基于WMS系統的醫藥物流系統設計與分析

劉金花

（廣西農業職業技術大學，廣西南寧 530007)

0 引言

在新醫改中，國家實行了藥品的招采集配，對藥品流通企業提出了較高的物流配送服務要求，藥品零差價、兩票制又使醫藥流通企業進入“微利時代”。企業想要在微利市場中獲得快速發展，需要更加高效、精細化的管理。倉庫作為醫藥企業的重要部門，藥品供給的及時性、準確性和效率的高低都會影響醫藥的經濟效益。提升醫藥流通行業的現代化物流水平是行業發展的必然趨勢，現代化物流是實現企業降低成本、提供服務、發展業務、提高企業核心競爭力的重要舉措，能更好地服務上下游客戶[1]。建設以WMS倉儲物流管理系統為核心的現代化醫藥物流系統，引入先進的物流技術和管理方式，能夠提高藥品的儲存、運輸和配送效率，減少損耗和浪費，提高整體供應鏈效果，還可以承接第三方貨主的醫藥配送業務，實現精準計費。這不僅能夠確保藥品及時供應，滿足民眾健康需求，還能為醫藥流通企業提供更大的發展空間和競爭優勢。

1 醫藥物流系統規劃設計

倉儲物理系統(Warehouse Management System，WMS)是一個實時的計算機軟件系統，能夠按照運作的業務規則和運算法則對信息、資源、行為、存貨和分銷等進行更完美的管理[2]。

WMS 物流管理系統是一個由軟件、硬件和流程組成的倉儲管理系統[3]，通過計算機控制實現倉庫管理的多種功能，包括收貨、存貨、訂單管理、分揀和配送控制。倉儲管理系統既是人機互動的系統，也是一體化和高集成的系統。基于WMS系統為核心的醫藥物流系統架構圖如圖1所示。

圖1 基于WMS系統為核心的醫藥物流系統架構圖

醫藥公司物流系統主要由WMS 倉儲管理系統、3PL第三方物流系統、TMS運輸管理系統組成。

WMS 倉儲管理系統主要是對倉庫內各種作業的管理，如入庫作業、揀貨作業、補貨作業、庫內作業、盤點作業等。WMS系統還可對各種作業搭配使用的硬件設備操作進行統一調度和下達指令，如輸送線、RF手持電腦、電子標簽、穿梭車等，并實時接收來自各設備終端的反饋數據，實現對庫內藥品各項作業管理實時有效的控制。

3PL 第三方物流系統主要面向委托方，也就是貨主，實現業務對接及提供監管服務的功能。貨主把藥品倉儲管理以及配送服務委托給醫藥流通企業，自己則專心做業務，不需要建立倉庫及車隊配送，從而降低成本。而物流中心只需接收貨主的訂單，通知入庫還是出庫，按照各種作業進行計費，最終與貨主結算即可。第三方計費管理功能需要支持靈活的收費項目定義,倉儲費用支持按照不同存儲媒介（拆零貨架、高位貨架、落地托盤等）分別計價，按照不同存儲條件（常溫、陰涼、冷藏冷凍等）分別計價，支持按照不同方式（按貨位個數、貨位容積、貨位面積、庫存數量等）分別計價，支持按照庫內作業、運輸服務、增值服務等項目分別自動計費，也支持各種自定義費用的手動錄入。各收費項目可設置標準計費單價，同時也可針對不同貨主分別計價。這樣，貨主的貨品在倉庫內的每個作業，WMS系統都會實時統計推送至3PL貨主服務管理系統中。與貨主結算時，每一項收費都有數據依據，保障了第三方貨主委托業務的精細化管理。

TMS 運輸管理系統是一個用來對藥品運輸進行指導、監控、優化的系統，確保藥品運輸的準確有序，主要包括車輛管理（自有、外協），集貨管理、送貨線路管理，運輸調度管理、客戶簽收與回執評價、外協運輸與費用結算管理等，并可通過與GPS 系統對接，實現車輛的實時跟蹤。TMS 運輸管理系統可對訂單的運輸任務進行處理，考慮月臺、車輛負載、路線等因素，合理安排車輛，同時可為本市及外地等地的多點運輸提供支持，可以在統一界面下實現多點任務統一調配，極大方便了調度人員的管理，同時也可以讓貨主實時查詢到藥品的配送情況。

2 WMS系統主要功能設計分析

醫藥流通企業建設基于WMS系統為中心的物流系統，實現倉庫的入庫、儲存、分揀、配送一體化等功能[4]，該系統還能集成先進的物流設施設備和技術，解決大宗藥品快速出入庫作業，降低人工作業強度和人力投入，實現倉庫內無紙化作業。WMS 系統整體流程圖如圖2所示。

