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    中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)應用實踐

      信息來源:   發(fā)布時間:2021-09-06  點擊數(shù):

    隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的加速, 倉庫的進出更為頻繁, 倉庫信息管理更為重要。傳統(tǒng)倉庫管理完全由人來完成, 以手工記錄為主, 當企業(yè)的物流業(yè)務成長到一定規(guī)模之后, 隨著訂單數(shù)量的增加, 客戶需求不斷個性化, 執(zhí)行效率就成為物流發(fā)展的瓶頸, 單純依靠人力資源的增加已不能提升出入庫執(zhí)行的速度和精準度。RFID技術、智能終端技術、無線數(shù)據(jù)傳輸技術、數(shù)據(jù)庫技術等物聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展解決了這個問題, 它使計算機技術與現(xiàn)代的管理技術相互配合, 更加準確、高速地完成工業(yè)企業(yè)日常的倉庫管理工作, 由簡單落后轉變成高科技與人工手段并存, 實現(xiàn)了倉庫管理的智能化、信息化、網(wǎng)絡化、自動化, 使企業(yè)能夠以最少的人員來完成更多的工作。

    目前, 傳統(tǒng)中小包裝食用油穿梭式貨架倉庫存儲數(shù)十萬箱、近百個規(guī)格的中小包裝食用油。如此多規(guī)格和數(shù)量的產(chǎn)品儲存在倉庫 (穿梭式貨架食用油倉庫) 內, 每天又有數(shù)萬箱產(chǎn)品頻繁出入庫, 包裝油入庫、庫存、出庫等環(huán)節(jié)都是采用人工管理方式, 管理流程繁瑣, 倉庫管理工作量大, 貨物品種、數(shù)量等信息不完善, 經(jīng)常出現(xiàn)帳、卡、物不符的情況, 導致庫存管理水平低、管理成本高, 已經(jīng)不適應現(xiàn)代化企業(yè)管理的需要, 迫切需要升級改造。

    為進一步提高食用包裝油庫存管理現(xiàn)代化水平, 保障糧油安全, 我們開發(fā)并實施了中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng), 該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術對穿梭式貨架食用油倉庫的出入庫進行智能化集中管理。

    中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)主要擔負貨物的碼盤碼垛、傳輸、存儲、裝卸等實時監(jiān)管任務, 是一個較復雜的綜合系統(tǒng), 它綜合了機械、電子、系統(tǒng)分析、物聯(lián)網(wǎng)等技術。而全自動化智能倉庫建設費用較高。例如我國目前已建成實現(xiàn)全自動化立體倉庫, 其建設費用都在1000萬元以上, 這就促使對傳統(tǒng)穿梭式貨架倉庫的升級改造。同時要求智能倉儲系統(tǒng)必須運行可靠, 經(jīng)濟實用, 實現(xiàn)系統(tǒng)貨物的碼盤、碼垛、傳輸、倉儲等統(tǒng)一協(xié)調調度和管理, 提高系統(tǒng)的運行效率和可靠性, 實現(xiàn)追溯。如何對傳統(tǒng)穿梭式貨架進行智能化管理是系統(tǒng)設計應該考慮的主要問題。

    1 系統(tǒng)技術方案及功能

    開發(fā)中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)的目的主要是為了提升中小包裝倉庫管理水平, 利用現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術和信息化技術實現(xiàn)對食用包裝油入庫、庫存、出庫全過程的貨物標識、跟蹤、管理, 提高管理水平和管理效率, 同時對生產(chǎn)和運行情況進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計, 為管理提供更多詳實的數(shù)據(jù)支撐。

    1.1 布局及流程

    1.1.1 智能倉庫管理系統(tǒng)布局 (圖1)

    1.1.2 入庫流程 (圖2)

    1.1.3 出庫流程 (圖3)

    1.1.4 移庫流程 (圖4)

    1.2 系統(tǒng)硬件結構設計

    根據(jù)倉庫業(yè)務流程和操作需求, 系統(tǒng)硬件結構設計分為五大部分, 包括服務器、管理終端、碼盤子系統(tǒng)、庫門子系統(tǒng)、叉車子系統(tǒng)、手持終端子系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件結構設計見圖5。

    1.2.1 服務器

    服務器采用聯(lián)想公司的RD450服務器, 采用2顆Xeon E5 8核CPU, 內存16GB, 硬盤3×600GB, 采用RAID 5冗余方案。服務器布署ORACLE 11G數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應用服務軟件。

