基于物聯(lián)網(wǎng)的倉儲業(yè)務(wù)流程再造研究 ?

姜天

摘 要：倉儲是物資供應(yīng)、物流作業(yè)順利進行的重要保證，而倉儲作業(yè)流程直接影響著業(yè)務(wù)的正常運轉(zhuǎn)。因此如何保證倉儲作業(yè)流程最優(yōu)、按需完成，成為一個值得研究的課題。我國倉儲業(yè)務(wù)中存在不少問題，文中基于對傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程現(xiàn)狀的分析，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)倉儲業(yè)務(wù)流程再造的基本思想。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)信息及時、準確的采集與共享，將其運用在倉儲業(yè)務(wù)流程再造中極有優(yōu)勢。文中從入庫、在庫、出庫三大作業(yè)環(huán)節(jié)的分析出發(fā)，研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的業(yè)務(wù)流程再造解決方案，采用流程圖形式對倉儲業(yè)務(wù)流程再造前后進行對比分析，形成了基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的倉儲體系框架，并進一步分析、整合和優(yōu)化了倉儲業(yè)務(wù)，再造運作流程。

關(guān)鍵詞：倉儲;物聯(lián)網(wǎng);流程再造;物資供應(yīng);物流;流程分析

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2019）06-00-04

0 引 言

倉儲是利用倉庫及相關(guān)設(shè)施設(shè)備進行物品入庫、存儲、出庫的活動。隨著人類經(jīng)濟的不斷發(fā)展，其內(nèi)容已從簡單的“商品保管”拓展到當今的“物流中心”，成為現(xiàn)代物流控制、物流成本、商品流通的關(guān)鍵，也是運輸、倉儲、裝卸、加工、整理、配送等商品流通供應(yīng)鏈的關(guān)鍵[1]。隨著物流業(yè)的高速發(fā)展，我國倉儲業(yè)務(wù)仍然存在不少問題：出入庫的流通環(huán)節(jié)中可能混入大量不合格產(chǎn)品;人工操作低效等。因此，對現(xiàn)行的倉儲作業(yè)流程進行深入分析，再造倉儲流程就成為解決這一行業(yè)問題的必然選擇。

本文以“物聯(lián)網(wǎng)”為基礎(chǔ)，以傳統(tǒng)倉儲企業(yè)的作業(yè)流程為研究對象，分別對入庫、在庫、出庫三大倉儲傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程進行分析。因物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，傳統(tǒng)倉儲作業(yè)可實現(xiàn)對貨物信息及時、準確的采集與共享，促使傳統(tǒng)倉儲企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務(wù)模式向現(xiàn)代倉儲升級轉(zhuǎn)型，推動作業(yè)流程優(yōu)化升級并對再造后的流程進行描述分析。

1 傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程分析

1.1 傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程可分為入庫業(yè)務(wù)、儲存業(yè)務(wù)和出庫業(yè)務(wù)三部分，流程如圖1所示。

入庫作業(yè)是倉儲流程的首要環(huán)節(jié)，根據(jù)供應(yīng)商發(fā)貨通知，倉儲中心管理人員需提前做好收貨安排。當供應(yīng)商的貨物到達倉庫后，司機與倉庫收貨人員共同卸貨、驗貨。驗貨環(huán)節(jié)主要完成對貨物質(zhì)量和數(shù)量的檢驗。若整箱貨物完好，則卸貨填寫入庫單確認入庫;反之，則與供應(yīng)商溝通協(xié)商，最后決定貨物退回或暫存。倉儲中心將含有貨物名稱、單價、生產(chǎn)日期、貨源等信息的條形碼對號入座貼在每個通過入庫環(huán)節(jié)貨品的包裝箱上，手工錄入商品信息后由庫管人員核對實際入庫數(shù)量與貨物入庫單數(shù)量是否相符，并將貨物搬運至指定貨位。

在庫作業(yè)包括保存和盤點兩項內(nèi)容。傳統(tǒng)的盤點主要由庫管員進行，即提前填制盤點清單，逐個核對貨架上的貨物信息，再將結(jié)果填寫在盤點清單中，最后交由單證員與實際庫存記錄核對，若貨物信息不符則及時處理。其次，庫管員將根據(jù)貨物本身屬性，并結(jié)合倉庫實際情況，將貨物分區(qū)、分類保管。

出庫業(yè)務(wù)是倉儲業(yè)務(wù)的最后環(huán)節(jié)，主要包括揀選、包裝搬運和發(fā)貨等。倉庫管理員根據(jù)發(fā)貨訂單上的貨物信息準備所需貨品。倉庫操作人員利用手持讀寫器對貨物的條形碼進行逐一掃描，核對實際揀選數(shù)量和質(zhì)量。當所需商品庫存數(shù)量不足時，立即通知采購部門采購、補充。

