可视化智能仓储信息管理系统的研究与设计

    摘　要：本文将RFID技术应用在仓储系统中以构建可视化智能仓储信息管理系统，实现货物电子货位管理，作业流程监控管理，在数字化和信息化的基础上最大限度提升仓储管理信息系统效率。

    关键词：RFID,可视化,仓储管理

 

 

    0　引　言

 

    仓库管理是物流过程中的一个重要环节，对物流全过程有着很大的影响。传统的仓库管理一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物。由于仓储管理完全由人工实施，效率极其低下，能管理的仓库规模也很小。随着仓储管理的物资种类、数量和出入库频率的不断增加，仓储管理作业也已十分复杂和多样化，传统的人工仓储作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求，在仓库管理过程中采用新技术可以提高仓库管理的工作效率[1]。自动化仓库产生于上世纪60年代的美国，到现在大致经历了手工存储式仓库、机械式仓库、自动化仓库、集成化仓库、智能型仓库系统的五代发展。可视化智能立体仓库利用RFID(RadioFrequencyIdentification)射频识别技术存储物资，通过电子计算机控制进行物资存取作业，结合自动识别技术完成对物资的识别、跟踪，通过以上技术的结合完成对仓储物资的各项管理。

 

    1　系统架构

 

    可视化智能仓储信息管理系统由三个层次的软、硬件组成：

 

    采集、汇聚和管理。它们分别负担着信息的获取、传输、管理和消费的功能，如图1所示。

 

    采集层主要是通过射频识别设备以及其它自动识别设备

 

    采集数据[2]，包括库位标签、货物标签、手持读写器、无线接入终端；汇聚层通过无线通信技术，把采集来的数据传递到中央数据库，包括无线接入设备和相关的网络设备；管理层对采集的数据进行处理、管理和消费，包括数据库服务器、网络服务器等设备和仓库管理系统软件。

 

    图1　可视化智能仓储信息管理系统由三个层次

 

    从网络的角度看，智能仓储可视化系统的采集层是由一系列的手持、固定和叉车车载读写器组成。这些读写器负担着对RFID标签信息读和写的功能，是智能仓储可视化系统与库存货物产生信息交互的最基本载体[3]。接着，由这些读写器产生的信息流会通过无线或者固定网络传输到库存信息数据库中。信息承载的网络可以是以太网，3G通信系统或WiFi无线通信系统等，如图2所示。

 

    智能仓储可视化信息系统采用B/S架构为客户端提供访台查询相应物品的库存情况和存放位置。这个客户端可以是一个手持读写器、叉车车载读写器，或是一台计算机。智能仓储可视化信息包含六个模块和四个数据库。它们分别是信息写入管理、信息删除修改、查询管理、定位管理、信息备份、容错恢复模块；货位、货品、标签和审计数据库。这六个模块组成了智能仓储可视化管理平台，是与采集层的手持、无线和叉车车载读写器直接发生数据交互的载体。它们以采集层传来的数据为输入，直接对这四个数据库进行操作，如图3所示。

 

    2　工作原理

 

    智能仓储可视化信息系统的工作流程原理上是根据采集层传来的数据为输入，以智能仓储可视化管理

 

    3　智能立体仓库控制管理系统设计

 

    智能立体仓库的管理及控制系统，是基于现代信息技术、控制技术和通信技术等发展起来的综合应用系统，负责整个智能立体仓库的管理、调度工作，是整个仓库系统的控制中枢。该系统有较强的综合性，主要目的是根据各配送点的需求，向各配送点提供配送信息，根据订货查询库存及配送能力，发出配送指令，发出结算指令及发货通知，汇总及反馈配送信息。

 

