智能倉儲物流管理系統淺析

潘群

[提要] 倉儲環節在現代物流業中起著承接供應鏈上下游的作用。但傳統的倉儲管理技術在現代物流業飛速發展的狀態下已顯得力不從心。本文以提高制造業倉庫管理水平、管理精細度和運行效率為前提，結合RFID技術，使用棧板作為產品入庫載體，采用棧板RFID標簽與產品外包裝貨箱RFID標簽關聯的方式，在入庫、出庫、盤點、轉倉、移庫等環節，方便快捷地利用RFID標簽，實現信息自動采集、核對及糾錯，同時實現信息流和實物流的統一。

關鍵詞：智能；倉儲；物流管理；RFID

中圖分類號：F259.22 文獻標識碼：A

收錄日期：2018年3月2日

隨著物流業的快速發展，缺貨與爆倉等問題不斷涌現，傳統的倉儲技術與現代物流業的發展已出現脫節現象。在“互聯網+”戰略的帶動下，我國倉儲管理發展將突破瓶頸，倉儲物流體系將逐步與云計算、大數據等新一代互聯網技術深度融合，朝著數字化、智能化的方向邁進。因而，研究智能倉儲管理系統具有重要的意義和價值。

一、倉儲物流管理現狀及實現智能化的必要性

（一）機械化與信息化水平有所提高。從機械化角度來看，以叉車、托盤、貨架為代表的倉儲裝備和管理信息系統在大中型倉儲企業的應用狀況良好。全國倉儲業機械化作業率40%以上，管理信息化達到55%以上；從信息化角度來看，我國倉儲業的信息化正在向智能倉儲與互聯網平臺方面轉化，條形碼、智能標簽、無線射頻識別等自動識別標識技術、可視化及貨物跟蹤系統、自動或快速分揀技術，在專業倉儲企業應用比例有較大的提高。同時，我國自動化倉儲物流存在物流成本高、企業規模小、自動化技術普及程度低等問題：

1、物流成本居高不下。2016年，中國物流費用占GDP比重為14.9%，而歐美等發達國家物流費用占GDP比重約6%，相比之下，仍存在較大的差距。

2、企業小散亂現象明顯。從2010年至2016年，倉儲企業數目從1.7萬家增長至5.2萬家，年復合增長率為20.4%，就業人數由71萬人增長至117.3萬人，年復合增長率達到8.2%，企業數目和就業人數都呈上升態勢；一些傳統的倉儲服務由于技術含量低，基本不提供物流增值服務，行業投機性強、抗風險能力弱，導致價格競爭激烈。

3、基礎設施落后和技術水平低。WMS在倉儲行業尚未得到廣泛運用，一些基于互聯網的倉儲平臺還沒有成熟的商業模式，尚且處于探索階段，電商倉儲的水平與規模遠遠不能滿足網絡零售快速發展的物流需求。

（二）新興倉儲領域快速發展。在提高用戶體驗、提升配送效率上，電商企業一方面加快自建物流設施，另一方面 “對外開放”倉儲資源；同時在資本市場推動下，倉儲領域的技術和服務水平得到快速提高。

（三）倉儲行業轉型升級取得初步成果。經營模式方面，倉儲企業正在不斷完善相關服務配套設施、轉變企業經營模式，努力實現倉庫空間利用率最大化，并向各種類型配送中心發展；在發展方向上，企業通過并購重組、延伸產業服務鏈條等方式，實現倉儲領域向網絡化與一體化服務方向轉變。

（四）智能倉儲行業市場規模分析。據不完全統計，2016年倉儲行業企業數量達5.2萬家，其中累計建成的自動化立體倉庫超過3，000座。從行業供應方面來看，2016年倉儲行業新增固定資產規模達5，885.1億元，同比增長22.5%。年復合增長率達34.5%。從市場需求方面看，2016年智能倉儲市場規模達519.4億元，2013～2016年智能倉儲市場規模年均復合增長率達17%。

隨著制造業、商貿流通業外包需求的釋放和倉儲業戰略地位的加強，中國經濟的持續健康發展和中國物流業的崛起為倉儲業的發展提供了巨大的市場需求，未來智能倉儲存在巨大市場需求，預計到2020年，智能倉儲市場規模超900億元。

二、倉儲物流管理智能化

智能倉儲物流綜合解決方案為各種物流企業提供采購、運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、分揀、配送、貨物管理、資金管理等專業化信息服務。方案主要由車機、平臺、服務等三部分組成，通過安裝在車輛上的專業設備，提供精準的車輛位置、接收調度信息、為車輛提供高精度導航、駕駛輔助等功能。平臺主要提供整個系統運行的各種軟件應用，包括財務、配送、分揀等環節。

（一）基于物聯網平臺的RFID應用技術。RFID技術具有非接觸式、大容量、快速、高容錯、抗干擾和耐腐蝕、安全可靠的信息識別等特點，在智能物流倉儲管理系統中得到很好的應用。

根據對實際倉儲管理流程的分析，基于RFID的物流倉儲管理系統應滿足以下幾個方面的需求：（1）通過貨品的存儲管理滿足企業提高響應能力和效益的目標；（2）規范業務流程，實現存儲、出入庫、盤點、揀貨多環節的自動化的要求。暢通的業務流程是保障高響應能力和高效倉儲管理的基礎，需要采用科學的管理流程及組織結構來使其管理具備優化、無冗余、并行作業等特點。提高貨品查詢的準確性，加快貨品出入庫速度，從而增大庫存中心的吞吐量；（3）減輕管理人員的工作量，提高工作效率；（4）過程管理可視化、倉儲信息可視化，可視化的庫存管理能夠及時、準確地掌握物品的位置、狀況、活動等信息，實現庫存信息自動化收集及供應的及時輔助決策，進而實現庫存管理的無紙化作業和提高倉庫管理水平和質量。可視化已經成為供應鏈管理中一個比較重要的方面。

