂單分配，并對基于DPS（電子標簽揀配系統）、RF（射頻條碼）、紙箱標簽方式的上架、揀選、補貨、盤點、移庫等操作進行統一調度和下達指令，并實時接收來自DPS、RF和終端PC的反饋數據。整個軟件業務與企業倉庫物流管理各環節吻合，它能夠準確、高效地管理跟蹤客戶訂單、采購訂單、以及倉庫的綜合管理。通過WMS系統使倉庫管理模式發生徹底的轉變，從傳統的“結果導向”轉變成“過程導向”，從“數據錄入”轉變成“數據采集”，兼容原有的“數據錄入”方式，從“人工找貨”轉變成了“導向定位取貨”，同時引入了“監控平臺”讓管理更加高效、快捷。

RFID（射頻識別）是一種非接觸式的智能識別技術。RFID系統由信號發射機、信號接收機、發射接收天線等幾部分組成，通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，利用RFID性能特點復核在揀選過程中可能發生的漏揀配問題，提高揀配及轉運過程整體的可靠性。其特有優勢主要在以下方面：（1）成本：識別工作無須人工參與，降低人員成本、管理成本；（2）掃描識別方面：可以做到穿透性和無屏障閱讀，識別更準確，識別的距離更靈活；（3）抗污染能力和耐久性：RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性；RFID卷標是將數據存在芯片中，因此可以免受污損；（4）安全性：RFID承載的是電子式信息，其數據內容可經由密碼保護，使其內容不易被偽造及變造。

DPS（電子標簽揀配系統）是在廠內分揀區的所有貨架上，為每一個庫位安裝一個電子標簽，根據每日計劃發出出貨指示，同時貨架上的電子標簽亮燈（閃燈），揀貨員按照電子標簽所示數量及時、準確、輕松的完成零部件的揀貨作業，作業完成后拍確認按鈕進行滅燈自檢。DPS電子標簽揀配系統實施后可實現：（1）連接各種輔助設備，有效的提高揀貨速度，揀貨速度比使用前提高30%以上；（2）實現揀貨現場無紙化作業，相比表單作業效率提高40%以上；（3）合理安排揀貨人員的行走路線，避免無謂的走動浪費；（4）降低揀貨錯漏率，使揀貨的正確率達到99%以上。

智能配送的核心是SPS+AGV。SPS（成套供應）是向生產線單輛份配貨的一種物料配送方式，指在和生產線分離的另一個場地，將一輛份零件揀選出來或進行分裝后，按照順序向生產線上操作者供給的方式；這種方式充分體現了適應多品種混亂的精益思想，即揀配需求的資源，在規定的時間內將需求的資源配送到必要位置。SPS系統效益主要體現在：（1）物流在配貨過程中增加質量檢查環節，質量前控，有效降低錯漏裝等問題發生，提高整車直行率；（2）線邊物流面積、生產設備及線邊庫存減少，降低庫存資金，作業現場提升；（3）不受車型、零件、工位限制，提高物流對生產線變化點的應對能力；（4）縮短員工取件走動距離，降低裝配取件工時，提高生產效率。

AGV（自動導引運輸車）是裝備有電磁或光學等自動導引裝置，以可充電蓄電池為其動力來源，能夠沿規定的導引路徑行駛的無人駕駛運輸車。此系統在局域網內與RFID系統、調度平臺進行對接，設備運行狀態實時反饋、資源異常信息及時報警并接收調度平臺派發的業務層任務，在任務完成之后向調度平臺匯報完成狀態。AGV自動搬運設備批量實施后可達到：（1）全程自動運行，保證運轉周期與生產節拍相匹配，穩定生產，提升生產效率；（2）只需定期維護、檢修，大大降低人員成本、管理成本；（3）與公司MES、WMS和LES等系統連接，自動記錄送貨時間、地點等數據，實時監控；（4）帶有三重保護裝置（紅外感應置、防撞膠條保護置、過電流保護），保持安全速度穩定運行。

綜上所述，物流管理水平的高低直接影響企業物流成本水平，進而影響到產品成本，而推廣使用SPS+AGV的配送模式，輔助以“RFID、GPS、DPS系統”等技術，實現智能化“物流生產線管理”，打造全供應鏈一體化管理，可有效提升現代企業的物流整體作業效率、配送效率、設備效率，并且使供應鏈廠商有更大的精力與資金投入專業生產當中，加快產品的研發，提高產品的質量，從而使整個產業向著積極健康的方向發展。

參考文獻

[1]王喜富.物聯網與智能物流[M].北京交通大學出版社，2014.

[2]劉建萍，葉邦彥.智能制造的研究動態及其應用綜述[J].上海大學學報：英文版，2004，8（A01）：129-133.