    平台为主题，对四个数据库进行操作的过程：货品数据库为货舱中入库每一个的货物维护一个记录（record），包含了货物的最基本信息，如供应商、出厂日期、入库日期，RFID电子标签信息；货位数据库和标签数据库以货位和电子标签为索引存放货位和电子标签的相应信息；入库、出库、移库、补货、盘库和查询是实时货位库存管理的几个基本操作，大都是管理层发出指令、采集层反馈操作结果的双向工作流程；当库中货品状态发生变化后，如移库、出库或货品消耗以后，它在货品数据库中的record将会做出相应更新和变化，甚至从数据库中移除。当record从库存信息数据库中删除后，其对应的货位会被清空、电子标签会被释放，用以存放和标记另外一个货物，而货位数据库和标签数据整个智能立体仓库计算机管理系统利用一台数据库服务器、一台调度计算机、一台监控计算机组成一个局域网，完成对系统的控制。服务器上安装了数据库管理系统，数据库系统选用SQLServer软件平台。客户机运行应用程序，完成数据的输入\输出处理等前端任务。该系统保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保使用单位及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制仓库库存。根据需求，系统包含了若干模块：标签制作、货位数据库和货品数据库的初始化、入库管理、出库管理、统计查询、库存管理、货位调整、账目管理、RFID和条码打印、信息安全、系统接口等。根据以上分析，智能仓库管理软件结构如图3、图4所示，本文设计的智能仓库管理软件实现了该框图中的部分功能，具体的功能包括：标签制作：依据入库单及标签制作申请单录入的货物信息生成每个物品的电子标签，在标签表面上打印标签序号及产品名称、型号规格，在芯片内记录产品的详细信息[6]。货位数据库和货品数据库的初始化:实现对所有货物的统一管理和其相应仓储位置的可视化。

 

    出入库管理：入库时，仓库管理员根据订货清单清点检查每一件货品，检查合格后交给仓库保管员送入库房。仓库保管员持手持机扫描货架库位标签和入库物品上的标签并输入物品数量进行入库登记，数据记入手持机内的入库操作数据表，然后将物品放置到指定库位上。如果需要将物品装入包装箱内存放，还需要扫描箱标签以更新手持机内箱明细表。全部物品入库完毕后，将手持机交给管理员，由管理员将入库数据导入后台管理数据库内，完成入库操作。经过这一流程后，仓库中每一种物品的位置、数量、规格型号等都可以在仓储管理软件中一目了然的查找出来，实现了仓储状态的可视化；出库时，仓库管理员根据领料申请查询仓储状态，然后做出预出库单；保管员根据预出库单将指定库位的物品取出，使用手持机扫描库位标签和物品标签将出库信息进行登记，数据记入手持机出库数据表；全部出库物品取出后将出库信息上传到主机，与预出库单作比较，并根据实出数量进行登帐。

 

    统计查询:主要用于仓库的入库、出库、残损及库存信息的统计查询，可按相应的货物编号、分类，便于供应商、客户和仓库保管人员进行统计查询。

 

    库存管理:主要用于仓库的库存货物的管理主要内容有：对库存货物的上下限报警；库存呆滞货物报警；货物缺货报警；库存盘点管理:主要用于仓库的货物盘点清单制作、盘点清单打印、盘点数据输入、盘点货物确认、盘点结束确认、盘点利润统计、盘点货物查询、浏览统计、盘亏盘盈统计等便于实行经济操作。在数据保护方面，使用审计数据库备份各种操作数据，可排除意外带来的损失。

 

    系统接口：为防信息孤岛的现象出现，系统预留多个接口以供加载新功能或与其他系统对接，如CRM、ERP、财务等系统。

 

    4　结束语

 

    从研发到应用，智能仓储可视化信息管理系统对企业有诸多价值，从运维的角度来看，智能仓储可视化信息管理系统对在仓储领域的应用可以极大的提高仓储效率、空间利用率、节约成本精准运营，从而提高企业的整体竞争力；从战略的角度来看，智能仓储可视化信息管理系统对可以帮助企业超越同行进入智能物流领域，在行业内占据有利的地位，甚至引领潮流并设立行业技术标准；从品牌的角度来看，对新技术的超前性应用可以极大的提高企业的品牌高度，博得新技术应用先锋的美名。

    参考文献

 

    [1]P.W.Wurman,R.D.Andrea,M.Mountz.Three Engineers,HundredsofRobots,OneWarehouse.IEEESpectrumJuly2008:26~34

    [2]J.J.Leonard，H.F.Dunrrant-White.Mobilerobotlocalizationbytrackinggeometricbeacons.IEEETransactionsonRoboticsandAutomation,19913(7):376~382

    [3]Z.Y.Zhang.AFlexibleNewTechniqueforCameraCalibration,IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence,22(11),2000:1330~1334

    [4]HeetorGrarcia，MeliaJD，UllmanJwidom.数据库系统实现. .北京:机械工业出版社,2003

    [5]杨正洪，郑齐健，孙延辉．中文SQLServer2000关系数据库系统管理和开发指南[M].北京机械工业出版社，2001

    [6]王宗喜，徐东.军事物流学[M].北京:清华大学出版社，2007(2)