智慧仓储系统是一种通过计算系统控制,能够对仓库和物资位置进行全面掌握,利用RFID、网络通信、信息系统应用、人工智能等现代化技术及先进的管理方法,实现入库、出库、盘点、移库等业务操作自动化的一种系统。它具有自动抓取、自动识别、自动预警及智能管理等功能,从而能够降低仓储成本,提高仓储效率,提升仓储智能管理的能力。整个工作过程中不需要人工的直接参与,大大提高了工作效率。
在智慧仓储之中,其实现功能的模块主要包括硬件系统、软件系统等。其中,硬件系统指的是仓储基础设施的建设,包括智能拣选系统、自动存取系统、智能搬运系统、智能分拣系统等基础设施的建设;软件系统指的是其相应的管理系统,主要包括订单管理系统、仓库管理系统、仓库控制系统等。
在对仓储布局进行合理规划的前提下,企业可以投入智能化的硬件设施来提高仓储的运作效率,这些新型硬件设备的使用不仅会提高仓储的自动化水平和物流运作效率,还会给企业带来可观的经济效益。智慧仓储的硬件系统主要包括智能拣选系统、自动存取系统、智能搬运系统、智能分拣系统等,如图1-1所示。
图1-1 智慧仓储硬件系统的构成
智慧仓储可根据功能设计范围,进行详细的布置及选型设计,可根据不同的功能实现不同的效果,通常配置所需的硬件系统设备如下:
1)高层货架,又称立体仓库货架,用于存储货物的钢结构,目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。
2)托盘(或物品箱,又称货箱、物料箱),用于承载货物的器具,也称工位器具。
3)巷道堆垛起重机,用于高层货架自动存取货物的设备。其通过运行机构、起升机构和货叉机构的协调工作,完成货物在货架范围内的纵向和横向移动,实现货物的三维立体存取。
4)穿梭车,又称轨道式导引车(Rail Guided Vehicle, RGV),是一种智能装备,是密集仓储系统的核心装备,可以编程实现取货、运送、放置等任务,并可与上位机或WMS进行通信,结合RFID、条码等识别技术,实现自动化识别、存取等功能。
5)提升机,主要包括货物提升机与穿梭车提升机两种设备,主要配置在仓库主巷道两端,实现货物和穿梭车的换层作业。
6)输送机系统,智慧仓储的主要外围设备,负责将货物运送到堆垛起重机、提升机或从堆垛起重机、提升机将货物移走,常见的有轨道输送机、链条输送机、带式输送机等。
7)AGV、IGV(Intelligent Guided Vehicle,即智慧型引导运输车)系统,即各类自动导向小车,根据其导向方式可分为感应式导向小车、激光导向小车和固定导轨式小车。
8)GAS(Gate Assort System)系统全称为“智能闸门开启式分拣系统”或“智能翻盖分拣系统”,是一项以“人总是会出错”为出发点,围绕如何避免错误发生而开发应用的辅助拣选技术,让拣选作业更加直观,有效降低人为误差,极大地提高拣选效率及正确率。
仓储管理作为整个仓储系统的核心部分,除了提供基本仓储管理功能外,还需要基于大数据平台建立库存预警、库存策略优化、库存分类分析等统计分析模型,为库存管理、生产运维提供辅助决策。
智慧仓储体系的一个最大的特点就是多功能集成,除了传统的库存管理外,还要实现对流通中的货物进行检验、识别、计量、保管、加工以及集散等功能,这些功能的顺利实现,都依赖于智慧仓储软件系统。智慧仓储的软件系统主要包括订单管理系统(OMS)、仓库管理系统(WMS)、仓库控制系统(WCS)等,如图1-2所示。
图1-2 智慧仓储软件系统的构成
订单管理系统是供应链管理系统(SCM)的一部分,通过对客户下达的订单进行管理及跟踪,动态掌握订单的进展和完成情况,提升物流过程中的作业效率,从而节省运作时间和作业成本,提高物流企业的市场竞争力。订单管理系统的主要功能是通过统一订单提供用户整合的一站式供应链服务,订单管理以及订单跟踪管理能够使用户的物流服务得到全程的满足。订单管理系统是供应链管理链条中不可或缺的部分,通过对订单的管理和分配,使生产管理、采购管理、仓储管理和运输管理有机结合,稳定有效地实现供应链管理中各个环节充分发挥作用,使仓储、运输、订单成为一个有机整体,满足物流系统信息化的需求。订单管理系统具有根据商户下达的各种指令进行管理、查询、修改、打印等功能,同时将业务部门处理信息反馈至商户。订单管理系统一般包括订单处理、订单确认、订单状态管理(包括取消、付款、发货等多种状态,以及订单出库和订单查询)等。
仓库管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能,对批次管理、物品对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统,有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程,实现和完善企业的仓储信息管理。该系统可以独立执行库存操作,也可与其他系统的单据和凭证等结合使用,可为企业提供更为完整的企业物流管理流程和财务管理信息。
仓库控制系统是介于仓库管理系统和可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)之间的一层管理控制系统,可以协调各种物流设备如输送机、堆垛起重机、穿梭车及机器人、自动导引车等物流设备之间的运行,主要通过任务引擎和消息引擎,优化分解任务、分析执行路径,为上层系统的调度指令提供执行保障和优化,实现对各种设备系统接口的集成、统一调度和监控。
由此可见,通过完善的设计,合理的硬件及软件配置,并根据具体的功能要求,智慧仓储完全可实现仓储的智能输送、存储、定位、提醒等功能,从而提高企业仓储的运行效率,自动盘点,降低管理成本。