浅谈水利工程仓库管理精细化智慧化

李 扬 田 婧

(江苏省江都水利工程管理处，江苏 扬州 225200)

水利精细化管理对水利现代化具有极大的推动作用[1]，水利工程物料仓储管理精细化是其中一个有机组成部分。目前在物流、造船、医疗等企业仓储管理中成功应用精细化6S，取得了良好效果[2-5]。江都水利工程管理处2015年选择代管运营的浦东机场二级排水系统江镇河泵闸开展物料间精细化6S试点。该项目获得上海国际机场最佳5S成果奖。在试点项目获得成功的基础上，6S作为水利精细化管理的一个有机组成部分在江都管理处全面推行，有效提高了全处工器具、备品件等物资管理水平。

智慧水利[6]是水利现代化的发展方向。仙蠡桥水利枢纽提出应用条码技术，配备条码打印设备和便携式采集终端进行仓库现代化管理的设想[7]。2019年江都第四抽水站物料间智慧化改造作为江都水利工程管理处智慧水利建设的试点之一，以江都第四抽水站物料间为样本，开展了智慧物料间的研发。在精细化6S管理的基础上，进一步提高了智能化水平，实现了无人值守物料间[8-10]。

江都水利工程管理处率先开展了精细化水利、智慧水利的试点并获得成功。其中物料管理的演变作为一个细节样本例证了水利工程管理从精细化到智慧化的过程。

1 6S精细化管理物料间建设

浦东机场二级排水系统江镇河泵闸原先物料间存在摆放杂乱、分类不清、货架锈蚀、难以取用、备件缺失等问题。为此，我们针对物料间开展了6S管理，即整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SAFETY)。在整理这个环节，将物资进行分类，无用物品坚决清除。此次整理将废弃的砂轮机、潜水泵、灯具、压力表等物品清除出去，进行备品件的定位、定容、定量。例如机械配件，将原先混杂在一起的螺丝、螺帽、垫片、吊耳等区分开来，再进一步将不同型号的螺丝、螺栓进行归类统计，选用合适的储物盒进行存储(见图1)。对物料间进行大扫除，形成相关制度，员工严格遵守相关制度规章，形成素养。通过培训教育使得员工养成安全第一的理念。

过去对工具柜进行整理，仅做到工器具按照大致用途分类归纳在各个格子里，总体依旧显得杂乱。精细化6S管理工器具的整理采用重型工具柜，扳手类工具采用挂钩立面放置一目了然。立面放置，是最便于查找工具的定位方式，如图2所示将扳手、起子、老虎钳、瓷砖铲刀、纸胶带、麻花钻、铆钉枪、铜线、硅胶枪、注油枪、夹线钳等立面放置。

图2 工具柜6S前后对比

6S精细化管理的开展，达到了以下效果：ⓐ通过“红牌作战”清除了42件无用物品；ⓑ物资定容，选用合适的容器保存，工具备件得到恰当的保护；ⓒ物资定位，新进人员查找工具时间从平均3min降低至1min以内；ⓓ定量，设定了物资存储的上下限，补充物资有依据；ⓔ物资盘点，通过整理清点物资明确库存；ⓕ物料间管理员对于自己的职责更加明确；ⓖ目视化管理，所有相关规章制度、流程、进出库单等一目了然；ⓗ环境由原先杂乱无章变得整洁有序。

2 智慧物料间建设

目前，泵站水闸工程物料管理仍以人工为主，部分采用计算机数据系统管理，但是数据的录入，仍先以纸质登记，后采用人工进行。这不仅造成大量的人力资源浪费，而且由于人为的因素导致数据录入速度慢、准确率低。江都第四抽水站在现有仓库管理中引入可视电子库位标签(ESL)、RFID技术，能够实现高效率入库和出库，并且集成了人脸识别、烟雾感应系统等提升了物料管理安全性。

