智能刀具库仓储管理系统的设计

张 磊

（中国电子科技集团公司第二研究所，山西 太原 030024）

0 引 言

伴随着智能仓储设备在现代工业中的应用越来越广泛，配套的仓储管理系统（Warehouse Management System，WMS）也为人们熟知并广泛应用。同时，使用者对WMS的要求也越来越高，大多数客户都需求个性化的设计。不同类型的生产企业也拥有自己的企业管理系统和不同的仓储管理方法、出入库流程。因此，如何进行WMS方案设计，使得系统符合不同种类物料存放的业务流程，实现智能存取，并能和企业管理系统集成，实现数据的实时性、统一性和完整性成为企业智能化管理和信息化建设不可或缺的一部分。

在生产加工业中，刀具、量具等被大量使用并快速周转，如何做好这些物品的库存管理、领用及归还管理，刃磨及计量管理，报废管理，实现快速流转、无纸操作、账目清晰，成为大多生产企业关注的问题。

本文以株洲某厂智能刀具库WMS项目的设计方案为例。该项目采用垂直立体自动货柜，通过和客户进行充分沟通与现场调研，设计开发WMS实现了自动货柜的运行，刀具、量具等多种类、大批量物品的存储。本文探讨了该项目WMS系统功能、主要物品出入库业务流程以及与多个企业管理系统进行系统集成的接口程序。

1 智能刀具库仓储管理系统功能

智能刀具库WMS系统由仓储管理、接口管理两大模块组成。

1.1 仓储管理

智能刀具库WMS仓储管理模块包括基础信息管理和出入库管理两大部分。

系统功能如图1所示。

图1 系统功能图

1.1.1 基础信息管理

基础信息管理主要包含人员信息、部门信息、物品信息、物品分类信息、货位信息、人员领用规则和部门领用规则。

货位设置：针对智能刀具库每个独立的存储单元进行区域划分。同时对划分的每个存储单元格定义货位编号。

个人、班组领用规则：管理员可根据生产需求对个人或班组进行领取权限设置，包括领用权、领用最大数量、领用时长等。当领用人申请领用时，WMS将根据个人领用规则判定领用单据是否有效，若无个人领用规则，领用人将无法申请领用，需由管理员开具领用申请。

1.1.2 出入库管理

出入库管理主要根据业务需求生成各种操作单据，做到出入库有据可依、有据可查。其中包括新品入库单、领用出库——以旧换新、借用——归还、报废入库、报废出库、计量入库、计量出库、刃磨入库、刃磨出库以及物品丢失等。

其中，以旧换新根据已有领用单据得到，归还的凭据是借用明细。当领用人需要将某种物品归还或以旧换新时，找到本人借用或领用该物品的历史单据，填写归还或以旧换新的数量，若归还数量不等于领用数量，领用人则需要判断差额是刀具报废还是物品丢失，填写相应数量后，系统将自动生成刀具报废入库单据或物品丢失单据。管理员可根据报废入库单定期进行批量出库，清空占用货位。

每个流程之间都有一定的关联，用户无需逐一填写单据，系统可根据上层流程自动形成下层多个流程的对应单据，并尽量通过基础数据的维护及条码扫描实现物品信息、货位信息和单据信息的查找，减少用户的操作步骤。

1.2 接口部分

1.2.1 主数据平台集成接口

通过ESB系统与主数据平台集成，获取人员、部门等基础信息。其中，ESB系统是接口服务管理和数据交换平台，采用IBM WMB实现。主数据平台作为服务提供方，即接口被调用方，提供接口供WMS系统调用；WMS作为服务订阅方，即数据服务接收方，需从主数据平台接收数据。ESB作为中介来处理两系统之间的接口交互数据，提供了一种异步通信的数据传输方式，即主数据平台发布数据后，数据不会立即被传输到目标方，当WMS订阅后调用接口，数据才会到达WMS，随后WMS对采集到的数据进行解析，提取某一部门的人员关键信息。接口集成采用MQ方式。

1.2.2 EAS系统集成接口

通过与EAS系统集成，得到智能刀具库的出入库信息，从而得到物品的占用情况、消耗情况，方便成本核算，集成采用中间表方式。WMS系统提供中间表，构建双方公用的入库单表、出库单表和库存表。其中，出入库单据表中建立标志位，表明有新数据、已读数据、删除数据等；库存表中建立数据变更标志位，表明库存变更、EAS读取。通过标志位完成数据交互，此种方式开发量小、快捷、直接。

1.2.3 刀具管理系统

通过与刀具管理系统集成，获取刀具基础信息、在线使用情况和刃磨情况。WMS对刀具基础信息进行二次维护，加入刀具图片、备注等信息，结合在线使用情况和刃磨情况，领用人能够方便快速地找到所需刀具并领用。集成采用Web Service方式，此种接口方式开放性、集成性好，能够穿越防火墙，确保实时读取信息，并能及时回传信息是否成功接收。

2 业务流程

WMS从主数据平台和刀具管理系统获取人员、部门、物品等基础信息，操作员和管理员可根据EAS调拨单进行入库操作，也可自行建立入库单据。根据库存信息和领用规则，操作员建立领用、借用单据，保存后将其推送至管理员账户，由管理员进行审核。通过审核后，系统生成待操作清单，操作员根据待操作清单进行货柜操作和实物领用、借用。系统可提示逾期未还的人员或物品，当需要归还、以旧换新时，可直接填写实际归还、以旧换新的数量，报废数量和丢失数量，生成相应的归还、以旧换新单、报废单和丢失单。业务主要流程如图2所示。

图2 业务流程图

3 结 语

针对刀具、量具等不同物品的管理模式，本文结合实际项目阐述了设计开发智能刀具库仓储管理系统的主要功能、业务流程和接口方式，从而实现了智能刀具库仓储管理系统和多厂级管理系统的数据集成，并能独立完成物品出入库流程。

[1] 田雅芳，梁文静.自动化仓储管理系统与企业MES系统集成的设计与实现[J].物流工程与管理，2011，33（3）：61-62.

[2] 张定坤.基于ERP物流管理与第三方WMS接口整合应用[D].上海：复旦大学，2014.

[3] 刘洋，王成勇，宋月贤.刀具管理系统研究与应用[J].模具制造，2007，7（7）：64-67.

[4] 许晓栋，邹泽明，李从心.基于B/S结构的集成信息刀具管理系统[J].制造业自动化，2005，27（3）：5-8.

[5] 周建鹏.DNC车间中刀具管理系统设计与实现[J].机床与液压，2005（11）：17-19.

[6] 张波.仓储管理及WMS系统的规划方案[J].物联网技术，2017，7（12）：94-95.

[7] 田雅芳，冯旭.智能仓储管理系统与企业信息系统集成浅析[J].物联网技术，2017，7（6）：71-72.

[8] 海源，张松，李剑峰，等.基于射频识别技术的车间级刀具管理系统[J].计算机集成制造系统，2016，22（8）：1907-1918.