倉儲管理中的聲光揀選系統研究

馬黎+汪寶康+楊洋+黃庭禮+胡偉

【摘要】 運用物聯網技術實現電力物資倉庫的智能化，包括物資倉庫的標準化改造建設，智能設備的規劃設計安裝，感知設備的嵌入應用，智能化貨架的設計應用，自助式服務的倉儲管理方式，聲光揀選技術提示和引導物資揀選過程。為物資管理提供智能化手段和簡化物資領用流程、領用方式，為生產緊急搶修事件提供24小時物資供應服務。

【關鍵字】 智能化倉庫 聲光揀選技術 倉庫自助服務

一、概述

倉儲管理是物流管理過程中的重要環節，傳統的物資倉儲管理主要依賴于通過人力來進行倉庫的物資管理工作。隨著物資供應鏈效率的提升和生產各個環節對物資供應的要求越來越高，傳統人工的管理的倉儲模式已經無法適應快速高效的物資需求。

為了適應生產過程中的物資的快速和頻繁的配送要求，同時降低倉儲成本，物流中心的日常出入庫流程中的揀選作業必須比傳統揀選方式更快而且更有效率，理想的揀選作業的解決方案，是在倉庫的輸入端提交需求清單，倉庫能夠自動揀選物資并自動輸出物資給需求人員，但是由于倉庫的地理位置已經倉庫規模的特殊性，中小型的物資倉庫無法建立大型的智能倉庫系統，比如立體式智能倉庫。

因此，利用物聯網技術與倉庫標準化建設相結合，通過運用智能化設備和技術，將物聯網的設備和倉庫物資貨架、貨位以及物資標簽相結合的應用方式即能滿足中小型倉庫的智能化建設需求，又能為倉儲管理提供智能化手段提高物資周轉效率、滿足應急事件下的物資需求，從而實現物資倉儲的集約化、規范化、高效化管理。

二、聲光揀選系統實現機制

智能倉儲系統大致可分為三個層次，主要劃分為：WMS、WCS、底層硬件設備。

第一，處于系統最上層的是WMS（倉庫管理系統），負責處理倉儲業務邏輯的數據；

第二，處于中間層的系統為WCS（倉儲控制系統），負責自動承接WMS下發給倉庫現場需要執行的數據并進行數據分析和持久化，然后把業務流程的執行過程分解為多個子任務，每個子任務下分為多個有邏輯關系的動作，每個動作的執行也需要通過WCS解析完成并進行持久化存儲，同時控制具體設備執行相應指令。

第三，最下層是具體的物流設備，本文論述的聲光揀選就屬于該層設備。

聲光揀選過程由貨架指示燈、貨位標簽、區域控制器、聲音輸出模塊等設備組成。每個區域控制器下設最多為100個設備，并通過總線通信控制協議進行下級標簽或控制單元的數據傳輸和通信控制。

通過在每一列貨架安裝指示燈具，在每一個貨位安裝貨位指示標簽，貨位指示標簽由反饋按鈕、貨位顯示屏、交互按鈕組成。區域控制器負責控制下屬所有設備，包括貨架燈、貨位標簽、聲音模塊、條碼掃描槍。貨架指示燈提供視覺提示，貨位標簽的貨位按鈕也可以通過燈光提示，同時提供貨位信息顯示和確認信息反饋。

三、WMS系統接口設計

WMS（倉庫管理系統）作為數據的上游系統需要為WCS（倉庫控制系統）提供業務數據接口。在接口的通用性、可移植性、安全性、以及可靠性上都有比較高的要求。

設備初始化接口

四、WCS控制系統設計

WCS（倉庫控制系統）在智能倉庫的現場作業中起到了核心作用，WCS不僅需要接收、處理、分析WMS送過來的業務訂單，還需要負責管理、控制所有的智能倉庫硬件設備，同時需要提供容災、容錯機制，對現場流程執行過程中遇到的特殊執行結果要能夠及時處理和分析，目前的現場處理機制一般都是程序提前設置好的，沒有自動學習的機制，這就要求現場處理程序要有要容錯機制，才能保證業務流程正常進行。

WCS倉庫控制系統主要由硬件設備，連接硬件設備的網絡設備，軟件控制部分和上層數據接口組成。硬件設備負責各自的功能，網絡設備把所有的設備通過TCP/IP的方式組合到一個私有網絡內。軟件控制系統管理所有硬件設備，負責進行訂單流程的執行，指揮硬件設備完成指定流程。同時對上層傳輸過來的數據進行離線存儲，同時具有緩存功能，在上層通信連接失敗時在本地進行存儲，WMS恢復時將離線數據進行提交。

WCS系統架構設計：任務分解調度以及動作的分解和動作邏輯關系判定是該系統的關鍵核心技術，各子系統的功能必須有條有紊才能完成各種類型的倉庫作業業務流程，這也是WCS系統的設計關鍵。

五、結語

針對企業云南電網有限責任公司倉儲管理存在倉庫庫存量大、資金周轉慢、易造成積壓浪費的現狀，需借鑒國內外在物資倉儲方面的先進管理經驗，針對公司辦公用品、工器具管理開展研究，探索實施倉庫管理新模式。通過與物資系統對接，結合物聯網技術，實現現場出入庫的智能化管理，替代傳統手工記錄出入庫信息的方式，減少材料員的工作量，提高現場出入庫管理效率，同時通過急救包實時在線信息跟蹤，及時掌握急救包使用情況并科學的安排配送補給工作。擬先期實現辦公用品、工器具的管理研究，逐步推廣到急救包和其他類別物資現場出入庫管理。

參 考 文 獻

[1] 田世海，劉笑靜 智能倉庫出入庫系統優化研究

[2] 張欣； 劉國松； 劉京婧. 汽車物流燈光揀選系統電子標簽的設計

[3]劉鋼. 醫藥行業倉儲物流自動化控制系統的設計與實現