    1.2.2 管理終端

    管理終端采用聯(lián)想商用臺式計算機, 配套IC卡讀卡器和打印機。管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器登錄應用服務器網(wǎng)頁進行管理操作。

    圖1 智能倉庫管理系統(tǒng)布局

    圖1 智能倉庫管理系統(tǒng)布局   下載原圖


    圖2 入庫流程示意圖

    圖2 入庫流程示意圖   下載原圖


    圖3 出庫流程示意圖

    圖3 出庫流程示意圖   下載原圖


    圖4 移庫流程示意圖

    圖4 移庫流程示意圖   下載原圖


    圖5 系統(tǒng)硬件結構設計

    圖5 系統(tǒng)硬件結構設計   下載原圖


    1.2.3 碼盤子系統(tǒng)

    碼盤子系統(tǒng)采用一體化終端, 配套RFID讀卡器、紅外檢測單元等。一體化終端布署碼盤軟件模塊, 完成碼盤業(yè)務管理, 并對附屬設備進行管理。RFID讀卡器用于托盤標簽識別。紅外檢測單元用于托盤狀態(tài)識別。

    1.2.4 叉車子系統(tǒng)

    叉車子系統(tǒng)采用車載一體化終端, 配套IC卡讀卡器、RFID讀卡器、音箱、紅外檢測單元等。車載一體化終端布署叉車軟件模塊, 完成叉車業(yè)務管理, 并對附屬設備進行管理。IC卡讀卡器用于司機身份認證。RFID讀卡器用于托盤和巷道標簽識別。音箱用于語音指示和報警。紅外檢測單元用于托盤狀態(tài)識別。

    1.2.5 庫門子系統(tǒng)

    庫門子系統(tǒng)采用聯(lián)想商用臺式計算機, 配套RFID讀卡器、LED顯示屏、室外音箱等。計算機上布署庫門監(jiān)管軟件模塊, 完成叉車出庫業(yè)務管理、車輛排隊管理, 并對附屬設備進行管理。RFID讀卡器用于托盤和叉車標簽識別。LED顯示屏用于車輛排隊信息和出庫任務信息顯示。室外音箱用于排隊叫車和公共信息播報。

    1.2.6 手持終端

    手持終端采用WINCE系統(tǒng), 具有RFID標簽讀取功能。手持終端上布署移動應用軟件, 完成人工碼盤和標簽管理。

    1.3 系統(tǒng)軟件架構設計

    系統(tǒng)采用B/S+C/S復合架構。業(yè)務管理系統(tǒng)采用B/S架構, 經(jīng)過授權的管理人員通過管理終端進行系統(tǒng)管理、任務下達、業(yè)務查詢、實時監(jiān)管、異常報警處理等操作, 便于分布式布署, 靈活方便;碼盤、叉車、庫門、手持終端等系統(tǒng)采用C/S架構, 具有較高的實時性, 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

    智能倉儲管理系統(tǒng)軟件功能模塊設計見圖6。軟件系統(tǒng)主要包括服務器子系統(tǒng)、業(yè)務管理子系統(tǒng)、碼盤子系統(tǒng)、叉車子系統(tǒng)、庫門子系統(tǒng)、手持終端子系統(tǒng)等6大子系統(tǒng)。

    圖6 智能倉儲管理系統(tǒng)軟件功能模塊設計

    圖6 智能倉儲管理系統(tǒng)軟件功能模塊設計   下載原圖


    1.3.1 服務器子系統(tǒng)

    服務器子系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫管理和應用服務功能, 既承擔數(shù)據(jù)服務, 同時為系統(tǒng)BS客戶端提供后臺應用服務, 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計為三級存儲結構, 即動態(tài)數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分開處理, 提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取速度。應用服務軟件模塊采用C#語言開發(fā), 主要負責后臺業(yè)務管理和網(wǎng)頁數(shù)據(jù)服務。

    1.3.2 業(yè)務管理子系統(tǒng)

    業(yè)務管理子系統(tǒng)包括前臺網(wǎng)頁軟件和服務器后臺應用軟件, 網(wǎng)頁代碼采用JAVA開發(fā)。主要包括業(yè)務接口、計劃排產(chǎn)、任務管理、庫存管理、實時監(jiān)管、業(yè)務查詢、統(tǒng)計報表、異常報警、系統(tǒng)維護、漏油管理等模塊。

    1.3.3 碼盤子系統(tǒng)

