集成化仓储管理系统概况

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1、集成化仓储管理系统概况1、集成化仓储系统的构成集成化仓储系统一般由入库系统、货架系统、堆跺机、库内输送系统、出库系统和计算机管理控制系 统构成。其主要面向配送中心和企业的仓储流通环节，系统的货架数量较多，出库系统和入库系统较复杂 往往带有分拣系统，这个系统和外界的运输企业、运输网点和用户一般通过广域internet联系，如图1所示。入库台%输送系统*一_f*1匚 货物自动分拣系统图1集成化仓储系统的构成入库系统实现货物或物料的入库，也实现物流信息的采集和收集。入库系统由入库运送设备、货物或 物料自动识别系统构成，其中入口输送设备选输送带，自动识别系统采用条码系统，该系统由打印在货物 或物料上的

2、条码，条码阅读器和入库计算机组成。货架系统采用单元货格式货架，货格的长度为1.3m，深度0.8m，高度为1.2m。货架系统共有16排， 22列， 11层，共有3872个货位。堆跺机实现货物单元的上架和下架。堆跺机可在巷道内来回穿梭，其货台可上下垂直升降，货叉可横 行伸缩，从而实现货物的三维方向移动。堆跺机水平穿梭的三档工作速度分别为 80m/min、60m/min、 40m/min，垂直升降速度分为两档，分别为45m/min、20m/min，货叉存取速度为20m/min。堆跺机的电力 拖动采用交流变频调速，采用PLC对堆跺机进行控制，实现自动认址、货位虚实检测以及与主控计算机之 间的信息通讯等

3、功能。库内输送系统的运送设备选用视觉导航AGV,该种AGV具有运输柔性好、路径更改和维护方便路线、 易于识别多路径，智能化程度高的特点。出库系统包含出库运送设备、货物或物料自动识别分拣系统构成，其中自动识别系统一般采用条码系 统。计算机管理控制系统由入库计算机、中央计算机、出库计算机和相互之间的通讯系统组成，入库计算 机完成入库货物和物料信息的采集、存储和传输，中央主控计算机则实现货位分配、堆跺机工作指令传输、 堆跺机工作状态监控、库内AGV运输路径规划和调度、库内货物信息统计与报表打印、库存控制辅助决 策等，出库计算机完成出库指令传输，出库货物信息存储与传输。2、集成化仓储系统的工作流程集成

4、化仓储系统的工作流程一般是入库、库内运输、存放和出库，整个工作在计算机管理系统的控制 下进行，如图2所示。计算机系统一般为三级管理控制系统，上位机与局域网相连，下位机与控制器PLC 相连，通过无线和有线方式传送数据1。送中心服监控层-11-管理计算机丿管理层监控出库执行层分拣邁送装箱顾客货物拼盘并箱条码扫描分拣机库内输送堆跺机库内输送3.1 入库流程： 货物的入库流程如下： 系统响应入库请求，弹出入库对话框，用户填写入库货物的名称和数量；系统查询订货量，如果订货量大于货物库存数量，则给出报警提示，否则，系统向入库计算机发送入库操作任务单，并打印入库单据， 入库计算机控制条码系统扫描货物；扫描后

5、入库计算机会判断扫描的货物和任务是否相符，如相符则执行 入库分拣和运送，如不符，则给出报警信号。3.2 拼盘与并箱： 小尺寸的货物或零件入库前，一般需进行拼盘并箱作业，以适应仓储要求和充分利用货位容积，大尺寸的货物可根据情况直接入库或放入托盘后再入库。一般采用固定拼盘并箱方式，即多个同种货物或零件 放于一个托盘或货箱中。某些情况下，为了进一步增加仓储容量，可采用散件拼盘并箱模式，即随意品种 随意数量的拼装入箱，此种模式中，需在管理系统的数据库中设定拼盘批次码、拼盘码、货物零件到场批 次码等信息，将每个拼盘中货物数量、种类和其存放货位联系起来，以利于出库时倒盘拼箱。3.3 条形码扫描输入：条形码

6、采用 UPC 码，表征货物的条形码一般含有四种信息：托盘号、货号和批次号和数量。条形码由 扫描器读入、译码器解译后经串行口接口传入计算机。3.4 出库流程： 货物的出库流程如下：系统响应出库请求，弹出出库对话框，用户填写出库货物的名称和数量；系统查询库存量， 如果出库数量大于货物的库存数量，则给出报警提示，否则，系统向出库计算机发送出库库 操作任务单，并打印出库单据，出库计算机向堆跺机发出出库指令，堆跺机从货架出货，经 可能输送到出库台，出库计算机控制条码系统扫描货物；扫描后出库库计算机会判断扫描的 货物和任务是否相符，如相符则执行出库分拣和分装，如不符，则给出报警信号。3、集成化仓储系统的信

