智能物流的試點
——微庫案例分析

盧艷華

中車南京浦鎮車輛有限公司 211800

正文：

中國要從“制造業大國”向“制造業強國”邁進，當然不能在這一波全球性的產業革命中落后，中國制造2025的提出也正是迎合了這一發展趨勢，從“中國制造”到“中國智造”的巨大革新需要智能設備的支撐，中車南京浦鎮車輛有限公司作為大型軌道交通裝備制造企業，近幾年通過精益理念的不斷推廣與實踐，企業管理水平穩步提升。就物流管理領域而言，在形成穩定的工位制的生產組織模式之后，內部物流已經完全實現了工位制、節拍化、套餐式的配送模式，并采用信息化系統予以管控，取得顯著成效，在制造企業物流管理方面積累了豐富的經驗。

浦鎮公司從2011年3月開始，對物流管理模式進行深入改革，并把打造精益物流管理鏈條作為公司的項重要工作。新型的物流管理模式的成功在鐵路行業內部引起了各方的高度重視，鐵道部領導、中國南車集團領導也先后多次蒞臨公司進行指導，并給予了充分肯定。隨著智能化需求的不斷增加，公司在精益物流的基礎上探索智能物流的實現途徑，智能庫房的建設提上日程，公司在調研和總結的過程中逐步鎖定了方向——微庫智能管控中小型物料。

微庫系統主要分為軟件控制和硬件配置，柔性地實現物料的出、入、分揀和配送的流程管控。微庫的軟件系統是基于生產需求計劃的智能倉儲管理控制系統，強調計劃的兌現和對自動貨柜的智能控制，運用算法對任務明細進行合理的組合、排序和計算，通過與ERP、MES數據交換，實現一鍵操作、簡易揀選目的，依據計算后的指令揀選物料，無需人工干預，真正實現操作端的“系統指揮人”，而非“人控制機器”，自動貨柜的智能化應用水準大幅提高。該套系統可應用于自動貨柜的倉儲管理領域。

微庫是以升降庫為核心的智能物流產品，主要解決中小型物料的柔性存儲、智能分揀和配送。其主體業務分為存儲、分揀和配送。采用規格的料盒作為存儲容器，存儲在托盤中，任務訂單合并、算法排序將最優任務序列下發至操作端執行，一鍵操作，激光指示燈指示揀選位置，智能分揀系統實時反饋稱重數據，語音提示分揀重量參數，出庫標簽自動打印，電子標簽指示分揀料包的投放位置，齊套的配送料盒由移載裝置移至工裝位置，AGV自發進入待移載位置，將配送盒運送至需求位置點。

微庫配有獨立的操作間，系統數據的提取、顯示，對物料進行全流程監控，對任務進行實時跟蹤管理，完備的虛擬顯示系統以及時顯示管理者的需求數據，此外，微庫兼具人性化設計理念，折疊座椅，節約空間；溫濕度監控系統對物料的存儲環境數據進行預警和監管，全方位的管理物料。

一、WMS軟件功能

1、托盤上架

托盤上架主要是對自動貨柜（升降庫）有限的存放空間所使用的托盤進行上架，自動貨柜自動檢測托盤高度并動態分配存放位置，達到高度存放的柔性控制。當升降庫存放的空間不足時，可重新優化存儲位置，將閑置的空間累積，從而方便升降庫新增托盤存儲上架。

2、物料上架

自動貨柜與ERP進行數據對接，物料上架的功能節點是利用ERP的數據信息直接導入至系統中生成上架任務，入庫操作的數據來源是ERP系統，抓取的數據源自ERP入庫單據，自動生成上架任務，系統依據內嵌算法的運算結果給與每一項待上架的物料分配貨位，實現快速上架的目的。

3、MES生產計劃

MES生產需求是由車間生產計劃為源生成的，以需求計劃為源將ERP中的數據抓取至自動貨柜中，實現MES、ERP與自動貨柜的數據交互，三大系統進行數據互聯，完成以任務節點控制揀選任務的合理排序。

4、自動庫物料揀選

自動庫物料揀選是自動庫的主操作界面，是物料揀配指示的信息界面。激光指示燈指引待揀物料的位置，界面顯示需揀的數量，標簽機自動打印自定義的出庫標簽，只需一鍵操作，即可進入下一項揀選任務的操作。“車號選擇”“工位選擇”