2.1 系统架构

四站智慧物料间的系统架构(见图3)，由RFID管理系统、无线电子显示系统、安防系统、电脑控制软件、手机APP等子系统组成。仓储数据处理核心是服务器，安防系统数据主要通过无线网络存储在云端。

图3 江都四站智慧物料间系统架构

2.2 物料管理过程

物料管理主体功能发挥通过电脑端控制软件仓储管理系统 WMS、RFID管理系统和无线电子显示系统实现(见图4)。电脑端智慧仓储管理系统WMS 与无线电子显示系统建立数据接口。无线电子显示系统从仓储管理系统中获取物品名称、数量及库位信息。每个电子标签与库位进行绑定作为库位标签使用。服务器通过无线AP基站更新电子标签信息。

图4 物料管理运行图示

RFID管理系统有3台读写器，1号读写器(服务器端)负责对所有RFID标签进行初始化设定。2号读写器负责入库，3号读写器负责出库。试点物料间配备了1000枚LLW5620型RFID，用于非金属备品件。金属工具等则准备了500枚MP2208型抗金属RFID。

无线电子显示系统主要由2台AP基站和400枚2.1英寸、2.9英寸无线红黑白三色墨水屏组成。1个AP基站可以管理500个无线墨水屏，此次试点在物料间屋顶对称布置2台AP基站用于强化信号，提高通信可靠性。无线墨水屏作为可视化电子库位电子标签，主要布置在货架上，用于显示对应物品名称、编号、实时数量、最低库存数量等信息。可视电子标签是一个个带身份识别码的无线数据接收器，能够将接收到的RF信号还原成数据信号显示出来，具有点对点及群发通信功能。每个标签可以存储管理库位及物品的多条信息。电子标签通过电脑端WMS统一进行管理，以列表的形式，实时显示每个标签的电量、信号强度、编号、名称、更新时间等数据(见图5)。

图5 电子标签后台管理界面

每个物品都贴上RFID标签，在出入口处安装RFID读卡器。每类物品库位上对应放入一个可视电子库位标签。物品入库时，入口读卡器扫描到物品上的RFID标签并将数据上传服务器，服务器再发送控制信号给对应的电子库位标签。通过电子库位标签的指示灯进行库位提示，同时在电子库位标签上显示入库物品信息和数量。物品出库的时候服务器发送控制信息给对应的电子库位标签，在电子库位标签上自动更新出库的物品信息和数量。

通过库位的电子纸标签，显示出入库单号、货名及其数量等信息，向仓库管理作业人员及时明确下达入库、出库指示，并准确掌握库存信息。在后台系统上可以设置库存预警等，仓库操作员可以根据提示信息完成相关操作。智慧仓库的建设达到了以下效果：

a.物料管理实现无纸化操作。

b.在库位上使用电子库位标签，动态显示货物信息。

c.库位划分更加清晰，库位规划、编码更加明确。

d.出入库时间大幅缩短，入库、出库作业错误率减低，人力成本降低 40%以上。

e.可视化电子标签系统与智慧仓储WMS系统相衔接，分析库存现状，并进行预警指示。

f.可视电子库位标签与物品的条码、RFID标签进行统一管理，盘点作业更清晰直观。

3 物料间精细化、智慧化管理的一些思考

6S为智慧物料间打好了基础。6S中的清理、整顿、定容、定量、定位等仓库整理的过程，为智慧物料间建设节约了大量时间，可以集中精力在系统研发上。而智慧物料间是6S管理的定置管理、安全管理等的进一步提升。

3.1 定位、定量管理的提升

通过精细化物料间、智慧化物料间的开展与研发，实现了备品件工器具定位、定量管理从无到有，并进一步由人工手动管理，提升到系统自动管理(见图6)。

图6 改造前、6S、智慧化对定量管理提升

改造前对于螺栓等备品件无定位、定量管理，各尺寸螺栓置于袋中，堆积在一起，取用时需要在各个袋子中翻找到合适的螺栓。库存数量未统计，如已用完则需要临时采购，会对机组大修等工作造成延误。

