立體倉庫附屬微料庫管理系統設計

盧勇　儲紅梅　羅剛　李殿璽　胡鵬程　高軒

摘 要：近年來，立體倉庫系統在沈陽局集團公司各單位得到廣泛應用。有些單位將立體倉庫安放在生產庫房內，使立體倉庫與生產線融合使用，在方便生產需求的同時也帶來一些附加問題，象立體倉庫管理與鐵路物資管理脫節，立體倉庫管理與生產線配合不好，效率低等問題。如何使立體倉庫與生產線真正融合使用，提高生產效率是急需解決的問題。該文分析了立體倉庫與生產線融合時產生的問題，提出了立體倉庫附屬微料庫的概念，并闡述了立體倉庫附屬微料庫如何解決問題及其設計方案和實施過程。

關鍵詞：立體倉庫;微料庫;網絡編程技術;自助取料

中圖分類號：TP39? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

立體倉庫一般由貨架、托盤、巷道堆垛機、輸送機、控制系統和計算機管理系統等部分構成，可以在計算機系統的控制下完成單元貨物的自動存取作業。立體倉庫通過對空間的合理利用、對出入庫的優化調度、對倉儲物資的信息化管理，已成為企業物流和生產管理中不可缺少的倉儲技術，越來越受到企業的重視。鐵路應用立體倉庫的時間較短，但目標卻不局限于物資的儲備管理，更多的注重倉儲物資與生產實際的無縫對接。在實際應用中，由于鐵路生產線的流程和管理不盡相同，立體倉庫在生產過程中往往沒有發揮其優勢，反而有可能會降低原有生產線的工作效率，這一點在鐵路車輛系統的配件立體倉庫上表現得尤為明顯。同時，立體倉庫的庫存管理軟件是相對獨立的，與鐵路內部的物資管理系統脫節，在物資請領、調配等方面無法與鐵路物資管理系統接軌，管理上存在諸多不便。

1 問題分析

該文首先分析立體倉庫的庫存管理軟件與鐵路物資管理系統脫節的問題。以車輛系統的配件立體倉庫為例，立體倉庫的管理系統由2個部分組成，分別是立體倉庫控制系統和庫存管理系統。立體倉庫管理系統的重點傾向于控制系統，它負責立體倉庫的調度控制、狀態監測等關鍵工作。而立體倉庫管理系統中的庫存管理軟件是立體倉庫的輔助管理軟件，只能實現簡單的庫存管理，包括出入庫、盤點、查詢等功能，這與鐵路物資管理系統的功能相比差距較大。鐵路物資管理對物資編碼有統一的規定，鐵路管理物資的基本屬性信息也要比立體倉庫的庫存管理軟件中記錄的多。同時鐵路物資管理有規定的流程，象物資請購、物資出入庫、物資調撥以及相關的審批管理等。這些都是立體倉庫的庫存管理軟件無法實現的，最影響工作效率的是上級庫房或同級庫房調撥到立體倉庫的物資物料信息，無法直接更新到立體倉庫的庫存中，管理人員需要在2個系統分別進行操作，增大工作人員的工作量和出錯概率。

其次，分析立體倉庫與鐵路生產線的對接問題。同樣以車輛系統的配件立體倉庫為例，生產線上需要的配件一般為一批物料的組合，用于裝配車輛上的1個單元設備。如果每次都從立體倉庫的不同貨位取物料再組合到一個工位顯然效率很低，為此立體倉庫常被人為劃分出一些區域存放組合物料，方便生產使用。但即便如此，還是有不盡如人意的地方，象有些易損配件在配發到生產工位后發生損壞，生產線的工作人員需要重新聯系立體庫管理人員啟動堆垛機取回該物料。由于生產線易損物料發生損壞的頻率較高，易損物料種類較多，損壞的時間隨機且分散，生產線的工作人員往往需要排隊等候，打亂了生產線工位的正常工作，降低了工作效率。而堆垛機由于經常往返于各個貨位和取貨口，機械損耗和功耗明顯增加。

2 微料庫的概念

針對鐵路車輛系統配件立體倉庫出現的問題，需要分2個部分進行設計。分別是與鐵路物資管理系統對接設計以及與生產線的融合設計。其中，與鐵路物資管理系統對接時需要開發一套中間系統，可兼容鐵路物資管理系統和立體倉庫的庫存管理軟件，具體的設計這里不做介紹，該文重點介紹立體倉庫與生產線的融合設計。從上面對問題的分析可知，主要的問題在于易損物料的管理。易損物料一般體積和重量都不大，發生損壞的頻率高，但數量不多，一般一次就1～2個。如果能把這些易損物料從立體倉庫提前取出分類保管，等到發生損壞時工作人員就不用到立體倉庫排隊取件了。由此引入了微料庫的概念，即建立一個微料庫將易損物料提前從立體倉庫中調撥出來分類集中管理。每天計劃內的組合物料還是照常從立體倉庫中請領，發生易損物料損耗時，工作人員從微料庫中請領，降低對立體倉庫的機械磨損和功耗，提高取貨效率。總體流程如圖1所示

