智能倉儲可視化系統(tǒng)

1、智能倉儲可視化管理信息系統(tǒng) 一、概述倉儲管理系統(tǒng)在物流的整個管理流程中起著非常重要的作用。傳統(tǒng)的倉庫管理一般依賴于一個非自動化的、以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤進(jìn)出的貨物。由于倉儲管理完全由人工實(shí)施，效率極其低下，能管理的倉庫規(guī)模也很小。隨著倉儲管理的物資種類、數(shù)量和出入庫頻率的不斷增加，倉儲管理作業(yè)也已十分復(fù)雜和多樣化，傳統(tǒng)的人工倉儲作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足倉庫管理的快速、準(zhǔn)確要求。目前，條碼掃描技術(shù)在倉儲領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用，作為貨物流和信息流同步的載體。但條碼技術(shù)由于存在信息無法更改、存儲容量小、讀取信息不方便等缺點(diǎn)已逐漸無法滿足要求。RFID (Radio Frequency I

2、dentification) 射頻識別技術(shù)以其非接觸、可重復(fù)使用、快速掃描、讀取方便快捷、數(shù)據(jù)容量大、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)在物流倉儲行業(yè)獲得越來越多的重視。本文將RFID技術(shù)應(yīng)用在倉儲系統(tǒng)中以構(gòu)建智能倉儲可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物電子貨位管理，作業(yè)流程監(jiān)控管理，在數(shù)字化和信息化的基礎(chǔ)上最大限度提升倉儲管理信息系統(tǒng)效率。二、系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，智能倉儲可視化系統(tǒng)由三個層次的軟、硬件組成：采集、匯聚和管理。它們分別負(fù)擔(dān)著信息的獲取、傳輸、管理和消費(fèi)的功能。圖1采集層主要是通過射頻識別設(shè)備以及其它自動識別設(shè)備采集數(shù)據(jù)，包括庫位標(biāo)簽、貨物標(biāo)簽、手持讀寫器、無線接入終端；匯聚層通過無線通信技術(shù)，把采集來的數(shù)據(jù)傳遞

3、到中央數(shù)據(jù)庫，包括無線接入設(shè)備和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；管理層對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、管理和消費(fèi)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等設(shè)備和倉庫管理系統(tǒng)軟件。圖2如圖2所示，從網(wǎng)絡(luò)的角度看，智能倉儲可視化系統(tǒng)的采集層是由一系列的手持、固定和叉車車載讀寫器組成。這些讀寫器負(fù)擔(dān)著對RFID標(biāo)簽信息讀和寫的功能，是智能倉儲可視化系統(tǒng)與庫存貨物產(chǎn)生信息交互的最基本載體。接著，由這些讀寫器產(chǎn)生的信息流會通過無線或者固定網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綆齑嫘畔?shù)據(jù)庫中。信息承載的網(wǎng)絡(luò)可以是以太網(wǎng)，3G通信系統(tǒng)或WiFi無線通信系統(tǒng)等。圖3如圖3所示，智能倉儲可視化信息系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)為客戶端提供訪問接口，通過這些接口，客戶端可以向智能倉儲可

4、視化管理平臺查詢相應(yīng)物品的庫存情況和存放位置。這個客戶端可以是一個手持讀寫器、叉車車載讀寫器，或是一臺計(jì)算機(jī)。智能倉儲可視化信息包含六個模塊和四個數(shù)據(jù)庫。它們分別是信息寫入管理、信息刪除修改、查詢管理、定位管理、信息備份、容錯恢復(fù)模塊；貨位、貨品、標(biāo)簽和審計(jì)數(shù)據(jù)庫。這六個模塊組成了智能倉儲可視化管理平臺，是與采集層的手持、無線和叉車車載讀寫器直接發(fā)生數(shù)據(jù)交互的載體。它們以采集層傳來的數(shù)據(jù)為輸入，直接對這四個數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。三、工作原理圖4智能倉儲可視化信息系統(tǒng)的工作流程原理上是根據(jù)采集層傳來的數(shù)據(jù)為輸入，以智能倉儲可視化管理平臺為主題，對四個數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的過程：貨品數(shù)據(jù)庫為貨艙中入庫每一個的

