隨著制造業信息化技術發展及應用的深入，大多數企業都建立了以產品數據管理PDM及企業資源管理ERP為核心的綜合信息化管理系統。但是，在倉儲管理的環節，由于缺少現場管理及精細化管理的技術手段，往往會產生信息數據與實物數據不一致的現象。
工程機械制造業倉儲管理的基本要求為：a)實現先進先出、批次管理；b)入庫、出庫、配送數據準確、快速；c)庫間轉移、庫位更改方便準確；d)現場實時動態的實物管理；e)方便的庫存結構統計分析；f)與ERP緊密集成；g)確保帳物相符。
ERP倉儲管理的物品編碼原則一般為種類管理，即一種物品對應一個編碼，從而無法實現對物品的批次管理。盡管有的ERP具備批次管理功能，但是缺少確保實物與數據一一對應的實物現場管理的有效手段，往往出現帳物不符的嚴重問題。引入條碼技術及無線倉儲管理系統是解決上述問題的有效途徑。
1 條碼及無線網絡簡介
條碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規則編制成的，用以表達一組數字或字母信息的圖形標識，被廣泛應用于物流信息管理系統中。無線網絡接入點(Wireless Access Point簡稱AP)作為有線局域網與無線網絡之間的橋梁，實現現場與系統之間數據的實時傳遞。通過采用以上技術建立的“無線條碼倉儲管理系統”(Warehouse Management System簡稱WMS)，來實現場物流與系統信息流的有效結合。
2 硬件及軟件系統構成
WMS的硬件系統包括服務器、個人電腦(PC)、無線網絡接入點(AP)、條碼打印機、掌上微型電腦(Personal Digital Assistant簡稱PDA)、碳帶及標簽，硬件系統結構如圖1所示。通過AP實現現場PDA與服務器之間的無線連接，由于金屬零件及金屬貨架可能會對信號產生一定的干擾，因此AP布置的位置及數量需要根據現場實地測試情況來確定。可以適當地增加AP布置數量并設置相同ID名稱，當一個AP有故障或信號受到干擾時，PDA會自動連接到信號最強的AP上，保障數據傳遞的安全性。如果有室外庫區，需要采用防水標簽和防水碳帶，配備單獨的打印機，避免打印防水標簽時更換標簽及碳帶的麻煩。PDA數量按照庫管員人數配備，每個庫管員使用并負責保管PDA，責任明確，便于管理。
圖1 硬件系統結構示意圖
軟件系統包括倉儲管理系統、PDA應用系統、PDA接口服務與ERP接口服務。設計方案有兩種形式：一是“延伸型”，利用現有ERP的倉儲管理模塊功能，開發PDA現場數據采集和現場業務操作的PDA應用程序，提供ERP倉儲管理向現場延伸的觸角，如圖2所示。WMS中不存儲真正意義的倉儲業務數據，僅存儲用戶、權限等系統數據(如虛線所示，通過ERP接口服務、PDA接口服務傳遞系統數據)。PDA通過PDA接口服務獲取業務數據，完成業務操作后直接返回給ERP系統。這種方式的特點是開發工作量降低，盡可能地利用了原有ERP的倉儲管理功能。二是“完整型”，開發一套完整的條碼倉儲管理系統，通過與ERP接口服務，實現雙向的數據實時同步，如圖3所示。WMS中存儲了完整的倉儲管理數據，具備完整的倉儲管理功能，通過ERP接口服務獲取到業務數據，WMS通過PDA接口服務指派PDA現場業務操作，業務操作完成后，WMS通過ERP接口服務將數據傳回ERP系統。這種方案的特點是彌補了ERP倉儲管理功能的不足，同時保證ERP其它功能的正常運行。
圖2 “延伸型”軟件系統結構示意圖
圖3 “完整型”軟件系統結構示意圖
3 主要業務流程設計
本文所述無線條碼倉儲管理系統采用“完整型”的設計方案，實現了主要業務流程(采購入庫、配送出庫、銷售退庫、采購退貨、盤點)的條碼化管理。
3.1 采購入庫
采購入庫業務流程如圖4所示，WMS通過ERP接口服務接收ERP檢驗合格的收料單，并由檢驗部門依據合格數量打印并粘貼條碼。PDA通過PDA接口服務自動獲取待入庫物品明細。庫管員用PDA掃描物品條碼，掃描庫位，物品上架。PDA自動生成入庫單并上傳WMS和ERP，完成人庫流程。
圖4 采購入庫業務流程圖
3.2 配送出庫