    碼盤子系統(tǒng)主要負責碼盤任務接收和碼盤作業(yè)監(jiān)控, 對已碼貨的托盤進行識別和貨物數(shù)據(jù)匹配, 并將碼盤實績反饋到服務器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。碼盤子系統(tǒng)還對碼盤隊列進行動態(tài)維護, 為叉車子系統(tǒng)提供已碼托盤信息。

    1.3.4 叉車子系統(tǒng)

    叉車子系統(tǒng)主要負責叉車任務的接收和叉車作業(yè)監(jiān)控, 包括入庫任務、出庫任務、移庫任務、盤庫任務等。

    1.3.5 庫門子系統(tǒng)

    庫門子系統(tǒng)主要負責出庫叉車和托盤信息識別與任務確認, 并負責完成出庫車輛排隊管理。包括出庫任務監(jiān)控和車輛排隊管理兩個模塊。

    1.3.6 手持終端子系統(tǒng)

    手持終端子系統(tǒng)基于WINCE系統(tǒng)開發(fā), 主要負責移動業(yè)務的處理, 包括人工碼盤、標簽管理、托盤維護等模塊。

    2 項目實施效果

    項目實施后對穿梭式貨架食用油倉庫實現(xiàn)了全過程的智能化管理, 取得了很好的效果, 系統(tǒng)的主要優(yōu)點包括:

    2.1 采用RFID技術

    系統(tǒng)采用RFID+物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)了貨物閉環(huán)流程化管理, 避免出入庫錯誤, 貨物信息全程可追溯。

    2.2 采用任務驅動模式

    系統(tǒng)采用任務驅動模式實現(xiàn)自動理貨、自動調度、自動跟蹤檢查的功能。

    2.3 實現(xiàn)智能化庫存管理

    系統(tǒng)實現(xiàn)了出入庫動態(tài)管理和自動盤庫, 庫存實時在線, 庫存超期預警, 提高庫位利用率, 提高管理效率。

    2.4 對穿梭式貨架倉庫定制升級改造

    項目投資少, 上線快, 可在線改造, 不影響正常生產(chǎn), 能夠快速實現(xiàn)倉庫智能化升級。

    3 效益分析

    3.1 管理分析

    通過RFID識別技術對食用包裝油的碼盤、入庫、庫存、出庫整個生產(chǎn)流轉過程進行智能化管理, 所有生產(chǎn)和庫存信息均利用信息化技術集中管理, 具體到每一箱食用包裝油流轉過程的跟蹤和管理, 有效提高了食用包裝油生產(chǎn)庫存的管理效率和管理水平。實現(xiàn)倉庫的信息自動化、精細化管理, 指導和規(guī)范倉庫人員日常作業(yè), 完善倉庫管理、整合倉庫資源:

    (1) 實現(xiàn)數(shù)字化管理, 出/入庫、物料庫存量等倉庫日常管理業(yè)務可做到實時查詢與監(jiān)控; (2) 提升倉庫貨位利用效率; (3) 減少對操作人員經(jīng)驗的依賴性, 轉變?yōu)橐孕畔⑾到y(tǒng)來規(guī)范作業(yè)流程, 以信息系統(tǒng)提供操作指令; (4) 實現(xiàn)對現(xiàn)場操作人員的噸位考核; (5) 降低作業(yè)人員勞動強度; (6) 改善倉儲的作業(yè)效率; (7) 改善出庫準確率; (8) 提高倉庫作業(yè)的靈活性。

    系統(tǒng)運行近一年來取得了很好的效果, 可根據(jù)每天的訂單自動生成生產(chǎn)計劃、碼盤計劃、入庫計劃, 根據(jù)提貨信息自動生成出庫計劃, 并對所有計劃的執(zhí)行進行跟蹤記錄, 監(jiān)控計劃的執(zhí)行情況, 做到作業(yè)有計劃、產(chǎn)品有跟蹤, 有效保證了帳、卡、物高度的動態(tài)一致性, 生產(chǎn)和庫存情況一目了然, 系統(tǒng)提供了大量的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計手段, 可以自動生成各類報表, 大大減輕了倉庫管理工作的壓力, 提高了倉庫管理的水平。

    3.2 貨物安全

    3.2.1 電子信息統(tǒng)計貨品出入庫, 實時記錄, 方便進行貨品數(shù)量查詢和盤點。

    3.2.2 及時收發(fā)貨品, 并實時進行自盤, 減少出入庫錯誤率;每日系統(tǒng)對倉庫進行收發(fā)整理。確保了帳、物、卡的一致, 使倉庫工作做到日清日畢。

