倉儲管理中的聲光揀選系統(tǒng)研究

馬黎+汪寶康+楊洋+黃庭禮+胡偉

【摘要】 運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力物資倉庫的智能化，包括物資倉庫的標(biāo)準(zhǔn)化改造建設(shè)，智能設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計安裝，感知設(shè)備的嵌入應(yīng)用，智能化貨架的設(shè)計應(yīng)用，自助式服務(wù)的倉儲管理方式，聲光揀選技術(shù)提示和引導(dǎo)物資揀選過程。為物資管理提供智能化手段和簡化物資領(lǐng)用流程、領(lǐng)用方式，為生產(chǎn)緊急搶修事件提供24小時物資供應(yīng)服務(wù)。

【關(guān)鍵字】 智能化倉庫 聲光揀選技術(shù) 倉庫自助服務(wù)

一、概述

倉儲管理是物流管理過程中的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的物資倉儲管理主要依賴于通過人力來進(jìn)行倉庫的物資管理工作。隨著物資供應(yīng)鏈效率的提升和生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)對物資供應(yīng)的要求越來越高，傳統(tǒng)人工的管理的倉儲模式已經(jīng)無法適應(yīng)快速高效的物資需求。

為了適應(yīng)生產(chǎn)過程中的物資的快速和頻繁的配送要求，同時降低倉儲成本，物流中心的日常出入庫流程中的揀選作業(yè)必須比傳統(tǒng)揀選方式更快而且更有效率，理想的揀選作業(yè)的解決方案，是在倉庫的輸入端提交需求清單，倉庫能夠自動揀選物資并自動輸出物資給需求人員，但是由于倉庫的地理位置已經(jīng)倉庫規(guī)模的特殊性，中小型的物資倉庫無法建立大型的智能倉庫系統(tǒng)，比如立體式智能倉庫。

因此，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與倉庫標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)相結(jié)合，通過運(yùn)用智能化設(shè)備和技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和倉庫物資貨架、貨位以及物資標(biāo)簽相結(jié)合的應(yīng)用方式即能滿足中小型倉庫的智能化建設(shè)需求，又能為倉儲管理提供智能化手段提高物資周轉(zhuǎn)效率、滿足應(yīng)急事件下的物資需求，從而實(shí)現(xiàn)物資倉儲的集約化、規(guī)范化、高效化管理。

二、聲光揀選系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)制

智能倉儲系統(tǒng)大致可分為三個層次，主要劃分為：WMS、WCS、底層硬件設(shè)備。

第一，處于系統(tǒng)最上層的是WMS（倉庫管理系統(tǒng)），負(fù)責(zé)處理倉儲業(yè)務(wù)邏輯的數(shù)據(jù)；

第二，處于中間層的系統(tǒng)為WCS（倉儲控制系統(tǒng)），負(fù)責(zé)自動承接WMS下發(fā)給倉庫現(xiàn)場需要執(zhí)行的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和持久化，然后把業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行過程分解為多個子任務(wù)，每個子任務(wù)下分為多個有邏輯關(guān)系的動作，每個動作的執(zhí)行也需要通過WCS解析完成并進(jìn)行持久化存儲，同時控制具體設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)指令。

第三，最下層是具體的物流設(shè)備，本文論述的聲光揀選就屬于該層設(shè)備。

聲光揀選過程由貨架指示燈、貨位標(biāo)簽、區(qū)域控制器、聲音輸出模塊等設(shè)備組成。每個區(qū)域控制器下設(shè)最多為100個設(shè)備，并通過總線通信控制協(xié)議進(jìn)行下級標(biāo)簽或控制單元的數(shù)據(jù)傳輸和通信控制。

通過在每一列貨架安裝指示燈具，在每一個貨位安裝貨位指示標(biāo)簽，貨位指示標(biāo)簽由反饋按鈕、貨位顯示屏、交互按鈕組成。區(qū)域控制器負(fù)責(zé)控制下屬所有設(shè)備，包括貨架燈、貨位標(biāo)簽、聲音模塊、條碼掃描槍。貨架指示燈提供視覺提示，貨位標(biāo)簽的貨位按鈕也可以通過燈光提示，同時提供貨位信息顯示和確認(rèn)信息反饋。

三、WMS系統(tǒng)接口設(shè)計

WMS（倉庫管理系統(tǒng)）作為數(shù)據(jù)的上游系統(tǒng)需要為WCS（倉庫控制系統(tǒng)）提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口。在接口的通用性、可移植性、安全性、以及可靠性上都有比較高的要求。

設(shè)備初始化接口

四、WCS控制系統(tǒng)設(shè)計

WCS（倉庫控制系統(tǒng)）在智能倉庫的現(xiàn)場作業(yè)中起到了核心作用，WCS不僅需要接收、處理、分析WMS送過來的業(yè)務(wù)訂單，還需要負(fù)責(zé)管理、控制所有的智能倉庫硬件設(shè)備，同時需要提供容災(zāi)、容錯機(jī)制，對現(xiàn)場流程執(zhí)行過程中遇到的特殊執(zhí)行結(jié)果要能夠及時處理和分析，目前的現(xiàn)場處理機(jī)制一般都是程序提前設(shè)置好的，沒有自動學(xué)習(xí)的機(jī)制，這就要求現(xiàn)場處理程序要有要容錯機(jī)制，才能保證業(yè)務(wù)流程正常進(jìn)行。

WCS倉庫控制系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備，連接硬件設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，軟件控制部分和上層數(shù)據(jù)接口組成。硬件設(shè)備負(fù)責(zé)各自的功能，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備把所有的設(shè)備通過TCP/IP的方式組合到一個私有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。軟件控制系統(tǒng)管理所有硬件設(shè)備，負(fù)責(zé)進(jìn)行訂單流程的執(zhí)行，指揮硬件設(shè)備完成指定流程。同時對上層傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行離線存儲，同時具有緩存功能，在上層通信連接失敗時在本地進(jìn)行存儲，WMS恢復(fù)時將離線數(shù)據(jù)進(jìn)行提交。

WCS系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計：任務(wù)分解調(diào)度以及動作的分解和動作邏輯關(guān)系判定是該系統(tǒng)的關(guān)鍵核心技術(shù)，各子系統(tǒng)的功能必須有條有紊才能完成各種類型的倉庫作業(yè)業(yè)務(wù)流程，這也是WCS系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵。

五、結(jié)語

針對企業(yè)云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司倉儲管理存在倉庫庫存量大、資金周轉(zhuǎn)慢、易造成積壓浪費(fèi)的現(xiàn)狀，需借鑒國內(nèi)外在物資倉儲方面的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，針對公司辦公用品、工器具管理開展研究，探索實(shí)施倉庫管理新模式。通過與物資系統(tǒng)對接，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場出入庫的智能化管理，替代傳統(tǒng)手工記錄出入庫信息的方式，減少材料員的工作量，提高現(xiàn)場出入庫管理效率，同時通過急救包實(shí)時在線信息跟蹤，及時掌握急救包使用情況并科學(xué)的安排配送補(bǔ)給工作。擬先期實(shí)現(xiàn)辦公用品、工器具的管理研究，逐步推廣到急救包和其他類別物資現(xiàn)場出入庫管理。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 田世海，劉笑靜 智能倉庫出入庫系統(tǒng)優(yōu)化研究

[2] 張欣； 劉國松； 劉京婧. 汽車物流燈光揀選系統(tǒng)電子標(biāo)簽的設(shè)計

[3]劉鋼. 醫(yī)藥行業(yè)倉儲物流自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)