5、貨物維護(hù)一個記錄（record），包含了貨物的最基本信息，如供應(yīng)商、出廠日期、入庫日期，RFID電子標(biāo)簽信息；貨位數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫以貨位和電子標(biāo)簽為索引存放貨位和電子標(biāo)簽的相應(yīng)信息；入庫、出庫、移庫、補(bǔ)貨、盤庫和查詢是實(shí)時貨位庫存管理 的幾個基本操作，大都是管理層發(fā)出指令、采集層反饋操作結(jié)果的雙向工作流程；當(dāng)庫中貨品狀態(tài)發(fā)生變化后，如移庫、出庫或貨品消耗以后，它在貨品數(shù)據(jù)庫中的record將會做出相應(yīng)更新和變化，甚至從數(shù)據(jù)庫中移除。當(dāng)record從庫存信息數(shù)據(jù)庫中刪除后，其對應(yīng)的貨位會被清空、電子標(biāo)簽會被釋放，用以存放和標(biāo)記另外一個貨物，而貨位數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫也會相應(yīng)變化；從數(shù)據(jù)庫中移除的

6、記錄被存放在審計(jì)數(shù)據(jù)庫中，以備未來的朔源和審計(jì)。從根源上說，智能倉儲可視化信息系統(tǒng)的核心技術(shù)是對倉儲系統(tǒng)進(jìn)行建模的數(shù)學(xué)模型，它也是后續(xù)需要專利保護(hù)的目標(biāo)。通過研究和優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的算法即可對系統(tǒng)運(yùn)營進(jìn)行優(yōu)化。將這些算法用計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn), 指導(dǎo)整個倉儲的貨位管理, 流程的梳理等, 可以極大的節(jié)約運(yùn)維成本和效率, 實(shí)現(xiàn)精益化運(yùn)營。四、工作流程智能倉儲可視化管理信息系統(tǒng) 有較強(qiáng)的綜合性，主要目的是根據(jù)各配送點(diǎn)的需求，向各配送點(diǎn)提供配送信息，根據(jù)訂貨查詢庫存及配送能力，發(fā)出配送指令，發(fā)出結(jié)算指令及發(fā)貨通知，匯總及反饋配送信息。其主要功能模塊如下:標(biāo)簽制作：依據(jù)入庫單及標(biāo)簽制作申請單錄入的貨物信息生成每

7、個物品的電子標(biāo)簽，在標(biāo)簽表面上打印標(biāo)簽序號及產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格，在芯片內(nèi)記錄產(chǎn)品的詳細(xì)信息。 貨位數(shù)據(jù)庫和貨品數(shù)據(jù)庫的初始化: 實(shí)現(xiàn)對所有貨物的統(tǒng)一管理和其相應(yīng)倉儲位置的可視化業(yè)務(wù)管理: 主要用于倉庫的入庫、驗(yàn)收、分揀、堆碼、組配、發(fā)貨、出庫、輸入進(jìn)(發(fā))貨數(shù)量、打印貨物單據(jù)，便于倉庫保管人員正確進(jìn)行貨物的確認(rèn)。 - 入庫管理：入庫時，倉庫管理員根據(jù)訂貨清單清點(diǎn)檢查每一件貨品，檢查合格后交給倉庫保管員送入庫房。倉庫保管員持手持機(jī)掃描貨架庫位標(biāo)簽和入庫物品上的標(biāo)簽并輸入物品數(shù)量進(jìn)行入庫登記，數(shù)據(jù)記入手持機(jī)內(nèi)的入庫操作數(shù)據(jù)表，然后將物品放置到指定庫位上。如果需要將物品裝入包裝箱內(nèi)存放，還需要掃描箱