圖2 WMS系統整體流程圖

WMS 系統基于現代化物流倉庫規劃的思想進行設計，庫區要設置三級庫，整托庫、整件庫、拆零庫，而不是整散合一地存放。在庫區藥品低于設置的最小庫存時，大庫能逐級向小庫進行補貨作業。貨位要設置每一個儲位有一個唯一編號且有規律，讓人一看就知道在哪個位置，對貨位進行存取藥品時，作業人員可以根據系統的提示快速找到藥品。WMS系統根據每個藥品出入庫的動銷頻次設置ABC分類，庫區貨位根據藥品的ABC分類分為快速區、中速區、慢速區，動銷頻次高的放在離出入口近的快速區，動銷頻次低的放在離出入口遠的慢速區，這樣能減少工作人員來回走動的距離。該方式改變了以往倉儲作業效率依賴于人員對藥品的熟悉程度和經驗，變成了依據系統科學的規劃指導作業，不僅提高了效率還體現了管理的規范性。

WMS 系統作為整個物流系統的中樞神經系統，高效地協調和指揮各個物流子系統的運作，一邊與3PL 第三方物流服務系統充分集成，及時接收貨主訂單指令并將執行的結果反饋回第三方物流服務系統，另一邊除了生成庫內各種單據作業，還通過系統預先設定的作業規則和優化算法，動態調度各種硬件設備，如輸送線、RF 手持電腦、電子標簽等協同完成出入庫作業。最后還與TMS配送系統對接，追蹤每一件藥品是否及時完整的送達客戶處。WMS系統不單對各種作業的結果進行自動存檔，更是通過對作業動作的指導規范和操作確認來保證作業的準確性和速度，增加倉庫作業的效率，提高管理的透明度和真實度。

WMS 系統是一種綜合性的倉儲管理軟件，它不僅用于記錄、核對和管理倉庫作業的結果，還包括倉庫設備和資源的調度和優化、庫存管理、訂單處理、貨物跟蹤、供應鏈協同等。通過利用WMS系統，企業可以提高倉儲操作的效率和精確性，降低庫存成本，提升客戶滿意度，實現供應鏈的協同管理，并且還可與各種現代化設備進行任務下達及數據交互，運行這些設備就必須使用WMS系統。

1)入庫管理系統分析

入庫前要先維護好每盒藥品的體積和整件包裝的體積，每個零貨庫儲位還需設定其容積值，以方便WMS系統計算每個貨位適合放多少體積的藥品。當收貨驗收完所有藥品后，WMS 系統會自動計算庫內有多少體積的空貨位，再根據這些藥品的入出頻次分配合適的貨位存放。操作人員使用掌上電腦也就是RF手持掃描任務條碼，系統會給出存放位置，操作人員把藥品按照提示位置上架后，RF 會立刻把數據回傳系統，增加庫存，做到數據的及時性。

RF 無線掌上電腦的作用很大，可以實時接收和回傳作業數據，用于收貨上架、整件揀貨、復核、盤點等。各種RF無線掌上電腦如圖3所示。

圖3 RF無線掌上電腦

WMS 系統一般是通過WCS 控制系統與RF 終端和其他自動化設備進行對接，建立實時的雙向數據交互，若不符合既定的操作，系統會報警提示，確保整個倉庫的藥品都在管控中，既高效又準確。

2)出庫管理系統分析

出貨流程的重心在于如何快速地完成揀貨。揀貨是接收到貨主的出貨訂單后，盡可能快速準確地將訂單上的每種藥品從其儲存位置或區域揀取出來的作業過程。系統在分配過程中根據訂單的數量將揀貨任務分布在整托盤存儲區、整件揀貨區和拆零揀貨區，針對不同的作業區域選擇使用不同的作業方法。

整托盤的揀貨方式一般規劃用叉車、堆垛機、穿梭車等方式完成，對不同規模的業務有不同的設備要求；整件和拆零拼箱的揀貨最普遍的是用輸送線傳送帶方式完成；散件揀貨B、C類藥品較多采用RF指示揀貨，系統會按路徑優化的順序指示揀貨員到目標貨位進行揀貨，然后再在RF上以圖形化或列表的形式指示揀貨員分貨到揀貨臺車的箱中。而散件A類藥品采用輸送線加電子標簽的方式揀貨，用輸送線將倉庫的拆零揀貨區連接起來，揀貨物流箱通過流水線從一個區域另一區域，以接力的方式完成整個倉庫散件的揀貨任務。每位揀貨員在自己負責的區域內進行揀貨作業，減少了走動距離，提高了效率。如圖4所示。