7、息系统集成化仓储系统的信息系统主要包含计算机监控系统、数据库系统及网络系统。计算机监控系统涉及管理计算机、监控计算机和控制具体设备执行的 PLC 控制器等。数据库系统完成底层数据的存储，网络系 统则复杂信息的传送和交换。4.1 系统的逻辑功能系统的逻辑功能图如下：集成仓储物流管理信息系统系统维.护系统J理系统一系统7.管理系统系统J计算，一维护订单制作 合同管理验收处理 生产返品 处理市场返品 处理入库管理 货位管理 出库管理 倒盘库管 理,1 f jtri需求量管 订货管理 不合格品 存储管理图2集成化仓储系统的工作流程系统维护：对系统进行初始化，设置各种编码和处理方式，包括设置拼盘方式、出

8、入库方式、批量方 式和对日期、数据库、货位编码初始化。需求量管理子系统：根据生产计划、销售状况、库存情况、货物清单、日期等信息进行物料需求 数量和时间。订货管理子系统：制作订单，录入合同，管理进货日程，统计合同并为管理者供货单位的信誉、供货 能力和生产技术信息等基本档案资料。不合格品管理子系统：管理零件到厂或货物到公司后的各种不合格品，根据从入库验收、生产和销售中返回的不合格品，生产追讨单和赔付单，将不合格品从库存中扣除。 存储管理子系统：该子系统提供存储管理中的各种功能，包括货位管理、入库管理、出库管理和导盘 库管理的子系统。货位管理对入库件分配合理货位，对全库划分内部作业区，确定每种零件或

9、货物的托盘 的件数。导盘库管理按要求对全库进行盘点，根据货位管理提供的信息完成货物或零件的倒库，并记录和 维护有关的数据资料。库存管理子系统：负责各种物料的收发存管理，实时处理存储管理系统，订货管理系统提供的数据， 随时更新库存信息以反映库存的动态变化，该子系统包括收发存管理、库存状况分析、ABC分类管理和呆 滞物料管理等子系统，收发存管理提供某段时间内库存物流的信息状况，随机显示和打印当前的库存量等 信息，库存状况分析提供库存中现有量，计划收到量、已分配量、可用量等库存信息，ABC分类管理对库 存的货物进行分类管理，呆滞物料管理提供库存积压货物的品种、数量及积压金额，便于采用措施进行处 理。

10、4.2 数据库系统集成化存储系统的信息管理系统是一个小型数据库管理系统，涉及到库存数据库，入库数据库和出库 数据库，其核心是库存数据库，各数据库之间可以数据交换。数据库需反映管理系统的功能要求，库存数据库包括存储货物的种类、名称及其数量等与生产和销售 相关的数据信息2。 可采用多表结构来构造库存数据库，分别为存储货物品种、需求及库存的库存数量表 生产厂家表、生产计划表以及管理系统运行日志等，各表之间建立关联，来构成无冗余的高效数据库，基 本结构如图3 所示。伎物仲用g丄41矩且斗小旦弄g士厶已口.丿编号在 AWn 4 口. 货货物代号出库数量出库日期操作员生产厂家代号 厂名 由B编地址联系人

11、电话 拼盘码I拼盘批次码I分区号丨排号丨层号丨列号#真货物代号编号I货物代号I入库数量I入库日甘期 操作员拼盘码I拼盘批次码I批次数量I入库状态I拼盘时间I库存量表： 货物信息表 生产厂家表 货位表： 入库表：固定拼盘表 散件拼盘表 出库表：图3库存数据库多表结构图计算机系统中间的数据交换的方法有多种。一种是采用发出自定义消息的方法，发出数据的一方在发 出数据的前先发送消息，接收数据的一方在接收到消息后开始接收数据 ，通过编程系统消息来保证发出方 与接收方的工作的同步，这种方法实时响应速度高，但实现起来比较复杂。另一种方法是定时查询法，发 出数据的一方在发出数据的同时设定数据发出标志，接收数据

12、的一方定时查询数据发出标志，一旦发现数 据已发出，则接收数据，这种方法一般通过文件来传递数据，实时性差一些。集成化存储系统的信息管理系统可以采用多种数据库语言进行设计开发，如 Oracle， FoxPro、 SQL 等。4、集成化仓储系统的管理技术5.1 出入库调度规则出入库作业调度主要是安排各出入库作业的开始执行时刻。常用的调度原则：出库任务优先执行原则优先级高的任务先执行原则 当入库任务的执行不影响任何出库任务的按时完成时方执行入库任务。出入库调度的执行离不开必要的信息，具体需要的数据有：出库任务最迟时刻；入库任务申请时刻； 出入库任务所需执行时间；堆跺机完成出入库任务的平均执行时间；估算

13、出入库任务完成时刻的安全系数 运输车辆故障及恢复情况；运输任务情况(包括已下发未完成的运输及未下发的运输任务)；具体的出入库调度算法：(1) 按照入库任务申请的时刻将将每台堆跺机的入库任务排队，(2) 确定出库任务的最迟执行时刻，最迟执行时刻=最迟送达缓冲站时刻一出库任务执行所需时间X估算 出库任务预计完成时刻的安全系数(3) 调整任务序列，规则：若相邻两个出库任务的最迟执行时刻之差小于堆跺机平均作业时间，则提前前一任务的最迟执行时刻，使其差距大于或等于平均作业时间。循环操作直至所有任务的最迟执行时刻的差距不小于堆跺机平均时间。 当有多项出库和入库申请时，为了提高存取效率，可采用出入库联合作业