8、標(biāo)簽以更新手持機(jī)內(nèi)箱明細(xì)表。全部物品入庫完畢后，將手持機(jī)交給管理員，由管理員將入庫數(shù)據(jù)導(dǎo)入后臺管理數(shù)據(jù)庫內(nèi)，完成入庫操作。 經(jīng)過這一流程后，倉庫中每一種物品的位置、數(shù)量、規(guī)格型號等都可以在倉儲管理軟件中一目了然的查找出來，實(shí)現(xiàn)了倉儲狀態(tài)的可視化。 - 出庫管理：出庫時，倉庫管理員根據(jù)領(lǐng)料申請查詢倉儲狀態(tài)，然后做出預(yù)出庫單；保管員根據(jù)預(yù)出庫單將指定庫位的物品取出，使用手持機(jī)掃描庫位標(biāo)簽和物品標(biāo)簽將出庫信息進(jìn)行登記，數(shù)據(jù)記入手持機(jī)出庫數(shù)據(jù)表；全部出庫物品取出后將出庫信息上傳到主機(jī)，與預(yù)出庫單作比較，并根據(jù)實(shí)出數(shù)量進(jìn)行登帳。 統(tǒng)計(jì)查詢: 主要用于倉庫的入庫、出庫、殘損及庫存信息的統(tǒng)計(jì)查詢，可按相應(yīng)的

9、貨物編號、分類，便于供應(yīng)商、客戶和倉庫保管人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢。 庫存盤點(diǎn)管理: 主要用于倉庫的貨物盤點(diǎn)清單制作、盤點(diǎn)清單打印、盤點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入、盤點(diǎn)貨物確認(rèn)、盤點(diǎn)結(jié)束確認(rèn)、盤點(diǎn)利潤統(tǒng)計(jì)、盤點(diǎn)貨物查詢、瀏覽統(tǒng)計(jì)、盤虧盤盈統(tǒng)計(jì)，便于實(shí)行經(jīng)濟(jì)核算。實(shí)現(xiàn)倉庫盤點(diǎn)和倉庫實(shí)物對賬，相互生成報(bào)表。具體可使用手持、叉車車載讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，如物品標(biāo)簽、擺放貨架、物品數(shù)量等。系統(tǒng)可根據(jù)事先設(shè)定的產(chǎn)品分類，自動產(chǎn)生或人工選擇產(chǎn)生盤點(diǎn)任務(wù)表，進(jìn)行盤點(diǎn)作業(yè)，盤點(diǎn)作業(yè)主要掃描產(chǎn)品標(biāo)簽和相應(yīng)的庫位信息。數(shù)據(jù)上傳后，系統(tǒng)會自動列出已盤產(chǎn)品與未盤產(chǎn)品，并根據(jù)需求進(jìn)行盤盈、盤虧等操作。 庫存分析: 主要用于倉庫的庫存貨物結(jié)構(gòu)變動

10、的分析，各種貨 物庫存量，品種結(jié)構(gòu)的分析，便于分析庫存貨物是否積壓和短缺問題。根據(jù)以往的數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)算法進(jìn)行預(yù)測，產(chǎn)生預(yù)售訂單。 庫存管理: 主要用于倉庫的庫存貨物的管理。包括:- 對庫存貨物的上下限報(bào)警：對庫存貨物數(shù)量高于合理庫存上限或低于合理庫存下限的貨物信息提示。- 庫存呆滯貨物報(bào)警：對有入庫但沒有出庫的貨物進(jìn)行信息提示。- 貨物缺貨報(bào)警：對在出庫時庫存貨物為零但又未及時訂貨的貨物進(jìn)行信息提示，便于對在庫貨物進(jìn)行動態(tài)管理，以保持相應(yīng)合理的庫存貨物。- 解決采購周期、庫存天數(shù)等規(guī)范的問題，類似忘記采購、超時到貨、庫存超時等, 可利用即時通信平臺或者類似短信、郵件通知的方式解決。- 二級庫

