智慧倉庫在廣州地鐵十八號線的應用研究

陳育亮

（中鐵建電氣化局集團第四工程有限公司，湖南 長沙 410007）

0 前言

廣州地鐵十八號線是國內首條設計時速160 km地鐵，連接廣州東站、萬頃沙，線路大致呈南北走向，全長61.3 km，共設置了9座車站，均為地下車站，具備規模大、工期緊、專業多和風險點多的工程特點。而倉庫管理作為地鐵工程項目管理的重要組成部分，承擔著連接上游供應商和下游施工隊伍的重要任務[1]，其管理的好壞不僅關系到工程項目的施工質量與進度，更是關系到工程項目的效益。所以，在工程項目中應用現代化的倉庫管理系統，就顯得尤為重要。

為了提高倉庫管理效率，實現物資的智慧化管理，智慧倉庫隨之應運而生。與傳統的倉庫管理模式不同，智慧倉庫以現有的物理倉庫為基礎，通過應用物聯網、AGV自動倉儲和信息軟件等技術，提高倉庫的信息化、規范化、智慧化管理水平，實現物資的全生命周期管理。因此，為了加強對物資的管控，并達到降本增效的目的，智慧倉庫應用于工程領域已經成了一種趨勢。

1 傳統工程物資倉庫管理現狀分析

目前在我國的工程領域，大多數工程企業的倉庫管理工作還停留在人工記賬階段，“物與物，物與人”之間沒有效融合，信息化程度低、倉庫設施陳舊落后、倉庫管理員工作量大，效率緩慢，難以滿足現代化的工程實際需要和物資管理需要[2]。

1.1 信息化程度低，難以獲取實時的物資數據

物資信息化是指利用現代化的信息技術，令物資管理工作流程變的科學合理，并能及時收集、匯總、處理物資管理過程中的數據信息，傳達給企業管理層，并作為其管理決策的依據。傳統的工程物資倉庫在信息化程度、數據共享上普遍存在以下4個問題：1）信息閉塞，物資臺賬更新不及時。傳統的倉庫采用手工記賬的模式，要想知道物資數據除去倉庫查賬外，就需要料庫管理人員將物資數據手輸到網上，工作量大，耗費時間多的同時，效率也低。而且，這些問題也導致著料庫管理人員精力不足，無法及時地更新物資臺賬，物資數據難以及時被獲取。2）缺乏統計整理。傳統的倉庫能知道單次入庫或者出庫的臺賬數據，但是要簡單直觀地知道某個供應商在某個時間段內供了多少貨，某個勞務隊在某個時間內領了多少料，這是很難做到的。同時，每天的物資數據都在更新，如果要料庫管理人員每天都進行統計整理，工作量大、時間多，效率低的時候還容易出錯。3）缺乏數據共享平臺。傳統的倉庫缺乏數據共享平臺，只能通過QQ群、微信群等平臺來傳播物資信息，無法自動統計整理物資數據。4）難以找到貨物位置，可追溯性低。工程物資倉庫空間大、貨物種類繁多，僅憑倉庫管理人員的記憶力很難找到貨物特別是小件貨物的位置，物資的可追溯性低，容易造成不必要的浪費。

1.2 物資種類繁多，倉庫管理人員分類難，工作量大，效率低，易出錯

工程項目的物資種類繁多，根據統計有數千種，倉庫管理人員不僅需要完成入庫、出庫、分揀、盤點，還需要完成相關賬目的統計整理，工作量大，效率低，出錯率高。同時，一個工程項目存在多個專業，不少物資又是幾個專業間通用，物資分類難度大，但是如果不做好物資分類工作，就容易在發料的時候混淆，進而影響工程的開展，這就需要倉庫管理人員利用倉庫有限的空間對物資進行分類。

1.3 庫存積壓難以消化

工程技術人員在下達需求計劃時往往缺乏對施工現場進度的把握和倉庫容量的考慮，造成采購量遠大于實際需求量，從而導致庫存積壓。庫存積壓不僅給倉庫管理造成很大的麻煩，同時也會給企業經營帶來不小的風險。

