垂直升降貨柜應(yīng)用倉儲管理論文范文
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摘要：自動化立體倉儲系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)管理系統(tǒng)中占有非常重要的地位，垂直升降貨位作為自動化立體倉儲系統(tǒng)的重要設(shè)備，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械、石化、醫(yī)藥、電子、銀行等行業(yè)。為有效發(fā)揮垂直升降貨柜的優(yōu)勢，結(jié)合垂直升降貨柜的特點(diǎn)，在現(xiàn)有倉儲業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對垂直升降貨柜應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了二次開發(fā)，通過條碼使用、可視化設(shè)計(jì)以及與倉儲業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了倉儲業(yè)務(wù)自動化操作和一體化管理，提升了倉儲管理信息化水平。
關(guān)鍵詞：倉儲管理；垂直升降貨柜；一體化管理；系統(tǒng)管理
1引言
倉儲管理作為物資保障的重要一環(huán)，直接影響著整個物資保障工作的順利進(jìn)行。傳統(tǒng)的倉儲管理采用普通貨柜和貨架作為物資存儲設(shè)備，通過倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物資出入庫和庫存信息的管理，由于業(yè)務(wù)系統(tǒng)與存儲設(shè)備無法聯(lián)動，在庫房現(xiàn)場操作人員大多將紙質(zhì)單據(jù)作為操作依據(jù)，通過手工記錄實(shí)物卡片和人工比對物資信息，倉儲管理存在管理方法落后、作業(yè)效率低、勞動強(qiáng)度大、庫房空間利用率低等問題，影響了物資保障工作的順利開展。為進(jìn)一步提升倉儲工作效率和管理水平，采用垂直升降貨柜替代原有普通倉儲設(shè)備，結(jié)合垂直升降貨柜的特點(diǎn)對其控制軟件進(jìn)行二次開發(fā)，并與現(xiàn)有的倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行集成，通過條碼的使用和可視化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了倉儲數(shù)據(jù)的自動比對和傳遞、物資出入庫和盤點(diǎn)的自動化操作、倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)和設(shè)備的一體化管理，倉儲管理信息化水平和存儲能力得到極大提升。
2垂直升降貨柜
垂直升降貨柜作為現(xiàn)代化的倉儲設(shè)備，是由電腦控制的自動存取貨物的倉儲設(shè)備，自20世紀(jì)90年代初期開始在國內(nèi)應(yīng)用，并在近幾年得到一定發(fā)展。該貨柜以托盤為存儲單元，通過升降車上下和水平運(yùn)行使托盤在貨柜內(nèi)部某貨位和取貨口之間移動，實(shí)現(xiàn)將存放貨物的托盤取出或者送到柜體內(nèi)合適的貨位，在升降運(yùn)動中，采用雙采樣比對配合物理定位方式，精度較高，水平運(yùn)行采用感應(yīng)開關(guān)控制，以達(dá)到機(jī)構(gòu)的運(yùn)作要求。儲存貨物時，入口處設(shè)有自動測高裝置，檢測所存物品的高度，自動、合理地安排柜體內(nèi)存儲空間，具有對內(nèi)部貨位空間優(yōu)化管理的功能，空間利用率較高，設(shè)備全封閉，不僅使存儲貨物更加安全，同時也可有效避免灰塵堆積。它在取送貨物過程中只操作指定的托盤，其他貨位上的托盤不運(yùn)動，功耗相對較低，運(yùn)行時能自動優(yōu)化路徑和尋找最佳存儲位置，真正實(shí)現(xiàn)“物到人”的智能化管理，其自動化操作使存取物品方便，存取速度快，大大節(jié)省了時間，降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，其還具有手動、單機(jī)自動和聯(lián)網(wǎng)自動操作方式，管理監(jiān)控系統(tǒng)可與用戶管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)對庫存的實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)倉儲的智能化管理。垂直升降貨柜如圖1所示。