配送出庫業務流程如圖5所示，首先WMS通過ERP接口服務獲得ERP發貨通知單，WMS按照發貨倉庫、客戶、配送地點及先進先出原則，組合或分解發貨通知單，制作初次配送指示單。如果由于庫存不足，有部分物品沒有制作配送指示時，可以待庫存充足后制作補充配送指示單，進行補充配送。PDA通過PDA接口服務自動獲得待配送物品明細，庫管員根據PDA指示的出庫物品庫位及數量，用PDA掃描物品條碼，物品下架。進入配送過程，物品配送到指定地點后，客戶和配送人員進行現場收貨，并在PDA上進行收料確認，如果確認數量與出庫數量一致，PDA自動生成出庫單并上傳WMS及ERP。如果確認數量與出庫數量不一致，WMS系統可以制作差異配送指示單，進行差異出庫配送。
圖5 配送出庫業務流程圖
3.3 銷售退庫
銷售退庫(類似入庫)可分兩種情況，一種是使用退庫物品原有條碼，另一種是重新生成條碼。兩種方式的區別在于是ERP主導還是WMS主導。本系統采用退庫重新生成打印條碼的方式，以ERP為主導，WMS輔助執行。
銷售退庫業務流程如圖6所示，首先WMS通過ERP接121服務接收ERP銷售退庫指示單，由檢驗部打印并粘貼物品條碼。PDA通過PDA接口服務自動獲得待退庫的物品明細，庫管員用PDA掃描物品條碼，掃描庫位，物品上架。PDA自動生成銷售退庫單上傳WMS和ERP，完成銷售退庫流程。
圖6 銷售退庫業務流程圖
3.4 采購退貨
采購退貨業務(類似出庫)流程如圖7所示，首先由WMS通過ERP接口服務接收ERP采購退貨指示單。PDA通過PDA接口服務自動獲得待退貨物品明細，庫管員根據PDA指示的庫位及數量掃描物品條碼，物品下架。PDA自動生成采購退貨單上傳WMS和ERP，完成采購退貨流程。
圖7 采購退貨業務流程圖
3.5 盤點
盤點業務流程如圖8所示，首先在WMS中按庫區或物品種類制作盤點計劃，PDA通過PDA接口服務自動獲得待盤點物品明細，庫管員按照PDA指示的待盤點物品的庫位及數量掃描物品條碼，完成盤點錄入并上傳到WMS。WMS將錄人數據與庫存數據進行比較，生成盤點盈虧單，盤點盈虧單經審批后方可執行盤點調帳。通過ERP接口服務將盤點單上傳ERP，完成盤點流程。
圖8 盤點業務流程圖
4 條碼及單據設計
4.1 物品管理類型定義
考慮物品的價格、保質期、重要性、包裝形式、管理要求等因素，定義了3種物品管理類型。a)種類管理(標志2)：條碼與物品代號一一對應，主要應用于批量大、無保質期的普通標準件；b)批次管理(標志1)：條碼與物品代號及批次一一對應，主要應用于批量較大的配套件及外協加工件；c)單件管理(標志0)：條碼與單件物品一一對應，主要應用于價格較高的關鍵件。
4.2 條碼標簽設計
條碼標簽顯示的信息有：零件代號、名稱、規格、標準、入庫日期與條碼，如圖9所示。條碼位為14位，編碼規則如圖10所示。
圖9 條碼標簽設計
圖10 條碼位編碼規則
4.3 單據設計及編碼規則
單據類別編號如表1所示，單據編碼規則如圖11所示。例如：單據RKl0010001含意為2010年1月流水號為1的采購入庫單。
圖11 單據編碼規則
表1 單據類別編號
5 功能實現
根據上述設計的方案，WMS系統的PC應用程序實現的功能如表2所示，PDA應用程序實現的功能如表3所示。
表2 WMS系統的PC應用程序主要功能
表3 PDA應用程序主要功能
6 結束語
此系統實現倉儲業務的批次管理和先進先出管理，提高業務操作的工作效率和準確性，優化業務操作流程，強化倉儲管理執行力。實施效果如下：
(1)建立現場指導、現場操作的管理方式倉儲管理操作都在庫房現場完成，PDA現場指導物品庫位上架、下架的操作，PDA現場操作數據并實時與管理系統交互，減少紙質單據。
(2)實現了物品相關信息快速獲取通過PDA掃描條碼獲取信息快速準備，PDA可以隨時隨地查詢庫存、庫位、物品等信息，降低庫管員對物品識別的難度，提高物品識別的準確性。
(3)優化了業務過程避免了信息流與實物流不一致的問題，入庫時物品先上架再生成人庫單，出庫物品先下架再生成出庫單，配送時物品先出庫再打印配送單，客戶收料確認后再上傳ERP。
(4)提高了物品管理能力可以根據管理要求自定義物品管理類型(批次，單件，種類)，依據先進先出原則系統自動確定發貨物品，提供實時動態的庫存結構分析及生成報表功能。
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本文標題：無線條碼倉儲管理系統的設計及實現
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