（二）業務流程。系統的核心是每件貨物都配備了電子標簽，同時在倉庫各入口的通道處設置RFID讀寫器，讀寫器即可通過貨物上的電子標簽獲得貨物的相關信息。同時，庫內各貨架之間以及出庫通道內部也設置相關數量的RFID手持終端以及無線車載數據終端，用以追蹤庫內以及出庫時的相關信息，從而實現對貨物從入庫開始的自動識別、定位、輸送、存取、出庫等全部作業過程的信息化管理。

1、入庫流程。（1）通過倉儲管理信息系統獲取入庫作業指令，了解入庫時間、送貨車輛牌號、物品清單等有關資料信息。（2）根據入庫物品情況，選擇倉庫，進而進行物品庫區和儲位的分配，做好接貨時間、人員、接貨地點和裝卸設備的預入庫準備。（3）物品進入待檢區時，相關的RFID讀寫器將讀取電子標簽中的信息，將實際入庫信息與預入庫信息進行比較，判斷驗證電子標簽信息與入庫物品信息是否相符。如果相符，系統將按最佳的存儲方式，自動分配庫位，并把具體位置信息發送至無線數據終端，叉車司機由此獲取相關信息；若不相符，系統則輸出提示信息，并將錯誤信息發送至相關業務部門加以解決。（4）根據無線數據終端提供的信息，叉車司機運送物品到指定的位置，同時通過手持式讀寫器核對位置信息無誤后把貨物送入相關庫位。（5）入庫業務處理結束后通過手持RFID讀寫器將相關數據傳送至數據庫。

2、盤點流程。（1）根據相關計劃選擇要盤點的庫區、倉庫，制定盤點表，生成盤點清單；（2）堆垛機需要定位到指定貨位，在無線網絡環境里，通過RFID讀寫器讀取相關數據，同時將盤點數據傳送到信息系統，據此計算出每個貨位上的貨物數量的統計數量與盤點數量的差異；（3）進行庫存瀏覽、貨物庫存分布查詢、庫存調整管理和儲位貨物分析等。

3、出庫流程。（1）通過倉儲管理系統獲取出庫作業指令，了解出庫時間、接貨車輛牌號、物品清單等有關資料信息，制定出庫計劃表，編制出庫單；（2）出庫單信息傳送至叉車車載終端，引導司機至指定庫位置，通過手持讀寫器系統確認庫位正確無誤后，從庫位上獲取貨物；（3）分揀。叉車將相關貨物送至自動分揀設備，自動識別裝置在貨品傳動過程中通過RFID標簽，自動識別并確認客戶訂單，相關物品撥送到相應的包裝線上進行包裝以及封口；（4）出庫驗證。在出庫口處，通過手持移動設備掃描驗證貨物上的相關信息，核對無誤后進行準許出庫、裝車作業。裝車時如有貨損情況發生，立即向相關單位的業務部門通報，并按要求進行相關處理。電子標簽中的數據也將同步更新。

（三）系統架構

1、C/S結構。客戶機/服務器（Client/Server，C/S）結構軟件分為客戶機和服務器兩層。該結構可以充分利用兩端硬件環境的優勢，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現，降低了系統開銷。通過把應用軟件的計算和數據合理地分配在客戶機和服務器兩端，可以有效地降低網絡通信量和服務器運算量。對于用戶請求，如果客戶機能夠滿足就直接給出結果；反之，則需要交給服務器來處理。因此，該模式可以均衡事務的處理，充分保證數據的一致性。

2、B/S結構。B/S（Browser/Server）結構由瀏覽器、Web服務器、數據庫服務器3個層次組成。該結構的核心部分是Web服務器，它負責接收遠程的HTTP查詢請求，然后根據查詢的條件到數據庫服務器獲取相關數據，再將結果翻譯成HTML和各種頁面描述語言，傳送回到提出查詢請求的瀏覽器。同樣瀏覽器也會將更該、刪除、新增數據記錄描述語言的請求申請至Web服務器，由后者與數據庫聯系完成這些工作。

由于C/S結構的安全性比B/S結構好，在倉儲業務內部采用C/S結構，B/S結構主要用于倉儲管理系統與外部信息的交互，公共信息的查詢和發布。

總之，本系統能通過貨架RFID標簽和地埋RFID標簽實現精確到庫位的管理，并實現快速、輕松的理貨及實時盤點；通過上下架策略優化倉庫空間利用率、提高周轉率；通過叉車RFID設備、RFID手持機、RFID出入庫門禁讀寫設備、電子看板和各類報表實現對倉庫管理過程可視化和信息可視化；最終達到倉庫管理流程標準化、可視化、精細化、智能化、統一化的效果。

主要參考文獻：

[1]陳杰.基于物聯網的智能倉儲管理系統研究[J].合肥工業大學，2015.

[2]吳春映.物聯網在企業物流倉儲管理中的運用探究[J].科技致富向導，2014.11.

[3]黎鑫.基于物聯網技術的倉儲物流管理系統研究[J].物流技術，2014.4.