14、。具体可根据入库货位和出 库货位的位置将出库任务和入库任务进行组合优化。5.2 货位分配技术 货位分配包含两个层面的意义，一是为入库货物分配合理的货位，二是选择确定出库货物的位置。货位分配的原则主要有：货架受力良好； 同种货物先入先出； 同种货物分区存放； 为取而存； 货物分配的方法：(1) 分类分区存放 根据入库货物的种类将仓储容积分为几个区域，按照出库频率来选择货物存放的分区，其中出库频率最大的货物放置在离出库台最近的分区。如有5种货物A1,A2,A3,A4,A5，每种货物需要货箱的 数量分别为：Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,总需求量为Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5,总货位数为M,则A1

15、的分区大 小为 M1=INT(M Q1/Q)， A2 的分区大小为 M2=INT(MQ2/Q)， A3 的分区大小为 M3=INT(MQ3/Q)， A4的分区大小为M4=INT(MQ4/Q),则从货位号1到货物号M1为货物A1的分区，从货位号M1+1 到货物号M1+M2为货物A2的分区，从货位号M1+M2+1到货物号M1+M2+M3为货物A3的分区， 从货位号M1+M2+M3+1到货物号M1+M2+M3+M4为货物A4的分区。分区的数目一般不超过10 个，以免使每个分区容量过小。(2) 位号联合分配法仓储货位的编号有多种方式，常见的有两种方法，一种是按照排、列、层号来编号，顺序可以是 排列层，

16、也可以是列层排，如010203表示放在第1排2列3层的货位号3。另一种是根据货格位置距 离出库台的距离进行编号，单排货架的货位编号如图4所示。242321181410222017139619161?Q53-4-4-2亠图4单排货架的货位编号多排货架的货位编号时可进行联合编号，三个巷道六排货架的编号如图5所示。图5多排货架的货位联合编号货箱或托盘通常是用箱号来指定，可以将货箱号码编制成与货位序号相同，在这种情况下某个指定的 货箱通常只放置在货箱号所指定的货位上，此时可以将货位和相应的货箱号码等同处理，而无须区别货位 还是货箱。在分配货位时可根据货物的出库频率和数量按货位的从小到大进行分配。5.3

17、 库存分析与控制库存分析控制主要包括库存状况统计与分析，订货量确定等。正确可靠的库存控制可以有效减少库存 资金占用，降低缺货风险。库存费用：基本的库存费用包括订货费用、库存持有费用和缺货费用。订货费用往往包括订单经过财务和采购部 门的处理费用、订单传输到供应地地成本、货物运输费用（当采购价格不包含运输费用时）和在收货地点 地的货物搬运或商品加工成本。库存持有费用是维持货物存储所需的费用，包括空间费用、资金占用费用、 库存服务费用和库存风险成本。在高级拉动式库存控制中，将库存持有费用分为经常性库存的库存持有费用和安全库存的库存持有费 用。ABC 分析法：将库存货物按年度货币占用量分为ABC三类。

18、年度货币占用量是库存货物的年度需求量与其库存成本 的乘积。A级是年度货币量最高的库存。这些品种的货物可能只占库存总数的15%，但用于它们的库存成 本却占到总数的70%-80%。B级是年度货币量中等的库存，这些品种货物占全部库存的30%，占总价值的 15-25%。那些年度货币量较低的为C级库存品种，它们只占全部年度货币量的5%,但却占库存总数的55%。根据货物的ABC分类，分别采取不同的管理和资金策略。将管理资源和资金集中于重要的A类货物。 基本的经济订货批量：福特哈里斯所提出的经济订货批量公式，又被称为最佳订货量模型，其公式为：I*_ 2 D S式中，D（为库存货物的年需求量，S为货物的采购成

19、本，I为货物的单价，C单位货物保管费用。 再订货点：在发出订单和得到货物之间通常有一定的时间间隔，因此订货需要一定的提前期。提前期内货物的需 求量为再订货点ROP,即当库存量达到再订货点时，就应该开始新的订货。ROP=dXLT,其中，d为需求速率，LT为提前期。 高级拉动式库存控制：在许多情况下，订货期内的需求往往是不确定的，存在着没有足够的库存来满足客户需要的风险，为 此在保有经常性库存满足平均需求和平均提前期以外，还需要增加额外库存，称为安全库存。通过升高或 降低再订货点，可以实现控制发生缺货的概率_提起期内需求的标准差sd为：s, = s 八?LT，式中，sd为需求期内分布的标准差。安全库存为zXsd, z为距离需求期内分布均值的标准差的倍数，由正态分布表查到。d再订货点为：ROP=dXLT+zXsod