3垂直升降貨柜軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
垂直升降貨柜廠家提供了三種與外部軟件的通信方式：標(biāo)準(zhǔn)版（Standard）、驅(qū)動版（Driver）和直接控制版（Link），三種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。根據(jù)目前倉儲管理的實(shí)際情況，垂直升降貨柜軟件系統(tǒng)采用Link通信方式進(jìn)行二次開發(fā)，基于標(biāo)準(zhǔn)的三層架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，結(jié)合SZ-BPM中間件提供的系統(tǒng)二次開發(fā)環(huán)境。表現(xiàn)層使用中間件提供的表單引擎工具，業(yè)務(wù)邏輯層使用中間件提供的商業(yè)邏輯觸發(fā)器接口和業(yè)務(wù)服務(wù)接口開發(fā)框架。垂直升降貨柜軟件系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。
4垂直升降貨柜軟件系統(tǒng)部署模式
根據(jù)單位保密安全要求，目前垂直升降貨柜不能與單位內(nèi)部網(wǎng)的倉儲業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)進(jìn)行直接連接，經(jīng)過論證采取了兩網(wǎng)并行的方式實(shí)現(xiàn)對垂直升降貨柜的控制：將垂直升降貨柜單獨(dú)搭建貨柜網(wǎng)，部署垂直升降貨柜二次開發(fā)軟件，實(shí)現(xiàn)對垂直升降貨柜的實(shí)時控制；倉儲業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)在單位內(nèi)部網(wǎng)運(yùn)行，根據(jù)垂直升降貨柜的使用特點(diǎn)對倉儲管理系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改造。貨柜網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)進(jìn)行物理隔離，兩網(wǎng)通過二維碼或者刻錄光盤進(jìn)行信息交互，既不改變現(xiàn)有人員的操作習(xí)慣，又能實(shí)現(xiàn)對垂直升降貨柜的控制。系統(tǒng)部署如圖3所示。
5垂直升降貨柜軟件系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容
垂直升降貨柜二次開發(fā)軟件系統(tǒng)主要建設(shè)內(nèi)容包括貨柜管理、入庫管理（采購入庫、領(lǐng)用退庫、復(fù)驗(yàn)復(fù)查退庫、超期復(fù)驗(yàn)退庫）、出庫管理（領(lǐng)用出庫、調(diào)撥出庫、復(fù)驗(yàn)復(fù)查出庫、超期復(fù)驗(yàn)出庫、配套出庫、采購?fù)素洠⒈P點(diǎn)管理、轉(zhuǎn)貨位管理、貨柜網(wǎng)入出庫管理、庫存物資信息維護(hù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和漏單提醒功能。其主要功能如圖4所示。
5.1貨柜管理貨柜管理主要包括貨柜及托盤管理、貨位確定原則、貨位分配與釋放、可視化界面設(shè)計(jì)以及貨柜及托盤使用情況展示。貨柜及托盤管理，即為根據(jù)實(shí)際使用情況，對貨柜及托盤進(jìn)行分類管理：①針對包裝尺寸固定或相似的某類物資，將其與托盤或貨柜進(jìn)行關(guān)聯(lián)，托盤和貨柜的關(guān)聯(lián)如表2和表3所示，確定貨位尺寸，在入庫分配貨位時，系統(tǒng)將限定該類物資將在與其關(guān)聯(lián)的貨柜內(nèi)托盤區(qū)域按照確定的貨位尺寸進(jìn)行貨位分配。②針對包裝尺寸無規(guī)律的物資，系統(tǒng)不做關(guān)聯(lián)，在入庫時根據(jù)實(shí)際包裝尺寸進(jìn)行貨位分配。貨柜及托盤還具有鎖定、指定用戶等功能，所有的貨柜和托盤均由系統(tǒng)統(tǒng)一管理。貨位確定原則：對于設(shè)定關(guān)聯(lián)關(guān)系的托盤，根據(jù)對應(yīng)的物資包裝尺寸確定貨位大小，以此貨位尺寸作為標(biāo)準(zhǔn)貨位在關(guān)聯(lián)托盤上進(jìn)行貨位確定；對于不設(shè)定關(guān)聯(lián)關(guān)系的托盤，根據(jù)物資實(shí)際包裝尺寸采用自定義方式進(jìn)行貨位確定，目前系統(tǒng)支持常用貨位法、手動輸入法和鼠標(biāo)拖拽法三種方式進(jìn)行自定義確定貨位。