面向中小企业的传统仓储自动化改造研究

叔宝棋

（万华化学集团股份有限公司，山东 烟台 264006）

1 传统仓储系统及仓库管理系统的介绍

传统仓储系统是现代化物流体系当中的重要分支，经历了多个发展阶段，从人工仓储到机械化仓储，再到如今的智能自动化仓储。传统的仓储体系主要集中在物资的控制、存储、输送和管理等方面，以人工或人力机械操作为主，如将货物箱人工搬运到指定位置，或利用叉车及其他运输工具搬运。而发展到智能仓储阶段，则主要以人工智能或自然智能作业为主。其中人工智能是指相应的仓储专家，依托大数据和智能化技术，对货物的运送路线和运输途径进行测算，并将货物送达到指定位置；而自然智能则是将货物的运行路线直接交给计算机来计算和指定，全程自动化，无人工监管和监督[1]。

2 面向中小企的仓储自动化设计构思分析

（1）需要中小企业的信息系统部门能够实现优化的组织设置和分配，包括操作部门、系统执行部门、程序设计部门、技术支持部门、行政管理部门、数据录入部门、信息服务审计部门、与用户联络沟通部门、质量保障部门和过程控制部门等。因此保持部门的高效稳定，是确保中小企业仓储自动化设计构思、科学落实的方向。

（2）要对中小企业仓储自动化设计的需求进行分析，整个阶段需要提出问题，确定面向中小企业的自动化仓储设计目标，设计有效的目标执行方案。技术人员通过搜集标准数据和设计依据，寻找各种影响方案执行的条件，并对方案的组织实施、计划、时间进度以及可行性进行综合性分析[2]。

（3）要有效分析各种控制方式，依照面向中小企业的仓储作业形式和作业量，确定控制方式，包括全自动控制、半自动控制和手动控制三种必不可少的仓储作业方式，尤其是针对一些出入库频率相对较高、高度大而且规模大的货物，需要采取全自动控制的形式，从而有效提高中小企业的仓储运行效率和生产效率。

（4）要对面向中小企业的仓储自动化设计中库存软硬件功能进行科学分析，一方面要科学确定仓储内部的整体布局、结构和货物的尺寸、位置等。因为对于大多数自动化仓储系统来讲，这些空间尺寸的确定是后续轨道安装以及装卸货运设备和货架安装必须要考虑的要素。只有这些位置、尺寸精准，才能够防止货物装卸过程中发生误差无法存货。

3 传统仓储自动化改造方案的总设计

3.1 中小企业仓储存在的问题

通常情况下，中小企业在实施仓储管理的过程中会设定如下目标：在要改善劳动环境、实现操作的效率化建设、提高仓库场地及保管空间利用率的同时，能够进一步升级货物的处理速度，确保经济效果的有效实现。但是在实际进行仓储管理的过程中，中小企业的仓库场地利用率相对较低，而且信息流和物流存在不通畅的问题，再加上货物处理速度相对较慢，出库和入库区域经常堆放大量的货物。而且由于时间的不同，每月仓储作业量也会随之变化，劳动力保障存在问题，在有限的空间内，货物的入库保管相对混乱，难以提高仓库的利用效率。

之所以会出现这些问题，主要是由于货物的保管单位不统一，导致部分仓库货架上的空间过于闲置，甚至货架中有些商品还没有来得及整理，便直接出库运输。与此同时，部分中小企业一般会采用平衡重式叉车来进行取货，占地面积相对较大。而且在进行信息录入的时候，不管是信息采集，还是与其他各单位部门之间的沟通，都存在严重滞后的情况，导致仓储作业无法在规定的时间内有效落实。