5、自動庫異常出庫

自動庫除去執行MES的正常計劃外，對于在實際過程中發生的異常出庫在規范流程中也可以實現，包括借料和補料。借料：在物料有緊急需要時，無法等待 正常備料的流程，則可以通過在L-WMS中的自動庫異常出庫—借料節點完成緊急用料的程序。補料：在ERP中備料部門已有備料，但是在物流過程中存在誤差，則可以通過此節點完成補差操作。

6、揀選任務

主要為系統的用戶提供揀選任務的查詢功能節點，可以查詢計劃的關聯信息的揀選任務，支持模糊查詢操作。

7、庫存查詢

庫存查詢的功能節點主要是查詢托盤對應的各物料庫存信息、物料在對應托盤中存儲的庫存信息、物料的總庫存量，可支持多項物料的聯合查詢，也可支持庫存的模糊查詢。

8、庫存預警

庫存預警主要是對自動貨柜中存儲的物料進行庫存控制，從而合理利用貨柜的存儲空間，提高其利用效率。

系統支持批量導入最低庫存和最高庫存值，可進行顏色的動態提示，并支持各種維度的模糊查詢，也可將數據以EXCEL表格的形式導出。

9、用戶資料

主要是對用戶的個人資料進行維護，包括用戶姓名、性別等；提供修改登錄密碼的操作。

二、WCS控制

WCS是WMS軟件系統與硬件的中間層，負責通信處理并反饋，實現倉儲管理 “入，存，揀，發” 動作中“發”的功能。WCS接受上位系統WMS的指令，將物料由指定出發地輸送至指定目的地。

1、概述

物料的輸送可以由AGV、輸送線、以及移載裝置等智能硬件或人力（工裝）方式實現。

WCS作為一個管理系統，負責依據硬件設備的配置情況，完成智能設備的調度，進而實現完成上位系統給出的輸送指令。

2、硬件配置管理

WCS管理的智能硬件設備可以進行自定義選配，依據實際生產環境進行配置。

硬件的配置信息，保存在WCS的數據庫中。WCS可以對該配置信息進行增、刪、改、查的操作。

3、硬件運行狀況監控

WCS系統需要對所管理硬件的運行狀況進行監控。向管理人員提供硬件運行狀況的信息。

對于硬件的控制，由硬件系統本身提供的控制功能決定。WCS提供相應用戶界面完成對硬件的控制操作。

4、任務分解

WMS下發的輸送任務，WCS系統依據硬件的實際配置，將任務分解為不同硬件可以理解和完成的指令，并下發給該硬件系統。

5、任務分解算法管理

依據實際業務狀況，WCS需要向用戶提供可以管理任務分解規則的界面，以應對不同業務場景的需求。

三、硬件集成

微庫的功能從物料待上架開始到備好的料盒出為截止。上架前和出料后可以適應多種不同的方式。硬件可以柔性地進行集成后，由軟件系統集中控制。

1、入庫方式

（1）工裝架

人工將料盒搬運至微庫旁的工裝架緩存，后根據系統提示進行入庫上架。

（2）輸送線

通過輸送線將待上架的料盒，移動至微庫的入庫口處。

2、配送方式

（1）AGV配送

完成分揀的料盒可通過過渡機構，移載至AGV上進行配送。

（2）工裝配送

完成分揀的料盒可通過過渡機構，移載至工裝車進行配送。

（3）輸送線

完成分揀的料盒可通過過渡機構，移載至輸送線進行配送。

以上三大模塊整合進行協調控制后，整個微庫系統達到實際應用層面，目前該系統已經在公司成功運行，貨柜內嵌的軟件系統為自主開發的WMS系統，其集成了貨柜硬件控制系統，可以控制貨柜托盤的移動、燈光指引，同時實現WMS系統、ERP系統、MES系統的無縫對接，實現多系統的的信息共享，真正控制過程流。操作層面上，揀選人員只需“一鍵操作”，依據激光指示以及數量提示進行揀選工作，讓自動貨柜不僅是自動化，更是智能化，系統依然在使用中不斷進行優化迭代，旨在構建更智能、更柔性的物流體系。

真正實現智能物流體系的構建是一條長遠路，以點帶面從而構建智能庫房目前在規劃、試點中，仍需不斷探索、嘗試、修正、運行。