无线条码仓储管理系统的设计及实现
随着制造业信息化技术发展及应用的深入，大多数企业都建立了以产品数据管理PDM及企业资源管理ERP为核心的综合信息化管理系统。
但是，在仓储管理的环节，由于缺少现场管理及精细化管理的技术手段，往往会产生信息数据与实物数据不一致的现象。
工程机械制造业仓储管理的基本要求为：a)实现先进先出、批次管理；b)入库、出库、配送数据准确、快速；c)库间转移、库位更改方便准确；d)现场实时动态的实物管理；e)方便的库存结构统计分析；f)与ERP紧密集成；g)确保帐物相符。
ERP仓储管理的物品编码原则一般为种类管理，即一种物品对应一个编码，从而无法实现对物品的批次管理。
尽管有的ERP具备批次管理功能，但是缺少确保实物与数据一一对应的实物现场管理的有效手段，往往出现帐物不符的严重问题。
引入条码技术及无线仓储管理系统是解决上述问题的有效途径。
1 条码及无线网络简介
条码是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则编制成的，用以表达一组数字或字母信息的图形标识，被广泛应用于物流信息管理系统中。
无线网络接入点(Wireless Access Point简称AP)作为有线局域网与无线网络之间的桥梁，实现现场与系统之间数据的实时传递。
通过采用以上技术建立的“无线条码仓储管理系统”(Warehouse Management System简称WMS)，来实现场物流与系统信息流的有效结合。
2 硬件及软件系统构成
WMS的硬件系统包括服务器、个人电脑(PC)、无线网络接入点(AP)、条码打印机、掌上微型电脑(Personal Digital Assistant简称PDA)、碳带及标签，硬件系统结构如图1所示。
通过AP实现现场PDA与服务器之间的无线连接，由于金属零件及金属货架可能会对信号产生一定的干扰，因此AP布置的位置及数量需要根据现场实地测试情况来确定。
可以适当地增加AP布置数量并设置相同ID名称，当一个AP有故障或信号受到干扰时，PDA会自动连接到信号最强的AP上，保障数据传递的安全性。
如果有室外库区，需要采用防水标签和防水碳带，配备单独的打印机，避免打印防水标签时更换标签及碳带的麻烦。
PDA数量按照库管员人数配备，每个库管员使用并负责保管PDA，责任明确，便于管理。
图1 硬件系统结构示意图
软件系统包括仓储管理系统、PDA应用系统、PDA接口服务与ERP接口服务。
设计方案有两种形式：一是“延伸型”，利用现有ERP的仓储管理模块功能，开发PDA现场数据采
集和现场业务操作的PDA应用程序，提供ERP仓储管理向现场延伸的触角，如图2所示。
WMS中不存储真正意义的仓储业务数据，仅存储用户、权限等系统数据(如虚线所示，通过ERP接口服务、PDA接口服务传递系统数据)。
PDA通过PDA接口服务获取业务数据，完成业务操作后直接返回给ERP系统。
这种方式的特点是开发工作量降低，尽可能地利用了原有ERP的仓储管理功能。
二是“完整型”，开发一套完整的条码仓储管理系统，通过与ERP 接口服务，实现双向的数据实时同步，如图3所示。
WMS中存储了完整的仓储管理数据，具备完整的仓储管理功能，通过ERP接口服务获取到业务数据，WMS通过PDA接口服务指派PDA现场业务操作，业务操作完成后，WMS通过ERP接口服务将数据传回ERP系统。
这种方案的特点是弥补了ERP仓储管理功能的不足，同时保证ERP其它功能的正常运行。
图2 “延伸型”软件系统结构示意图
图3 “完整型”软件系统结构示意图
3 主要业务流程设计
本文所述无线条码仓储管理系统采用“完整型”的设计方案，实现了主要业务流程(采购入库、配送出库、销售退库、采购退货、盘点)的条码化管理。
3.1 采购入库
采购入库业务流程如图4所示，WMS通过ERP接口服务接收ERP检验合格的收料单，并由检验部门依据合格数量打印并粘贴条码。
PDA通过PDA接口服务自动获取待入库物品
明细。
库管员用PDA扫描物品条码，扫描库位，物品上架。
PDA自动生成入库单并上传WMS和ERP，完成人库流程。
图4 采购入库业务流程图
3.2 配送出库