由圖1可知，由車輛段材料庫調撥出的物資首先調入立體倉庫中。立體倉庫每天按計劃將組合物料輸送生產線各工位上，并定期調撥易損物料入庫到微料庫中。當生產線發生易損物料損壞時工作人員可以從微料庫中取料，生產用剩的物料工作人員可以將其歸還到微料庫或立體倉庫中。這樣立體倉庫和生產線就可以有效融合起來。

3 微料庫設計

3.1 系統架構設計

根據調研分析，微料庫應由2個部分組成，分別是物資管理軟件和微料庫控制子系統。其中物資管理軟件又包括管理網站和手機端軟件。系統結構如圖2所示。

如圖2所示，微料庫的主服務器部署在物料管理服務器上，主要負責物料管理、與微料庫控制子系統交互信息、為移動終端提供服務以及發放授權、與鐵路物資管理系統對接等工作。操作終端用于實現物料管理業務，象立體倉庫管理、調撥管理（包括申請，審批和查詢等）、微料庫狀態顯示等，微料庫控制子系統通過主動掃描、被動掃描或遠程操作的方式進行開倉，從而實現控制物料的自助存取操作，通過接口與微料庫主服務通信可實現遠程開鎖和狀態回傳等功能。移動終端用于實現用戶自助業務，可以實現取料申請、掃碼取料、歸還申請、掃碼存料等業務。

3.2 功能設計

3.2.1 立體倉庫管理

立體倉庫管理包括出入庫管理、調撥管理、盤點管理等功能，除了盤點管理功能外，其他模塊都涉及審批管理。

3.2.1.1 出入庫管理

出入庫管理包括入庫申請、入庫審批、入庫查詢、出庫申請、出庫審批和出庫查詢。入庫管理包括2種情況，一種情況是將上級材料庫調撥來的物資入庫，另一種情況是生產線使用的物料有剩余時，需要送回到立體倉庫。這2種情況的操作是相同的，需要進行標識。入庫申請時，立體倉庫管理員需要填寫入庫申請單，由立體倉庫管理者逐級審批后方可入庫。出庫管理主要是將物料送到生產線，立體倉庫管理員填寫出庫申請單，由立體倉庫管理者逐級審批后方可出庫。出入庫查詢主要用于進度和結果查詢。

3.2.1.2 調撥管理

調撥管理包括調入申請、調入審批、調入查詢、調出申請、調出審批和調出查詢。調入管理主要用于物料不足時，立體倉庫管理員向上級材料庫申請調撥物資，也可以從同級的庫房申請調撥物資，調入申請需要注明物資編碼、名稱、數量、調出單位等。經過本部門審批以及上級或同級庫房管理者的審批后可進行調入工作。調出管理主要是從立體倉庫調出物資到其他庫房包括調入微料庫中。調撥查詢同樣可以查看調撥進度和結果。

3.2.1.3 盤點管理

盤點管理主要是對庫存物資進行盤點，對庫存商品的實際數量進行清查、清點的作業，掌握貨物的流動情況。具體操作是使用系統查詢全部貨品的理論庫存數量，然后將貨位上的托盤調出到出貨口，通過人工對實際盤點數進行一一對比，判斷是否存在數量或重量上的誤差。最后將盤點結果錄入系統。

3.2.1.4 審批管理

審批管理用于審批流程配置和審批實施控制。通過對審批節點的靈活配置，可實現順簽審批會簽審批以及混合審批等審批管理。在實際業務中可根據現場需求進行配置，而無須修改程序。

3.2.2 微料庫管理

微料庫管理包括取料、歸還、補料等功能。主要功能通過手機APP實現，由于微料庫由若干個存儲單元組成，工作人員可以通過自助掃碼的方式取料，流程如圖3所示。

如圖3所示，微料庫管理員根據庫存情況針對物料低于存儲下限的情況進行補料申請。立體倉庫管理者審批通過后調撥物料到微料庫中，系統生成授權碼，微料庫管理員從立體倉庫取貨然后到微料庫憑碼掃描開倉，將物料放入倉內完成補料操作。生產線工作人員需要取料時，在手機APP中填寫并提交取料申請，微料庫管理員審批通過后，工作人員持手機到微料庫，在掃描設備上出示授權碼，成功通過驗證后，相應的物料倉門自動開啟，工作人員可以取料。當生產線的物料出現剩余時，工作人員可以通過手機APP提出歸還申請，微料庫管理員審批通過后，工作人員將物料送到微料庫，在掃描設備上出示授權碼，成功通過驗證后，相應的物料倉門自動開啟，工作人員可以存料。

3.2.3 微料庫監控

微料庫監控包括狀態監測，遠程控制，視頻監控等功能。

由于微料庫采用自助方式進行業務處理，因此需要對微料庫的整個業務流程進行監控。狀態檢測主要是監測物料庫各個單元倉的開關狀態、庫存信息以及處理故障報警和超限預警等信息。遠程控制主要是實現遠程開倉、遠程鎖閉等功能。視頻監控是記錄微料庫各個單元倉的視頻信息，主要是監測記錄作業時工作人員的取存情況。

4 結語

綜上所述，在鐵路車輛系統配件立體倉庫中應用微料庫管理易損物料，可使立體倉庫與生產線有機結合，降低了立體倉庫的磨損和功耗，減少了工作人員排隊等待時間，提高了生產工作效率。對于提升鐵路車輛系統生產力有積極的意義。

參考文獻

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