通过物料间开展6S的精细化管理，实现了各类型螺栓等备品件的定容、定位管理，一目了然，取用方便。将泵站单台主机设备备件数量确定为下限，根据同类设备数量、故障率再确定上限。存放备件的物料盒上标明所放置备件型号、内容。在前方放置一张物料卡，标明货架号、层号、位置，以及上下限。实时数量采用轮盘形式确定，数量变动时拨动轮盘即可。 图6中所示“M20*70六角螺栓”，位置是A货架2层4位，上限20只，下限5只，目前存量为17只。6S管理明确了备品件存储的位置，定义了存储的上下限，做到了对应备品件数量的实时跟踪。

智慧物料间使用无线电子显示系统代替了纸质的物料卡、塑料拨盘，在备品件定位、定量的基础上，自动进行数量更新、实时显示，并且当数量低于下限时，电子标签显示为红色，后台智慧仓储系统自动提示管理人员进行数量补充，有效减少了仓库管理人员物资查验的工作量。

3.2 安全的提升

物料间的安全涵盖很多方面，如备品件、工器具存储安全、保养安全、空间防火安全，进入人员人身安全等。物料间6S安全建设，主要做了一些基础性工作，如完善仓库管理制度，细化工器具领用台账记录；在灭火器上布置使用步骤图示，并在地面设置红色定位线，规定干粉灭火器放置位置；每年定期组织物料间管理员开展消防实战演练，提升灭火器材使用能力；将原木质门换为不锈钢防火门以及安全警示可视化等。

智慧物料间的建设研发对物料间安全有了更大的提升，表现在以下几个方面：ⓐ入户人脸识别以及体温测定，实现了物料间准入人员管理，具有权限的本站人员方可进入，并且在云端以及手机APP形成表单，可查询每位进入人员的姓名、时间、体温等数据(体温的测定也是疫情常态化防控的一部分)；ⓑ人体感应自动全时录像，无论工作期间还是休息时间，日夜24h进行人体红外检测，一旦有人进入自动进行录像，非工作时间有人进入则自动通知管理人员手机，发送实时录像，有效降低了物资失窃的风险；ⓒ自动烟感监测，一旦监测到烟雾等火灾迹象，自动通知管理人员手机。

3.3 精细化理念的实践

3.3.1 管理精细化，效益最大化

从物料间开展精细化6S建设到智慧化建设的过程来看，由于建设本身需要投入一定的人力物力，因此工作量是增加的。但从效果来看，物资取用、归还的效率得到了不断提升，仓库管理人员的工作量不断减少，物资管理水平不断提高。物料间建设时间相对短暂，试点物料间的6S建设、智慧化建设都只用了一个月，但是使用年限以年计。因此，物料间通过精细化理念的推行，在长期的管理过程中减少了人力、物力的投入，提高了物资管理工作效率，实现了管理效益的提升。

3.3.2 持续改进

管理的过程不是一成不变的，精细化管理的核心理念之一就是“持续改进”。持续改进的效果也显而易见，例如工器具的立面定置摆放，可以第一时间找到所需要的工具；工器具自动跟踪系统的应用，可以省去取用者出入库登记的烦琐；货架采用无线墨水屏标签，省去了仓库管理人员不停进行物资数量修改的工作量。物料间的管理从粗放式到6S，再到智慧管理的过程就是“持续改进”理念的具体实践。

4 总 结

物料管理是水利管理的一个方面，精细化6S管理的开展，有效提升了物料管理水平。在水利部智慧水利先行先试的号召下，江都水利工程管理处进行了智慧物料间的试点，将物联网技术、可视电子标签技术应用于传统仓储中，将电子标签系统与单位仓储系统高度地集成与整合，形成智能仓储管理系统，能够实时显示、监控货物进出情况，有效提高货物进出效率，扩大存储的容量，减少人工成本以及劳动强度。江都水利工程管理处针对物料间开展的精细化6S、智慧化试点建设体现了水利工程管理从精细化到智慧化的不断追求。