3.2 仓储自动化改造方案的组成和功能

组成分析：在对面向中小企业进行仓储自动化改造的时候，组成方案一般由三个大部分构成，包括仓库的设计和规划、搬运设备的改造以及仓库的控制和管理系统。其中仓库的设计和规划又包括仓库布局设计、仓库存储单元设计等。存储单元设计又涵盖货架的设计、托盘的选用等。而在进行搬运设备改造的时候，要求设计人员能够重点设计一些相对轻便且占地面积小的平衡重式叉车。在进行仓库控制和管理系统升级的时候，需要依托大数据管理系统，对上位机和下位机进行多重的系统设计和终端设计工作。

功能分析：

（1）上位机管理控制层的主要功能至关重要，可通过登记的形式对扫码数据加以多元化采集，并依照中小企业的实际运行情况，制定智能化和人工结合的出入库策略、原则，使出货入货的位置能够实施自动分配。而且上位机管理控制层还可以调度货物的出入库作业，依照紧急程度决定货物的优先级别和入库出库顺序，节省时间和资源。除此之外，该系统还能够处理物流信息的历史记录，方便后续的查询和记载。

（2）无线通信层是无限仓库控制和管理系统的重要组成部分，能够通过上位机的实施指令，将相应的货物运送到叉车之上，同时收机下位机发出的信息，实时对管理层加以控制。也可以说，通过无线通信层主要的功能可实现各管理层之间的信息互通，提高信息交流的时效性。

（3）下位机执行层的主要功能：下位机执行层一般由下位机、无线终端和出入库搬运设备构成，根据接收上位机管理控制层的指令来实施相关的运输操作和仓储作业。其中指令层能够进一步接收其他设备反馈的信息，为货物的调度提供可靠的决策依据。

需要注意的是，中小企业仓储自动化功能的实现本身对执行层、通信层以及管理控制层的要求不尽相同，其中，管理控制层要有较高的实效性，而且要具备一定的数据处理能力，在智能化终端的指导下，可以对库存出现的异常情况发出指令并判断故障所在位置；通信层则需要具有一定的信号抗干扰能力，可以满足各个层级的信息通信需求；执行层必须要具有一定的可靠性，可以减少整个物流体系出现故障的频率。

3.3 关键技术在仓储自动化改造方案中的运用

（1）采用无线方式可在应用过程中通过控制计算机，使移动终端和无线系统实现必要的信息交互。例如可以将移动终端安装在叉车上，通过实时监督和无线指导的形式，使叉车按照规定技术动作进行必要的托举和上载作业。

（2）采用条形码在应用的过程中能够解决数据实时输入困难的问题，因为在以往情况下，中小企业仓储人员在进行货物的入库、出库、记账工作时，必须要利用计算机键盘来人工输入货物的数量、规格和名称。但是通过条形码的应用，则能够减少上述工作。只要上载条形码和扫描，即可完成数据的实时输入和归档工作。

3.4 仓储自动化改造方案的特点及优势

（1）中小企业仓储自动化改造方案中采取了托盘式货架，其优势在于，一方面扩大了仓库本身的储存能力，使仓库的利用率大大升级；另一方面能够防止货物之间留有较大的空隙，不出现挤压的问题。在物资损耗小的情况下，保证物资本身功能的发挥。此外，利用托盘式货架也可以提高货物存储的质量，防止被破坏、盗取、沾满灰尘等。而且托盘的使用也为仓库实现智能化、自动化管理和机械化应用提供了保障。

（2）设计了有效的备用货叉。为了能够使平衡重式叉车发挥应有的效能，中小企业在进行仓储自动化改造方案设计的时候，也应用了备用叉车，以便于两侧放货和取货，车体本身不需要转向操作，与传统的叉车相比，备用叉车可以减少原有的占地面积，无论是宽道还是窄道，都便于操作人员通行，而且叉车的机动性能也相对较高，一台设备可以服务于多个备货区，不仅有效地缩短了作业时间，而且还可以精准定位，提升入库出库效率。