上述兩種貨位確定原則對比如表4所示，效果對比如圖5所示。貨位分配與釋放：系統(tǒng)根據(jù)貨位確定原則在入庫時自動分配貨位，改變之前人工手動編輯方式，整個分配過程由系統(tǒng)通過優(yōu)化算法自動完成，快速高效，避免了人為錯誤。貨位分配根據(jù)貨位確定原則的不同有兩種分配原則：①標(biāo)準(zhǔn)貨位入庫。采用標(biāo)準(zhǔn)貨位入庫時，貨位分配按照一定的規(guī)則（從上到下或從左到右）將托盤上的貨位依次分配，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貨位的尺寸對托盤上貨位進(jìn)行編號，例如貨位號0101001（1#貨柜1#托盤的001號貨位）。②自定義貨位入庫。采用自定義貨位入庫時，貨位分配方法為將托盤左上角定義為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右定義為橫坐標(biāo)，向下定義為縱坐標(biāo)，如圖6所示。獲取物資的實(shí)際包裝尺寸大小，根據(jù)入庫的數(shù)量確定貨位的大小，優(yōu)先考慮當(dāng)前存放物資多的托盤進(jìn)行存放，即剩余空間小的托盤，系統(tǒng)將會按照先縱坐標(biāo)方向增長、后橫坐標(biāo)方向增長的順序進(jìn)行計(jì)算，確定貨位，根據(jù)托盤上貨位的使用情況進(jìn)行依次編號，例如貨位號0202003（2#貨柜2#托盤的003號貨位）。貨位釋放與整理：出庫時系統(tǒng)自動釋放貨位。對于自定義貨位，當(dāng)空貨位較多時，可以手工進(jìn)行貨位整理，用戶可選擇相應(yīng)的貨位地址進(jìn)行整理，合并相臨的空貨位，提高貨柜使用率，整理的原則是從右向左、從下向上。可視化設(shè)計(jì)：通過圖形化的交互界面引導(dǎo)用戶執(zhí)行入庫、出庫、盤點(diǎn)、轉(zhuǎn)貨位和查詢等任務(wù)，垂直升降貨柜操作終端能夠顯示在托盤的物品，用戶不用取出托盤就可以較直觀地查詢托盤存放物品的詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)了操作過程的可視化。通過條碼的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)物資信息的自動記錄、比對和傳遞，提高了效率，節(jié)省了人力成本，有效防止了人為造成的錯誤，確保了數(shù)據(jù)的實(shí)時性、準(zhǔn)確性，提升了倉儲工作質(zhì)量。可視化交互界面如圖7所示。
5.2入庫管理入庫管理主要包括采購入庫、領(lǐng)用退庫、復(fù)驗(yàn)復(fù)查退庫以及超期復(fù)驗(yàn)退庫。操作人員在內(nèi)網(wǎng)接收采購入庫單（或退庫單）信息并打印帶二維碼的入庫單據(jù)，到貨柜網(wǎng)通過掃描二維碼進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，同步完成后進(jìn)行貨位的自動分配，同時將入庫任務(wù)下達(dá)給垂直升降貨柜的操作終端，操作人員在操作終端按照系統(tǒng)提示完成單據(jù)掃描、托盤調(diào)出、實(shí)物信息核對、實(shí)物存放、系統(tǒng)確認(rèn)、托盤調(diào)入等入庫動作，完成后打印帶二維碼的入庫反饋單，在內(nèi)網(wǎng)通過掃描入庫反饋單更新庫存狀態(tài)。
5.3出庫管理出庫管理主要包括領(lǐng)用出庫、調(diào)撥出庫、復(fù)驗(yàn)復(fù)查出庫、超期復(fù)驗(yàn)出庫、配套出庫以及采購?fù)素洝Ｔ趦?nèi)網(wǎng)打印帶二維碼的出庫單，到貨柜網(wǎng)通過掃描二維碼進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，同時將出庫任務(wù)下達(dá)給操作終端，操作人員在操作終端按照系統(tǒng)提示完成單據(jù)掃描、托盤調(diào)出、信息核對、取實(shí)物、系統(tǒng)確認(rèn)、托盤調(diào)入等出庫動作，完成后打印帶二維碼的出庫反饋單，在內(nèi)網(wǎng)通過掃描出庫反饋單更新庫存狀態(tài)。
5.4盤點(diǎn)管理在內(nèi)網(wǎng)新建盤點(diǎn)任務(wù)，生成帶二維碼的盤點(diǎn)作業(yè)單，到貨柜網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，同時將盤點(diǎn)任務(wù)下達(dá)給操作終端，操作人員在操作終端按照系統(tǒng)提示完成單據(jù)掃描、托盤調(diào)出、信息核對、托盤調(diào)入等盤點(diǎn)動作。完成后打印帶有二維碼的盤點(diǎn)記錄單，并在內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行掃描形成盤點(diǎn)差異單。
