智能倉儲系統在輸油企業的應用實踐

于宏盛，楊思齊，李文婷，高雅倩

（中國石油股份有限公司長慶油田分公司第二輸油處 甘肅 慶陽 746500）

1 引言

第二輸油處備品配件管理暴露出臺賬更新不及時、出入庫記錄填寫不準確、人工效率差等問題，實際與預期效果差距較大，管理出現瓶頸。智能倉儲系統引入后，從供應商供貨開始，所有信息一次錄入，后期所有的管理功能系統可免人工或少量人工完成，真實有效的數據是所有研究的基石，該系統將為設備完整性管理與第二輸油處智能管道建設提供真實可靠的數據支撐。

2 第二輸油處在備品備件管理中存在的問題

（1）需要對大量貨物進行快速盤點，工作量較大，而人工錄入易出錯漏，容易被誤改，因此效率較低。原有的管理方式下一個基層站隊備品配件到貨后的臺賬建立、入庫、出庫以及每月一次的盤庫工作，每月約需要20個工時。根據實際管理情況看，全處10個備品配件庫均有不同程度的漏錄入與誤錄入，個別站隊執行較好，但也反映工作量大，軟件使用不友好等問題，這種普遍性情況說明加強對人的管理難以真正解決問題。備品配件數據是動態的，隨時都有可能變化，突擊性的檢查和幫促指導只能解決一時的問題，設備故障具有隨機性，任何基于人的自覺性的實時管理平臺都具有極大的管理漏洞。

（2）原有的數據錄入方式與盤點方式對人員的設備專業知識要求高。要做好備品配件管理，要求基層管理人員必須懂設備構造、備品配件型號含義等信息，實際是各站實際管理庫房的人員缺乏相關知識，由于知識涉及面廣泛，實際培訓效果欠佳，人員知識水平制約管理成效。

（3）管理層決策失誤在于收集到不準確的業務數據和不及時的數據變化。主要生產設備的備品配件儲備量是保證設備運行可靠性的關鍵，盡管逐臺制定了儲備定額標準，也在平臺中設定上下限報警，也執行月盤庫制度，實際中執行工作的人往往身兼數職，系統運行的可靠性依托于人的自覺性與專業程度，往往出現問題，小到不清楚庫存，重復上報造成物資擠壓，大到關鍵設備備件空缺后，不更新平臺也不補充，影響輸油安全生產。

3 第二輸油處智能倉儲系統建設方案

3.1 系統功能建設

3.1.1 入庫管理

為了保證不遺漏RFID電子標簽，依據當地環境進行射頻規劃，同時在倉庫門口安裝RFID固定式讀寫器。收到倉庫訂單后，將根據特定規則將產品放入倉庫。進入到RFID固定式讀寫器的電磁波范圍內的超高頻RFID電子標簽會被主動激活，然后彼此之間進行通信。收集完RFID標簽后，它將與采購訂單匹配，以檢查商品的數量和型號是否正確。如果有錯誤或遺漏，將手動進行處理。最后，貨物將被運輸到指定的目的地并按正確的順序放置。RFID在倉庫管理應用中的主要優點是非接觸式和批量可讀的遠程識別，從而提高了效率和準確性，見圖1。

圖1 智能倉儲系統模塊概要結構圖

3.1.2 出庫管理

出庫的貨物在出庫管理之前要先根據出庫計劃進行分揀處理[1]。如果是大量貨物要從倉庫中取出，則將貨物分批推到倉庫門口，并使用固定式讀卡器與標簽進行通信，以便采集從倉庫中出庫的貨物的RFID標簽，并檢查其是否符合計劃。如果有任何錯誤，將盡快手動進行處理。當貨物較少時，可以通過RFID終端即手持式掃描儀或用RFID平板電腦采集電子標簽信息。數據采集完畢后會發送到管理中心，更新數據庫即出庫完成。

3.1.3 盤點管理

按照一定的要求對倉庫進行定期或不定期的盤點即為盤點管理[2]。RFID可以解決傳統盤點過程中出現的耗時耗力、容易出錯的問題，因此當有了盤點計劃時，可以選擇優先選擇使用RFID手持式的終端對貨物進行掃描并盤點，然后無線網絡可以把盤點的信息傳入后臺的數據庫并進行信息比對，比對過程中RFID會實時地把生成的差異化的信息顯示在手持終端上，負責盤點的工作人員以此進行核查[3]。盤點結束時，將盤點獲取到的信息和后臺數據庫信息進行核對，即可完成盤點。在整個盤點過程中通常在1～2 m的范圍內，系統都可以通過RFID非接觸式快捷便利地對物品信息進行讀取，這樣就彌補了傳統盤點模式中缺乏的高效率和高準確性。