（3）采取了无线方式，通过利用无线通信方式代替原有的有线通信渠道，使仓储系统更加灵活且快速。在无线方式的引导下，出库入库摆脱了原有的固定操作的局限性，使操作人员的工作更加方便且灵活。无线方式还能够应用一机多用的原则，使终端计算机大大减少，成本大幅降低。无线方式主要基于计算机应用互联网实现了无纸盘点，而且盘点效率更加准确和快速，系统信息的获取和搜集也更加便捷。

4 旧库的再规划设计分析

4.1 旧库改造后的特点

（1）支持多层托盘式货架存储功能。利用多层货架存储的形式，可以使存储区域向中央发展，可集中利用仓库的空间和地面，提高了空间的利用价值。与此同时，该存储方式还可以与计算机管理相结合，无论是随机存货还是精准出货都能够在最短的时间内完成，并防止货物发霉、生锈甚至变质等。

（2）旧裤改造实现了计算机控制。计算机能够智能化且精准化地对系统中的各类信息加以管理和存储，防止人为的操作失误。与此同时，借助计算机仓储管理，能够便于货物的盘库和清点，在有效减少库存的同时，增加货物储备效率和资金周转效率，进而提升仓库的综合化管理水平。

（3）应用了无线方式和信息集成系统。上位机和下位机系统之间的信息畅通需要利用无线方式来实现，使操作也更加方便且灵活，能够确保系统信息的稳定输出，而在进行信息集成的时候，也更具有时效性和综合性，并且朝着智能化的方向发展，可以自动地处理故障，稳定输出。

4.2 旧库改造的整体设计

（1）需要敲定仓库的规划原则，包括最小移动原则、充分利用空间场地原则、弹性原则、能力匹配原则、成本效益均衡发展原则以及安全性原则等。

（2）要对物流线路进行整体再规划，无论是U型线路、一端出入库线路、两端出入库模式、l型线路，还是L型线路，都需要依照中小企业的库房场地大小和实际的货物存储量来进行有效安排。

（3）需要落实旧库规划的性能衡量指标，做好计算和管理的工作，包括设计仓库主要性能参数，计算仓库单元面积的库容量。

5 仓储动态信息管理系统的设计分析

5.1 系统功能分析

中小企业在进行传统仓储自动化改造升级的实践中，为了能够提高作业效率，更加直观地进行仓储和物流应用，需要设计完善的仓储动态信息管理系统，分析系统的有效功能，包括信息处理功能——对货物出库入库的信息以及物品资料进行可靠的管理，同时还要实现作业计划功能和货物分配及作业调度等功能。

5.2 货位的动态管理

（1）可以对货位进行编码。设置动态且清晰的仓库货位编码示意图，使操作人员一目了然地了解不同货位所在的层、列、排等信息，而且这种编码在很大程度上也能反映货物位于出库台、入库台之间的距离，便于存货和取货。

（2）要对货位的状态进行及时转换。计算机系统会根据叉车工作完成的情况，对货位的状态进行动态化修改和转换。因为货运状态一般包括被挑选状态、占用状态和空闲状态等，通过状态的转换，可以让操作人员及时了解哪个区的空间较多，以便于采取紧急措施对货物进行入库处理。

6 结束语

中小企业的传统仓储自动化改造和升级，不仅能够提高传统仓储作业的运行效率，同时也可以增加中小企业的经济收益。在实施自动化改造的时候，需要对面向中小企业的仓储自动化设计方案进行细致的构思，了解中小企业仓储存在的问题，并生成相应的自动化改造方案，使其功能完备，组成多样。需要注意的是，还需要依托关键技术，并将其有效应用于仓储自动化改造方案执行的实践中。一方面对旧库的在规划设计实施全面的升级，另一方面整体规划旧库改造的具体内容，并对其改造原则加以确切的落实。除此之外，仓储动态信息管理系统的设计对于中小企业来讲至关重要，需要相关部门对其系统和信息进行管理和动态监督，提高中小企业传统仓储自动化改造的效率，为整个行业的可持续化发展以及经济市场的和谐进步奠定基础。■