1.2 傳統(tǒng)倉儲作業(yè)環(huán)節(jié)存在的問題

目前，大部分倉儲作業(yè)采取手工操作，操作人員的勞動強度大，誤差率較高，倉儲業(yè)務(wù)整體效率偏低。具體存在如下問題：

（1）入庫作業(yè)。人工聯(lián)系承運人，接貨員依據(jù)經(jīng)驗判斷車輛抵達時間。由判斷誤差而造成提前到貨無人接應(yīng)或者貨物晚點等待情況;其次，人工完成單證和車輛的核對工作耗費大量時間，工作效率低下且難以避免人為失誤;最后，貨物信息更新不能實時同步。

（2）在庫作業(yè)。貨物盤點采用人工方式盤點，費時、費力，容易出錯，特別是當發(fā)現(xiàn)盤點的貨物與清單不符時需反復盤點。使用條碼技術(shù)，必須直接掃描到條碼上才能讀取信息，且條碼本身容易破損，其不防潮、不防污等特點易造成信息不可讀現(xiàn)象，因此，在大部分時候無法提高效率。同時，大量人工作業(yè)使得勞動力成本居高不下[2]。

（3）出庫作業(yè)。出庫環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)貨物漏發(fā)錯發(fā)等問題，揀貨過程需要大量人工參與，使得流程管理低下，無法避免人為錯誤;發(fā)貨安排不匹配還會導致車輛空載率上升。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲業(yè)務(wù)流程再造基本思路

2.1 業(yè)務(wù)流程再造

通過上文對傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程和存在問題的分析，發(fā)現(xiàn)倉儲業(yè)務(wù)大多采用人工或半自動操作形式，耗費大量時間，信息處理能力薄弱且無法實現(xiàn)實時同步。為彌補傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程的不足，本文提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入倉儲作業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢在于信息采集準確、快速，其高效運作會對倉儲業(yè)務(wù)流程的運作產(chǎn)生“乘數(shù)效應(yīng)”[3]。

業(yè)務(wù)流程再造（BPR）的概念是由Michael Hammer和James Champy在《企業(yè)再造》中提出的，其基本內(nèi)涵是以流程為中心，擺脫傳統(tǒng)組織分工理論的束縛，提倡組織變通、充分利用信息技術(shù)，使企業(yè)適應(yīng)快速變化的內(nèi)外環(huán)境[4]。如同馬歇爾·哈馬的《過程創(chuàng)新革命》中的理論主張，傳統(tǒng)倉儲作業(yè)流程再造即以更科學、更合理、更高效的新過程取代傳統(tǒng)倉儲作業(yè)過程，從而實現(xiàn)管理過程和作業(yè)流程的革新[5]。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲業(yè)務(wù)流程再造原則如下：

（1）高效率原則。效率指單位時間內(nèi)實際完成的工作量，高效率即在單位時間里實際完成的工作量多。作業(yè)效率取決于出入庫時間、庫房利用率等。

（2）效益原則。倉儲效益即為倉儲作業(yè)過程中收益與成本的差值。為達到倉儲企業(yè)利潤最大化，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，盡可能以最低成本完成倉儲作業(yè)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對倉儲業(yè)務(wù)流程的影響

RFID射頻識別技術(shù)是從20世紀80年代走向成熟的一項自動識別技術(shù)[6]，其利用射頻信號及空間耦合、傳輸特性實現(xiàn)對物品的自動識別[7-8]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[9]。技術(shù)自組織、微型化和對外部世界的感知能力是WSN的主要特點，它通過傳感器協(xié)同實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息[10]。

引進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，傳統(tǒng)倉儲作業(yè)流程結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對倉儲的影響主要體現(xiàn)在縱向和橫向流程上。

（1）橫向業(yè)務(wù)延伸。因引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，倉儲服務(wù)體系衍生出一些新的服務(wù)，如感知信息采集、虛擬庫存、智能監(jiān)測及控制等，倉儲業(yè)務(wù)體系的擴展增加了倉儲的業(yè)務(wù)流程種類，因此橫向上拓展了業(yè)務(wù)流程。

（2）縱向流程簡化。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引用，實現(xiàn)機器或設(shè)備在無人干預的情況下按照規(guī)定程序自動運行，提高了工作效率，實現(xiàn)了流程組織優(yōu)化。因此從縱向上減少了工作環(huán)節(jié)，流程得到精簡[11]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲業(yè)務(wù)流程再造中的應(yīng)用分析

2.3.1 RFID技術(shù)的應(yīng)用方法

RFID技術(shù)在倉儲管理中的應(yīng)用通過電子標簽、固定/移動讀寫器和覆蓋在倉庫區(qū)域內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)完成。RFID技術(shù)應(yīng)用思路如下：