圖4 出庫管理系統

使用電子標簽揀貨，不需要滿倉庫的找貨位，不需要核對品種，只需在小范圍內按數量揀出藥品即可。因為每個批次的藥品和數量放在哪個貨位已經存儲在WMS 系統中，揀貨人員只需按照系統提示完成數量的揀貨，降低其思考、判斷的時間，即便是剛進入該崗位的人員也可以很快上手，降低企業的培訓和管理成本。使用電子標簽揀貨后，效率和準確率大幅提高，使倉庫可以支撐更大的業務量。揀貨效率提升后縮短了交貨時間，使客戶服務響應加快，提升了企業競爭力。揀貨準確率的提高降低了因發貨不準確造成的客戶投訴、退貨和賠償等。

每一項倉儲作業完成后，WMS 系統都會記錄其完成花費的時間、數據準確度等，進而形成人員的績效考核表，便于管理層統計。如圖5所示。

圖5 收貨員考核表

WMS 系統還要提供大量數據分析報表，如庫區貨位占用分析、庫齡分析、藥品動銷率分析等，還有很多預警如庫存上下限預警，藥品近效期預警等，醫藥公司通過WMS 系統查看和查詢準確的庫存信息報表，為管理層提供企業經營決策服務，從而有利于醫藥公司的發展。

3 WMS系統的技術架構及安全

3.1 技術架構

本WMS 系統采用云架構體系，這種架構使系統具有極強的彈性和靈活的可擴展性。系統邏輯處理模型采用SaaS—PaaS—IaaS 組成的云架構，通過擴展各個組件，提升系統適應性和可維護的便捷性。系統架構圖如圖6所示。

圖6 WMS系統的技術架構圖

前端應用服務包括WMS 的操作界面、RF 的操作界面等，主要用于WMS 系統界面的顯示和界面操作邏輯的處理，可以使用TOMCAT、WEBLOGIC 等常見中間件進行部署。后端應用服務主要處理WMS 的主要業務邏輯，例如收貨、上架、分配、揀貨等業務邏輯的運算和判斷。數據庫服務用于保存WMS 的業務數據，可以使用MySQL、Oracel、SqlServer、PostgreSQL 四 種 數 據庫[5]。除此之外，系統還有定時服務、緩存服務、消息隊列等一些服務，以保證WMS系統能夠支持高并發、大數據量的處理。

本WMS 系統基于Java 語言開發，可以兼容主流的服務器系統。前端界面使用B/S 架構，對常見的瀏覽器都支持，還可以在Mac 等操作系統中運行。數據采用三層存儲機制，數據存儲由生產庫、歷史庫、歸檔庫組成。生產庫存儲當日數據，將當日數據遷移至歷史庫。歷史庫存儲數據，定期將數據進行備份，然后放入歸檔庫，通過及時的數據遷移和實現讀寫分離，可以避免大數據量查詢對生產庫的干擾，從而保持生產庫的瘦身狀態，并確保正常的業務操作進行。這樣，可以保證生產庫更加專注核心業務的處理，提高系統的穩定性和可靠性。數據存儲機制如圖7所示。

圖7 數據存儲機制圖

WMS 系統的各個業務模塊所需的接口業務信息都統一由接口功能模塊來完成。接口功能模塊主要采用Web Service 模式通過的EAI系統與其他各個系統進行數據信息交換[6]。對于數據傳輸量要求很大，但實時性要求不高的信息仍采用FTP 文件交換方式。

3.2 系統安全備份方案

系統的應用服務器應采用集群或熱備機的方式避免單點故障。應用服務器中并不包含數據的變化，因此系統備份的方式沒有固定周期，應根據服務器的更新情況進行備份。數據庫服務器采用mksysb 進行磁帶備份，每天進行數據全備份，采用Raid0+1 磁盤鏡像保證數據高可用性和高并發性，這樣在恢復系統時，從全備份磁盤鏡像中恢復系統，通過數據備份、系統備份及集群服務器快速恢復運行。而客戶端的Windows系統建議采用ghost進行備份即可。另外，重要數據和管理系統選擇云盤功能備份。

4 結束語

近年來，中國醫藥市場逐步實施對外開放政策，導致了醫藥流通市場競爭的加劇，越來越多的外國藥企進入中國市場，國內醫藥企業也面臨著更大的市場競爭壓力。醫藥流通企業只有通過投入進行硬件、軟件的建設改造，盡快形成規模、提高市場占有率，才有生存和發展的空間，在未來全面開發市場的環境中才能具備競爭優勢，立于不敗之地。基于WMS 系統為中心的醫藥物流系統是調整企業組織架構、整合企業物流資源、提升經營管理水平的具體舉措，實現了企業物流管理現代化、提高了企業核心競爭力，也有利于醫藥流通業現代化水平的提高。