1.4 倉庫管理人才缺乏

傳統倉庫管理人員的崗位培訓不足，對相關的物資專業知識、管理制度認識不夠，而現代化的倉庫管理中，倉庫管理人才不僅需要具備倉庫管理方面的專業知識，還要求他們有操作倉庫硬件設備如電動叉車的運用能力，也要求他們能掌握一定的計算機和相關網絡軟件技術的能力。但是在現實中我國大部分的工程企業都缺乏這方面的倉庫管理人才，這也制約了倉庫管理效率的進一步提高。

2 構建智慧倉庫體系

要想構建現代化的智慧倉庫體系，就必須對傳統倉庫的標準規范、儲存空間、倉庫設施、管理系統等做出科學合理的改進，并應用先進的物聯網技術、信息軟件技術和現代化的智能設備，實現智慧倉庫真正的信息化、自動化和智慧化[3]。

2.1 合理規劃倉庫布局，引入倉庫操作智能設備

通過科學地制定倉庫布局原則，在提高單位倉庫面積利用率的同時，引入立體貨架，充分利用倉庫的有限空間。以廣州地鐵十八號線機電安裝工程項目為例，在倉庫內按照貨物的流動性、相關性、尺寸和靈活機動等原則進行布局，保持貨物搬運投入的成本同倉庫面積利用率之間的平衡。同時，將倉庫劃分為立體貨架存放區和大件貨物存放區，立體貨架存放區采用3層橫梁式貨架、標準化托盤，主要放置箱式的、包裝標準的小件貨物，如水管管件、接線盒等，并且嚴格遵守重不壓輕、整齊堆放的原則。大件貨物如線纜、管材、型材和箱柜等則放置在大件貨物存放區，并且按照種類相同的貨物放置在一起、流通量大的貨物放置臨近出庫口等布局方式。

在科學合理地規劃倉庫布局的基礎上，在立體貨架存放區中引入智能設備，如AGV智能機器人、手持式PAD終端等，利用手持式PAD終端下達指令，AGV智能機器人完成貨物自動搬運，操作簡單直觀，有效地減少了人工操作，在提高倉庫的自動化水平的同時也有效地避免了人為操作造成的貨物損壞和丟失。

2.2 科學編碼，制定原則

物資編碼是連接物資和智慧倉庫管理系統之間的橋梁，通過結合廣州地鐵十八號號線的實際情況，采用具備實際意義的編碼方式，制定了專業+采購方式（自購，集采，甲供）+物資名稱+規格型號的編碼原則。根據實際意義的編碼不但能進行物資分類，而且通過編碼就能夠迅速了解物資的基本信息。

2.3 供貨源頭控制，制定智慧倉庫實施方案

供應商是物資供應的源頭，從供貨源頭控制，不僅為后續工作創造了良好的開端，也推動了智慧倉庫的運行。以廣州地鐵十八號線機電安裝工程項目為例，該項目部與供應商達成合作，供應商在智慧倉庫管理系統中開具送貨單，并且按要求粘貼二維碼，既方便了物資的出入庫管理，也促進了智慧倉庫工作的順利開展。

制定智慧倉庫實施方案，首先是前期準備階段，工作主要包括編制分站分區間工程量清單，編制物資采購計劃，進行物資管理需求分析等，其次是試運行階段，工作主要包括整理數據并錄入智慧倉庫管理系統，系統調試與優化等，最后是正式運行階段，所有的單據如供貨通知單、送貨單和領料申請單等均根據系統上的物資采購計劃或限額發料計劃導入生成，操作簡單，在節約時間的同時也降低了人工出錯率。入庫流程圖和出庫流程圖如圖1和圖2所示。

圖1 入庫流程圖

2.4 建立智慧倉庫軟件系統

要想提高物資的信息化管理水平，就必須要有一套科學合理的軟件系統。廣州地鐵十八號線機電安裝工程項目智慧倉庫軟件系統共有3個，分別是WMS倉庫管理系統，WCS倉庫控制系統，手機App。

2.4.1 WMS倉庫管理系統

WMS倉庫管理系統位于智慧倉庫體系的管理層，面向于供應商、倉庫管理人員和技術人員等，主要對倉庫庫存進行管理，包括物資采購大計劃、送貨計劃、入庫、限額發料計劃、出庫、移庫、庫存、員工信息、供貨商信息以及密碼管理等10個方面。系統不僅可以對各種信息進行瀏覽、查詢、新增、刪除、修改等功能操作，還能對物資采購大計劃、送貨計劃和限額發料計劃等完成情況進行控制，并且能在超出計劃時報警。