配送出库业务流程如图5所示，首先WMS通过ERP接口服务获得ERP发货通知单，WMS按照发货仓库、客户、配送地点及先进先出原则，组合或分解发货通知单，制作初次配送指示单。
如果由于库存不足，有部分物品没有制作配送指示时，可以待库存充足后制作补充配送指示单，进行补充配送。
PDA通过PDA接口服务自动获得待配送物品明细，库管员根据PDA指示的出库物品库位及数量，用PDA扫描物品条码，物品下架。
进入配送过程，物品配送到指定地点后，客户和配送人员进行现场收货，并在PDA上进行收料确认，如果确认数量与出库数量一致，PDA自动生成出库单并上传WMS及ERP。
如果确认数量与出库数量不一致，WMS系统可以制作差异配送指示单，进行差异出库配送。
图5 配送出库业务流程图
3.3 销售退库
销售退库(类似入库)可分两种情况，一种是使用退库物品原有条码，另一种是重新生成条码。
两种方式的区别在于是ERP主导还是WMS主导。
本系统采用退库重新生成打印条码的方式，以ERP为主导，WMS辅助执行。
销售退库业务流程如图6所示，首先WMS通过ERP接121服务接收ERP销售退库指示单，由检验部打印并粘贴物品条码。
PDA通过PDA接口服务自动获得待退库的物品明细，库管员用PDA扫描物品条码，扫描库位，物品上架。
PDA自动生成销售退库单上传WMS 和ERP，完成销售退库流程。
图6 销售退库业务流程图
3.4 采购退货
采购退货业务(类似出库)流程如图7所示，首先由WMS通过ERP接口服务接收ERP采购退货指示单。
PDA通过PDA接口服务自动获得待退货物品明细，库管员根据PDA指示的库位及数量扫描物品条码，物品下架。
PDA自动生成采购退货单上传WMS和ERP，完成采购退货流程。
图7 采购退货业务流程图
3.5 盘点
盘点业务流程如图8所示，首先在WMS中按库区或物品种类制作盘点计划，PDA通过PDA接口服务自动获得待盘点物品明细，库管员按照PDA指示的待盘点物品的库位及数量
扫描物品条码，完成盘点录入并上传到WMS。
WMS将录人数据与库存数据进行比较，生成盘点盈亏单，盘点盈亏单经审批后方可执行盘点调帐。
通过ERP接口服务将盘点单上传ERP，完成盘点流程。
图8 盘点业务流程图
4 条码及单据设计
4.1 物品管理类型定义
考虑物品的价格、保质期、重要性、包装形式、管理要求等因素，定义了3种物品管理类型。
a)种类管理(标志2)：条码与物品代号一一对应，主要应用于批量大、无保质期的普通标准件；b)批次管理(标志1)：条码与物品代号及批次一一对应，主要应用于批量较大的配套件及外协加工件；c)单件管理(标志0)：条码与单件物品一一对应，主要应用于价格较高的关键件。
4.2 条码标签设计
条码标签显示的信息有：零件代号、名称、规格、标准、入库日期与条码，如图9所示。
条码位为14位，编码规则如图10所示。
图9 条码标签设计
图10 条码位编码规则
4.3 单据设计及编码规则
单据类别编号如表1所示，单据编码规则如图11所示。
例如：单据RKl0010001含意为2010年1月流水号为1的采购入库单。
图11 单据编码规则
表1 单据类别编号
5 功能实现
根据上述设计的方案，WMS系统的PC应用程序实现的功能如表2所示，PDA应用程序实现的功能如表3所示。
表2 WMS系统的PC应用程序主要功能
表3 PDA应用程序主要功能
6 结束语
此系统实现仓储业务的批次管理和先进先出管理，提高业务操作的工作效率和准确性，优化业务操作流程，强化仓储管理执行力。
实施效果如下：
(1)建立现场指导、现场操作的管理方式仓储管理操作都在库房现场完成，PDA现场指导物品库位上架、下架的操作，PDA现场操作数据并实时与管理系统交互，减少纸质单据。
(2)实现了物品相关信息快速获取通过PDA扫描条码获取信息快速准备，PDA可以随时随地查询库存、库位、物品等信息，降低库管员对物品识别的难度，提高物品识别的准确性。
(3)优化了业务过程避免了信息流与实物流不一致的问题，入库时物品先上架再生成人库单，出库物品先下架再生成出库单，配送时物品先出库再打印配送单，客户收料确认后再上传ERP。
(4)提高了物品管理能力可以根据管理要求自定义物品管理类型(批次，单件，种类)，依据先进先出原则系统自动确定发货物品，提供实时动态的库存结构分析及生成报表功能。