11、（終端庫）管理，可利用虛擬庫解決。- 應(yīng)急物資綠色通道管理。用于解決突發(fā)事件.- 廠家寄售的管理。需要單獨(dú)設(shè)立的模塊，不計(jì)入財(cái)務(wù)系統(tǒng)。 貨物保質(zhì)期報(bào)警: 主要用于倉庫的庫存貨物的質(zhì)量管理。包括:- 對超過保質(zhì)期的貨物進(jìn)行報(bào)警：對庫存貨物的保質(zhì)期在當(dāng)天到期的貨物進(jìn)行信息提示，對超過保質(zhì)期的貨物進(jìn)行報(bào)警，以便及時進(jìn)行處理。- 對貨物保質(zhì)期查詢：對庫存貨物的保質(zhì)期進(jìn)行查詢，便于倉庫對在庫貨物進(jìn)行質(zhì)量管理，及時處理超過保質(zhì)期的貨物，提高貨物庫存質(zhì)量。退品和廢舊物資管理: 實(shí)現(xiàn)對退品和廢舊物資的統(tǒng)一管理，查詢和統(tǒng)計(jì)，設(shè)定清理時限，過時報(bào)警，方便倉庫管理員及時清理退品和廢舊物資，提高倉庫利用率貨位調(diào)整:

12、主要用于倉庫對庫存貨物的貨位進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行貨位調(diào)整查詢，同時通過可視化的工具使得倉庫管理人員掌握各種貨物的存放情況，便于倉庫及時準(zhǔn)確地查找在庫貨物。利用最優(yōu)化的數(shù)學(xué)算法合理規(guī)劃倉位，合理的倉位貨位管理。 賬目管理: 主要用于倉庫核算某一時間段的每種貨物明細(xì)賬，每類貨物的分類賬和全部在庫貨物的總賬，便于倉庫實(shí)行經(jīng)濟(jì)核算。 RFID和條碼打印: 主要用于倉庫的貨物自編RFID和條碼打印、貨物原有RFID和條碼打印等，便于倉庫實(shí)行RFID和條碼管理，自動生成打印各種貨物的RFID和條碼。信息安全: 無需客戶端，通過認(rèn)證登錄。異地也可查看，但無法進(jìn)行修改復(fù)制等操作。 在數(shù)據(jù)保護(hù)方面，使用審計(jì)數(shù)據(jù)庫備份

13、各種操作數(shù)據(jù)，可排除意外帶來的損失。系統(tǒng)接口：為防信息孤島的現(xiàn)象出現(xiàn)，系統(tǒng)預(yù)留多個接口以供加載新功能或與其他系統(tǒng)對接，如CRM、ERP、財(cái)務(wù)等系統(tǒng)。 本系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng): 軟件運(yùn)用成熟后可承接其他業(yè)務(wù)。 四、功能、應(yīng)用和場景n 管理可視化：貨物、貨位、標(biāo)簽信息通過智能信息管理平臺以視窗方式呈現(xiàn)在電腦終端，管理流程一目了然、系統(tǒng)信息清晰可見n 進(jìn)出貨全自動化：進(jìn)出貨過程中，倉庫管理員的工作簡單、流程清晰，對信息的操作由掃描器和后臺系統(tǒng)自動完成n 貨架優(yōu)化：每隔一段時間，根據(jù)貨物出貨頻度、貨件大小重量調(diào)整存貨貨位，優(yōu)化取貨路線n 叉車導(dǎo)航：當(dāng)接到入庫、盤點(diǎn)或出庫指令后，為叉車提供導(dǎo)航、準(zhǔn)確的定位貨品

14、存儲的庫位n 消息通訊：讀寫器終端在處理日常事務(wù)時，可以實(shí)時的通過無線和有線的連接與應(yīng)用服務(wù)器端或其他客戶端進(jìn)行信息交互n 庫存報(bào)警：實(shí)時跟蹤各種貨物的庫存狀況，根據(jù)出貨種類、速度、頻度設(shè)定閥值并進(jìn)行庫存報(bào)警n 貨物追朔：當(dāng)貨物完成發(fā)貨并已經(jīng)出庫后，若有發(fā)生退貨等需要信息會朔的請求時，根據(jù)備份審計(jì)數(shù)據(jù)庫可查詢的該產(chǎn)品是否從本庫發(fā)出，銷售時間等信息，并且方便查詢當(dāng)時的銷售信息，進(jìn)行有效的監(jiān)督和管理n 接口預(yù)留：系統(tǒng)預(yù)留多個接口以供加載新功能或與其他系統(tǒng)對接，如CRM、ERP、財(cái)務(wù)等系統(tǒng)n 系統(tǒng)建模和算法優(yōu)化五、項(xiàng)目進(jìn)程規(guī)劃時間系統(tǒng)建模和軟件研究開發(fā)系統(tǒng)實(shí)施和運(yùn)行簽訂共同研究開發(fā)合同，預(yù)付款到帳后