（1）貨物、貨箱。貨物及貨箱上附有電子標簽，在出入庫、在庫過程中與移動或固定讀寫設(shè)備交換、共享信息。

（2）固定設(shè)備—貨架、貨位。每一個貨位都附有與叉車上讀寫器建立連接的電子標簽，出入庫時叉車讀寫器通過掃描電子標簽獲取貨位信息、確定正確貨位。

（3）移動設(shè)備—叉車和托盤。叉車上安裝有讀寫器及車載顯示屏，當叉車在作業(yè)區(qū)內(nèi)活動時與中央數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換與共享，經(jīng)信息系統(tǒng)處理過的信息轉(zhuǎn)變成相關(guān)指令，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞至車載終端，向操作人員提供路線和貨位指示;托盤上附有的電子標簽便于叉車讀取貨物信息進行正確操作。

2.3.2 WSN技術(shù)的應(yīng)用方法

WSN技術(shù)對倉儲作業(yè)環(huán)境的變化進行實時監(jiān)測，并通過各種調(diào)節(jié)手段保證最佳的環(huán)境狀況，確保貨物出入庫及儲存期間的安全，同時對作業(yè)設(shè)備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測、記錄、報警和處理，最大限度降低環(huán)境變化對貨物造成的不良影響并確保倉儲作業(yè)高度的可靠性、高度的安全性和較高的效率[12]。WSN技術(shù)應(yīng)用思路如下：

（1）倉儲環(huán)境監(jiān)測。利用先進的監(jiān)測手段對倉庫內(nèi)各項環(huán)境參數(shù)進行實時測量、記錄、計算、報警等，以達到監(jiān)控倉儲運行環(huán)境安全和為將來改善倉儲作業(yè)環(huán)境提供歷史分析數(shù)據(jù)的目的。

（2）倉儲設(shè)備監(jiān)測。充分利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗、自組織、無線傳輸技術(shù)等特點，將采集到的設(shè)備運行信息傳送到接收終端，以有效解決傳感器布置、現(xiàn)場維護困難與成本高等問題。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲作業(yè)流程再造

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推動了倉儲業(yè)務(wù)內(nèi)外部體系各要素的變化，促進了業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化與調(diào)整，如圖2所示。在內(nèi)部支撐體系中，首先改變信息共享與傳遞方式，倉儲掃碼、搬運設(shè)備及貨架等設(shè)施通過無線網(wǎng)絡(luò)和RFID技術(shù)實現(xiàn)大范圍、高效率、高精度的信息識別采集;其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推進各種作業(yè)設(shè)備升級和相關(guān)功能拓展;最后，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲業(yè)中的應(yīng)用推動相關(guān)行業(yè)標準的制定與統(tǒng)一。在外部支撐體系中，信息流與物流進一步融合，實現(xiàn)信息流基礎(chǔ)上物流的自動化控制;基于現(xiàn)代金融的結(jié)算、支付系統(tǒng)為用戶提供豐富的特定服務(wù);倉儲作業(yè)中的相關(guān)信息也可以通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)安全、準確的采集和運用。

在傳統(tǒng)倉儲業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，結(jié)合倉儲業(yè)務(wù)新體系，對各業(yè)務(wù)流程的操作進行智能化的優(yōu)化改造。

3.1 入庫流程優(yōu)化

入庫作業(yè)的兩大核心任務(wù)即完成貨物信息采集和貨物正確入庫。將先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（RFID技術(shù)和WSN技術(shù)）、信息技術(shù)引入入庫環(huán)節(jié)，在貨物電子產(chǎn)品編碼和環(huán)境狀況參數(shù)之間建立相應(yīng)映射關(guān)系，實現(xiàn)精準監(jiān)測、感知和采集獲取貨物屬性等基本信息及所處環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，大大提高了工作效率。通過圖3所示的流程可以發(fā)現(xiàn)，流程優(yōu)化后，以下幾個方面得到了改善：

（1）信息實時共享。供應(yīng)商以電子文件（數(shù)據(jù)）交換方式取代傳統(tǒng)的紙面貿(mào)易文件，轉(zhuǎn)變了電話、電子傳真等人工操作的傳統(tǒng)通信方式。通過電子文件交換將發(fā)貨信息快速安全的傳遞至倉儲中心，信息傳遞過程實現(xiàn)了無人干預，在提高信息可靠性的同時也大大提高了工作效率，減少了人為錯誤。

（2）智能入庫驗收、貨位分配。利用RFID技術(shù)取代傳統(tǒng)人工驗貨方式。庫管員通過倉庫入口處固定的RFID閱讀器批量讀取貨物上的電子標簽信息，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送給后臺信息系統(tǒng)。系統(tǒng)核對貨物信息后給出相應(yīng)指令。倉儲信息系統(tǒng)根據(jù)貨物自身屬性自動分配貨位，通過無線網(wǎng)絡(luò)將行走路線及貨位傳遞給車載終端。驗收終端的引用實現(xiàn)了貨物入庫控制、數(shù)量統(tǒng)計、信息采集過程的自動化，提高了入庫效率，使入庫作業(yè)精準便捷。