3.1.4 基本信息管理

其主要有查詢、編輯、添加、刪除貨物基本屬性的功能，進而實現了對倉庫中物品屬性的設置管理。為了使各個倉庫管理的個性化需求得到滿足并使管理更加精確，可以依據倉庫、區域、貨位等劃分單位對大型的倉庫進行位置的劃分。這樣也為各層級的倉庫管理人員提供了便利，他們可以快速查詢不同維度的庫存信息，進而實施相關的業務操作。

3.1.5 系統信息管理

系統管理需要完成的工作包括：（1）校正和維護參數，保證系統正常運行。（2）數據表單的更改和分配完成權限。（3）系統管理有正規的包括用戶名和口令在內的登錄程序，系統管理員要對人員進行設置，每個人設置的權限都不同。（4）系統中含有一鍵數據備份與恢復功能。總而言之，系統具有擴展性與安全性，可為內部提供合理的工具以保證系統的安全，所以業務數據的連續性和安全性得到了保證[4]。

3.1.6 數據統計分析

系統統計報表需包含時間、數量等要素。經分析后明晰了周轉周期和周轉效率，將會給管理庫存流程帶來極大的便利，貨物的出庫速度也可以因為統一的運行而加快，并增加庫存中心的吞吐量，且提供給管理層的信息也可以及時準確，貨物查詢的準確性也因此可以得到提高，也提高了整個倉儲系統的效率。

3.2 硬件系統組成

3.2.1 固定式RFID讀寫器

RFID讀寫模塊、TCP/IP通信模塊和讀寫器電源3部分構成了固定式RFID讀寫器[5]。依靠固定式RFID讀寫器可以高效率且安全可靠地讀取標簽，因為其提供了多樣的運行程序和簡易集成方面的支持，因此可以實現無線傳輸和實時自動采集遠端數據的功能。還可以實現無縫集成現有IT環境，對用戶定義的關聯性進行過濾和調解，并且可以實現快速采集和提供有用的數據來為用戶提供細化的實時信息，除此之外還包括選擇性監控及其他一些實用的功能。

3.2.2 固定式RFID天線

需要采用圓極化天線來保證多角度的有效識別，因為電子標簽的方向在貨物出庫房時具有不確定性的特點。固定式RFID讀寫器會連接4個天線，因為在很多倉儲環境中可能會出現誤讀、漏讀的情況，所以需要從不同的方向進行標簽的讀寫，以此來保證標簽的準確性與效率。為了保證適合的讀寫功能的實現，可以根據讀寫距離和現場應用環境的要求對天線的類型進行調整。

3.2.3 手持式RFID讀寫器

在庫房的盤點和入庫出庫的管理操作中，較多地運用支持GPRS/Wi-Fi等多種通信傳輸模式的手持式RFID讀寫器[6]。手持RFID終端可以深入復雜的倉儲環境，因為采用的是高工業等級的設計，選用的都是防水防塵且堅固耐用的材料。而且具有較大的靈活性，對于一些存放位置離固定閱讀器較遠的貨物，甚至一些固定閱讀器無法觸及的遠程區域的貨物需要處理時，都可以使用RFID標簽信息進行跟蹤。

3.2.4 桌面式RFID發卡器

RFID桌面式發卡器是一種發卡設備，也是一種桌面式讀寫器，里面設置有小型天線，可以識別讀寫工作在UHF頻段且典型距離為10 cm的電子標簽。也可以對多個電子標簽中的ID碼和EPC碼和用戶數據區數據進行同步讀取，因為設置了防碰撞的多標簽識別機制。而且為了防止電子標簽內的數據被改寫，還可以設定密碼對數據區進行鎖定。

3.2.5 RFID電子標簽

貨物的種類及規格因為行業應用環境的不同也較為豐富，因此需要規格不同、大小不一的貼附和吊牌標簽來運用，以達到通信需求且滿足于不同應用環境的要求。RFID電子標簽不僅外型小巧，易于使用，而且在正常的環境應用時，體現出性能卓越、可靠性強的特點。其內部含有防沖突機制，數據讀取過程透過外包裝就可以完成，不需要依靠光源，適用于多標簽識別的場合[7]。

4 結語

智能倉儲系統為輸油企業帶來了生機與活力，在生產管理方面，能夠避免貨物遺失損壞，為企業降低庫內損耗并節約存儲空間，可以有效地減少流動資金的積壓，從而提高倉儲自動化水平和庫內運作效率等；在人力資源管理方面，能夠消除工作失誤帶來的差錯，減輕工人勞動強度，提高操作人員素質等。這些將為設備完整性管理提供數據支撐，進一步促進企業創新性發展。