15、第一月系統(tǒng)調(diào)研和客戶需求分析，客戶確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二月至第四月完成智能倉儲可視化管理信息系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)，包括但不限于如下系統(tǒng):標(biāo)簽制作，貨位和貨品數(shù)據(jù)庫的初始化業(yè)務(wù)管理， 統(tǒng)計(jì)查詢， 庫存盤點(diǎn)管理 庫存分析， 庫存管理，貨物保質(zhì)期報(bào)警退品和廢舊物資管理，貨位調(diào)整 賬目管理，RFID和條碼打印，信息安全，其他系統(tǒng)接口第五月系統(tǒng)整體測試和客戶演示客戶認(rèn)可該系統(tǒng)功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，簽訂“智能倉儲可視化管理信息系統(tǒng)”實(shí)施合同，支付預(yù)付款后第六月至第九月根據(jù)客戶現(xiàn)場反饋情況，完成系統(tǒng)完善與優(yōu)化- 在客戶現(xiàn)場實(shí)施和調(diào)試智能倉儲可視化管理信息系統(tǒng)- 持續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和改進(jìn)第十月輸出完整的系統(tǒng)文檔和用戶使用書開

16、展知識傳遞和客戶使用培訓(xùn)長期的維護(hù)和保障, 以及定時的系統(tǒng)升級六、研究經(jīng)費(fèi)及其支付方式本項(xiàng)目研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)總計(jì)人民幣 158 萬元，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)包括科研勞務(wù)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備材料費(fèi)、信息資料費(fèi)、差旅費(fèi)等保證項(xiàng)目按合同要求完成的所有費(fèi)用。系統(tǒng)實(shí)施和運(yùn)行的合同及費(fèi)用待本合同執(zhí)行到第五月時簽訂。具體明細(xì)表如下；費(fèi)用金額專家咨詢與系統(tǒng)調(diào)研費(fèi) 3 萬文獻(xiàn)檢索與專利查新費(fèi) 2萬項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人管理費(fèi) 每月0.8萬 X 10個月 8 萬項(xiàng)目秘書 每月0.3萬 X 10個月3 萬數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)與驗(yàn)證費(fèi)(教師4人 X 每月0.6萬 X 10個月 + 博士生2人 X 每月0.2萬 X 10個月 + 碩士生2人 X 每月0.1萬 X

17、 10個月)30 萬系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與驗(yàn)證費(fèi)(教師6人 X 每月0.8萬 X 10個月 + 博士生3人 X 每月0.2萬 X 10個月 + 碩士生3人 X 每月0.1萬 X 10個月)57 萬項(xiàng)目開發(fā)專用場地租用費(fèi) 50平 X 2元每平每天 X 30天 X 10個月3 萬通信/能源/動力/水電費(fèi)/差旅費(fèi)9 萬硬件費(fèi)(網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)，外設(shè)，存儲)，開發(fā)環(huán)境與工具軟件費(fèi)10 萬租用高性能計(jì)算機(jī)計(jì)算和證明優(yōu)化模型費(fèi)用2 萬國家稅收和學(xué)校管理費(fèi)(15%的營業(yè)稅和5%的管理費(fèi))31 萬總計(jì)158萬元 七、核心價值從研發(fā)到應(yīng)用，智能倉儲可視化信息管理系統(tǒng)對企業(yè)有諸多價值，總體來說分為四個方面：運(yùn)維、戰(zhàn)略、品牌和科研：n 從運(yùn)維的角度來看，智能倉儲可視化信息管理系統(tǒng)對在倉儲領(lǐng)域的應(yīng)用可以極大的提高倉儲效率、空間利用率、節(jié)約成本精準(zhǔn)運(yùn)營，從而提高企業(yè)的