5.5轉(zhuǎn)貨位管理在內(nèi)網(wǎng)新建轉(zhuǎn)貨位任務(wù)，生成帶二維碼的轉(zhuǎn)貨位作業(yè)單，到貨柜網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，同時將轉(zhuǎn)貨位任務(wù)下達(dá)給操作終端，操作人員在操作終端按照系統(tǒng)提示完成單據(jù)掃描、托盤調(diào)出、信息核對、實(shí)物貨位位置改變、系統(tǒng)確認(rèn)、托盤調(diào)入等轉(zhuǎn)貨位動作，完成后打印帶有二維碼的轉(zhuǎn)貨位記錄單，并在內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行掃描完成轉(zhuǎn)貨位庫存更新。
5.6貨柜網(wǎng)入出庫管理對于不需要通過內(nèi)網(wǎng)對垂直升降貨柜進(jìn)行出入庫操作時，可以通過貨柜網(wǎng)出入庫管理模塊進(jìn)行出入庫操作，貨柜網(wǎng)出入庫管理模塊具有自動分配貨位、對垂直升降貨柜進(jìn)行管理與控制的功能。5.7庫存物資信息維護(hù)可以對庫存信息進(jìn)行查看和修改操作。
5.8漏單提醒為保證內(nèi)網(wǎng)和貨柜網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致性，系統(tǒng)設(shè)置了漏單提醒功能。
6與現(xiàn)有倉儲管理系統(tǒng)集成
為與垂直升降貨柜二次開發(fā)系統(tǒng)軟件功能匹配，在物資倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)中增加了單據(jù)條碼的自動生成和貨柜的貨位編號功能，現(xiàn)有的倉儲業(yè)務(wù)流程保持不變，當(dāng)需要使用垂直升降貨柜進(jìn)行物資存儲時，倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)在單據(jù)上自動生產(chǎn)條碼，條碼采用QRCode二維碼制，條碼內(nèi)容描述單據(jù)關(guān)鍵內(nèi)容，操作人員在貨柜網(wǎng)通過掃描單據(jù)條碼將任務(wù)同步到貨柜系統(tǒng)軟件，貨柜系統(tǒng)軟件接收任務(wù)后按照可視化設(shè)計(jì)引導(dǎo)操作人員逐步完成倉儲任務(wù)，完成任務(wù)后給倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)反饋結(jié)果，確保倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)和垂直升降貨柜系統(tǒng)信息一致。通過系統(tǒng)的集成，將倉儲業(yè)務(wù)系統(tǒng)與垂直升降貨柜進(jìn)行聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)了倉儲業(yè)務(wù)一體化管理。
7結(jié)論
本文在垂直升降貨柜控制軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā)，與現(xiàn)有的倉儲管理系統(tǒng)進(jìn)行了集成，實(shí)現(xiàn)了物資倉儲一體化管理。通過垂直升降貨柜與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)了物資入庫、盤點(diǎn)和出庫的自動化操作。通過條碼的使用，改變了手工記錄實(shí)物卡片和人工核對單據(jù)信息的操作方式，實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的信息輸入和數(shù)據(jù)采集，解決了人工輸入速度慢、錯誤率高和數(shù)據(jù)核對效率低的問題。通過可視化交互界面設(shè)計(jì)，規(guī)范了物資倉儲業(yè)務(wù)操作過程，提高了工作效率和工作質(zhì)量。通過該系統(tǒng)在物資庫房的全面部署應(yīng)用，物資倉儲流程得到優(yōu)化，物資庫房存儲效率和信息化水平得到極大提高，為后續(xù)倉儲智慧管理奠定了一定基礎(chǔ)。
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作者：王星 王彤 曹晏卿 金禹 王一丹 周超 單位：中國空間技術(shù)研究院宇航物資保障事業(yè)部