    3.2.3 系統(tǒng)顯示倉庫實時庫存, 綜合計算庫存空間、實時并庫、先進先出, 幫助中小包裝食用油庫存管理處于健康、合理的狀態(tài)。

    3.3 經(jīng)濟分析

    3.3.1 貨位管理

    智能倉庫管理系統(tǒng)通過RFID識別, 實現(xiàn)了倉庫貨位的精確定位與管理, 可以更合理、有效地利用倉庫空間, 以最快速、最正確、最低成本的方式進行倉儲作業(yè), 同樣的倉庫可以存放更多的中小包裝食用油。

    3.3.2 出入庫管理

    通過智能倉庫管理系統(tǒng), 可以實現(xiàn)空間、時間篩選貨位等, 大大提高了作業(yè)效率;同時, 系統(tǒng)可以推薦合并貨位, 根據(jù)避免存儲空間浪費的原則給出并貨建議及優(yōu)先度排序, 提升效率。

    3.3.3 理貨管理

    理貨指令中包含位置信息和最優(yōu)路徑, 避免無效穿梭和貨品的找尋, 提高了單位時間內的理貨量。另外, 系統(tǒng)采用掃描方式提高理貨、出庫速度和準確度, 避免人工操作的失誤。減少理貨員3名 (現(xiàn)不設置理貨員崗) , 共計節(jié)約了大量人工人本。

    3.3.4 精細化管理

    使用系統(tǒng)后, 數(shù)據(jù)采集及時、過程精準管理、自動化智能導向, 提高工作效率, 通過對批次信息的自動采集, 實現(xiàn)了對產(chǎn)品生產(chǎn)或出庫過程的可追溯性。

    4 結論

    智能倉庫管理系統(tǒng)是基于對傳統(tǒng)穿梭式貨架進行智能化管理, 建立以信息系統(tǒng)為支撐的出入庫管理系統(tǒng), 通過對出入庫的管控達到提高效率, 降低成本, 提高風險管控能力的目標, 通過信息系統(tǒng)使出入庫責任明確, 事后可追溯, 提高出入庫作業(yè)運行效率和質量。

    4.1 提升管理效率

    通過管理系統(tǒng)能夠掌握倉庫的庫存、庫容、出入庫作業(yè)等詳細數(shù)據(jù), 根據(jù)準確的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運算, 為用戶提供智能化推薦理貨、調度等管理方案, 實現(xiàn)中小包裝倉庫的智能化管理。

    4.2 自動化信息采集

    通過RFID等技術實現(xiàn)出庫、入庫、盤庫、移庫等作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的自動化采集, 保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的效率和準確性, 確保企業(yè)及時準確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)。

    4.3 提高作業(yè)效率

    采用RFID智能化的貨位和托盤管理, 能夠實現(xiàn)快速的出入庫作業(yè)。

    4.4 節(jié)省數(shù)據(jù)采集成本

    利用先進的、可重復利用的RFID電子標簽替代紙質標簽, 減少管理成本和耗材成本。

    4.5 提高庫位利用率

    通過準確真實的庫存數(shù)據(jù), 合理安排庫位, 實現(xiàn)庫存合理化管理。

    4.6 提高風險管控能力

    根據(jù)各作業(yè)環(huán)節(jié)實時采集的托盤信息、稱重等數(shù)據(jù)和系統(tǒng)分析, 實現(xiàn)出入庫作業(yè)的全程監(jiān)管, 降低放錯、取錯、錯發(fā)、誤發(fā)、多發(fā)等風險。

    4.7 節(jié)約運營成本

    實現(xiàn)倉庫的合理化管理, 降低運營成本。

    5 結束語

    中小包裝食用油倉庫智能倉儲系統(tǒng)的開發(fā)與實施在食用油倉儲自動化和信息化方面做出了有益的探索, 尤其是對以人工管理為手段的傳統(tǒng)倉庫升級改造提供了可行方案, 具有較大的現(xiàn)實價值, 可以在糧油或相近行業(yè)得到推廣應用, 進一步提升智能化倉儲系統(tǒng)信息化管理應用實踐水平。但是在實際應用的過程也碰到了叉車無線網(wǎng)絡漫游AP切換時間長影響信息傳遞等問題, 下一步還需要對無線網(wǎng)絡進一步優(yōu)化和完善, 提高網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和時效性。

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