2.4.2 WCS倉庫控制系統

WCS倉庫控制系統位于智慧倉庫體系的控制層，主要面向于倉庫管理人員，主要是對倉庫業務進行操作，包括出入庫操作、移庫操作、設備控制、任務調度和物資查詢等。系統具備了多種設備接口，不僅能操控AGV智能機器人完成自動化搬運貨物操作，還能完成掃碼出入庫操作，并通過實時地接收設備層反饋，能對AGV智能機器人等設備進行實時的跟蹤與監控。同時，WCS倉庫控制系統還具備物資查詢的功能。

圖2 出庫流程圖

2.4.3 手機App

手機App位于智慧倉庫體系的管理層，其核心功能為物資查詢和單據審批，通過手機App，就可以了解實時的物資數據，而且還能通過手機完成單據的審批，提高了物資的信息化水平，簡化了操作流程，大大地方便了用戶的使用。

2.5 建立智慧倉庫配套工作機制

智慧倉庫體系的構建，不但要加強硬件設備和軟件系統上的投入，而且要結合工程項目的實際情況，建立與智慧倉庫體系運行方式相匹配的工作機制。只有建立科學合理的工作機制，才能使智慧倉庫發揮最大程度的作用。為此，廣州地鐵十八號線機電安裝工程項目主要采用了以下4個措施保障智慧倉庫體系的運行：1）夯實前期工作基礎。多次召開專題會，制定物資編碼和二維碼原則。同時，整理歷史物資數據，梳理分站分區間工程量清單，并導入智慧倉庫管理系統。2）多次組織培訓，提高人員素質。通過多次對技術人員、物資人員甚至供應商展開智慧倉庫管理系統培訓，不僅使智慧倉庫理念深入人心，而且令相關人員特別是倉庫管理人員的素質得到了顯著提升，極大地推動了智慧倉庫的運行。3）供貨源頭控制。與供應商達成合作，將智慧倉庫管理系統前推給供應商，并且按要求其在物資上粘貼二維碼，既方便了物資的出入庫管理，也促進了智慧倉庫的運行。4）出入庫控制。加強對物資的出入庫管控，對不符合智慧倉庫要求的物資采取必要的追責措施，保障智慧倉庫正常運行。

3 實施效果

2020年，中國鐵建電氣化局集團在廣州地鐵十八號線機電安裝工程項目中實施了智慧倉庫管理系統，相比于傳統的倉庫管理模式，有以下4個優勢：1）信息化水平得到大大提升。在智慧倉庫管理系統上，數據共享，物資數據清晰可查，單據憑證一目了然，同時開發了手機App，隨時隨地就能掌握實時的物資數據，極大地方便了用戶的使用。2）規范化、標準化管理水平得到顯著提高。建立了智慧倉庫配套工作機制，在這套工作機制下，環環相扣，缺一不可，相互影響也相互促進，加強了對物資的管控，提高了物資的規范化、標準化管理水平。同時，從供貨源頭控制，將智慧倉庫管理系統前推給供應商，并從供貨源頭建立二維碼，完善了智慧倉庫體系流程，也有利于推進物資條碼工作。3）物資報警功能。可以對物資設置安全庫存，當低于安全庫存時，智慧倉庫管理系統會發出報警提示。同時，物資采購情況和限額發料情況在系統上清晰可見，在超出限額時能發出報警提示，有利于控制物資采購成本和施工成本。4）自動化、智慧化水平得到明顯提高。采用AGV智能設備完成倉庫小件物資的搬運工作，減少人工操作，在提高倉庫的效率的同時也提升了倉庫的自動化、智慧化操作水平。

4 結論

智慧倉庫的建立，加強了廣州地鐵十八號線機電安裝工程項目的物資管控，大大提高了物資的信息化、規范化、智慧化管理水平，而且操作簡單，體驗良好，證明了智慧倉庫在工程領域的可行性，也為其他工程企業的倉庫管理提供借鑒。在業務管理的基礎上，后續還可以深入研究業務數據，分析業務處理的特點，進一步提升倉庫管理的智慧化水平，做到物資的預判處理，使得物資能夠及時足量地供應生產需求，并為領導決策提供物資管理的相關數據支持。