（3）信息更新。利用后臺數(shù)據(jù)庫取代傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄清單。后臺信息系統(tǒng)中不僅包括貨物數(shù)量、生產(chǎn)日期、規(guī)格等基本信息，還包括工作人員、貨架、設(shè)備等信息。通過無線網(wǎng)絡(luò)及時更新數(shù)據(jù)庫信息并向供應(yīng)商反饋貨物入庫詳情，實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)控。

3.2 在庫流程優(yōu)化

貨物在庫作業(yè)的核心是保證貨物品質(zhì)，即確保貨物數(shù)量正確和質(zhì)量完好。傳統(tǒng)盤點作業(yè)通過大量人工操作，效率低下且日后查詢難度大，耗費人力、時間的同時差錯率偏高。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體盤點業(yè)務(wù)流程如圖4所示。

（1）半自動化盤點。庫管員進入盤點區(qū)域利用手持式讀寫器定期盤點，讀寫器自動讀取貨物電子標簽獲取商品相關(guān)信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送給數(shù)據(jù)庫，后臺系統(tǒng)核對信息并生成盤點報告。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的盤點作業(yè)能準確掌握庫存狀態(tài)，為合理配置空間提供依據(jù)，在大大降低管理費用的同時減少了盤點工作中的失誤。

（2）實時監(jiān)控。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過傳感器實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中環(huán)境和貨物的信息，如溫度、濕度、光照、氣體濃度等，并對其進行處理，然后由無線網(wǎng)絡(luò)將搜集到的信息傳送給監(jiān)控者，監(jiān)控者解讀報表信息后，可以掌握現(xiàn)場狀態(tài)，進而管理相關(guān)系統(tǒng)[13]。

3.3 出庫流程優(yōu)化

出庫倉儲業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)主要包括揀選、包裝等。通過RFID技術(shù)實現(xiàn)貨物自動識別、揀選與數(shù)據(jù)同步，使出庫作業(yè)更加準確迅速。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出庫業(yè)務(wù)流程優(yōu)化如圖5所示。優(yōu)化后的出庫流程與傳統(tǒng)流程相比，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）智能貨物揀選。出庫訂單下達后，系統(tǒng)根據(jù)客戶需求和倉庫實際情況規(guī)劃出最優(yōu)揀選方案，通過RFID終端將指令傳遞給庫管員。庫管員按照指示到達指定庫位，利用手持終端對貨物電子標簽進行數(shù)據(jù)確認，以此取代傳統(tǒng)人工備貨環(huán)節(jié)。

（2）更新數(shù)據(jù)。貨品出庫時，出口處閱讀器自動掃描讀取貨物信息并傳送至后臺系統(tǒng)，系統(tǒng)核對信息后給出相應(yīng)指令。貨物順利出庫后系統(tǒng)將更新貨物和貨位信息并自動生成出庫清單。

再造設(shè)計后的倉儲業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)倉儲貨物與主機數(shù)據(jù)信息同步，通過實時與準確的信息實現(xiàn)全程跟蹤、監(jiān)測與控制;其次，再造后的流程時間管理高效，方便貨物查詢與盤點，貨物貨架定位精準高效，提高了倉儲工作效率;最后，再造后的流程能降低管理成本，減少因人工操作導致的錯誤。通過智能終端及信息系統(tǒng)實現(xiàn)流程、流速、運輸合理化，促使倉儲作業(yè)更加協(xié)調(diào)有序。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲作業(yè)流程中的應(yīng)用對高效完成倉儲作業(yè)、改善管理具有明勢。

4 結(jié) 語

目前，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉庫管理流程將引入RFID和WSN技術(shù)，整合智能感知、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)傳輸和計算處理三大功能，實現(xiàn)了貨物跟蹤查詢、出入庫管理、動態(tài)盤點、統(tǒng)計分析等功能，更在各作業(yè)環(huán)節(jié)實現(xiàn)了自動化數(shù)據(jù)采集，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度，確保倉儲中心可實時準確地掌握貨物、貨位信息，合理規(guī)劃和控制庫存，促使倉儲從自動化倉儲向智能化現(xiàn)代倉儲轉(zhuǎn)型。此外，倉儲中心還構(gòu)建了倉儲管理的數(shù)字化平臺，省去了人工操作的繁瑣步驟，在降低成本的同時提高了效率。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景廣闊，將為我們的生活生產(chǎn)帶來巨大變化，但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還處于初級階段，尚且存在技術(shù)標準、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、安全等問題，還需要進一步探索研究[14]。

參 考 文 獻

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