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制造業是綜合國力的基石, 2015年5月國務院印發《中國制造2025》戰略, 提出要通過10年努力讓中國邁入制造強國行列。而隨著近年來我國經濟增長所依賴的低成本優勢的削弱, 國家在以“三去一降一補”為目標的供給側結構性改革中, 專門將“降成本”作為一項重要任務, 這就給制造業提出了相應要求。

制造業的生產活動離不開倉儲環節, 優秀的倉儲可以幫助企業提高實物流動效率, 實現資源的有效管理與利用, 是企業減少成本以提升競爭力的有效途徑之一, 構建高效合理的智能化倉庫已成為眾多制造企業的追求。

而當前制造業中常見的自動化立體倉庫系統, 因其巨額的硬件成本與復雜的運行方式, 使得許多企業無力負擔, 急需尋找一種既能達到智能化倉儲效果, 又可為大多數制造企業所承受的方案。本文通過研究具體企業案例, 探討制造業倉儲管理現狀, 提出相應的解決思路, 并結合理論成果設計出了一套基于條形碼信息采集方式的半自動倉儲方案, 力求該方案具有針對性, 能夠在同類制造業企業中推廣。

NY機床集團有限公司是一家生產無心磨床、軸承磨床、高速精密電主軸及其他磨床的專業工廠, 近年來發展迅猛, 下設四個分廠, 產品多達80余種。該公司產品型號眾多, 規格齊全, 當前采取的手工記賬再由人工錄入ERP系統的方式已無法滿足其倉儲管理需要, 急需探索一種更智能的倉儲管理模式。

NY公司作為典型的離散型制造企業, 與其他離散型制造業一樣普遍存在著物料標識不規范、貨物堆放混亂、庫存數據準確性差等問題。而要設計出適合企業的智能化倉儲方案, 需要清楚了解企業整體業務流程中涉及倉儲的部分, 當前NY公司業務流程中存在的與倉儲管理有關的問題如下。

(1) 加工生產流程。NY公司生產線符合離散型制造業的典型設置, 各條產線相對獨立, 布局較為分散, 自動化程度也較低。公司按照訂單數量進行生產規劃, 但是倉庫與車間不能及時得到任務信息, 非智能化的生產過程無法對工人進行必要的防錯防呆, 不合格品的產出與銷售影響了企業聲譽。并且加工現場的數據無法實現實時地動態收集, 這也會給倉庫管理造成不便。

(2) 銷售業務流程。NY公司近年來發展迅猛, 其客戶包括機械軸承行業的龍頭企業。在收到客戶訂單后, NY公司要在下設的四家分廠倉庫中篩選出符合的產品進行裝車發貨, 這對倉庫的響應能力提出了一定要求。并且NY公司的客戶經常會定制特殊產品, 而這部分產品難以使用ERP系統中的BOM (物料清單) 進行管理, 而是以人工目視標識的方式, 又因為該行業產品結構精密不易區分等原因, 容易造成產品的錯發。

(3) 倉庫管理流程。NY公司是一家機械制造企業, 其主要的庫存物品包括機電裝置、五金配件、機械機床與勞保用品等, 種類繁多大小不一、結構精密容易混淆。在倉庫的劃分上, 該企業按照常規設置了車間倉與成品倉, 管理精度只到數量層面, 而沒有涵蓋具體的物理位置。倉庫管理員手工記錄數量與位置, 當需要某一物料時再進行尋找, 效率低下。倉庫的出入庫仍采用人工形式, 手工記賬并輸出報表, 人工核對出入庫數據與生產下線數據。在倉庫盤點上, 也是在打印ERP中的庫存現有量表后進行人工盤點。

(4) 財務流程。NY公司的入庫單、領料單、標識卡等均先由工人進行紙質填制, 待審批、出入庫等流程都完成, 最后才由倉庫管理員將最終數據錄入信息系統。這種非自動化的流程無法實時反映執行效率, 無法客觀分析財務數據并及時發現異常。并且該企業對單據填制沒有強制性的規定, 工人填寫隨意, 又由于機械制造業車間環境較差, 工人間傳遞單據經常造成單據污損, 這些都給數據錄入帶來困難。

智能化倉庫的核心是信息技術, 在自動化倉庫的基礎上, 還需配以前期信息的有效采集與后期的智能決策, 需要有一整套信息管理系統在倉儲各環節進行管控。根據對NY公司倉儲管理現狀的探究, 提出優化思路如下。

RFID射頻技術與條形碼識別技術是當前兩種主流的信息采集系統。RFID技術具有非接觸、高速度、多目標識別等優勢, 但由于其多硬件與高成本等缺陷, 讓NY公司這類國內制造業望而卻步, 于是選擇成本相對較低的條形碼識別技術來構建倉庫信息采集系統。

不同企業可按其實際情況將物料進行條碼綁定, 如NY公司可將大件機電裝置、大型機床設備等以單件為單位來綁定條碼, 而五金零件等細小的物料以最小包裝來粘貼條碼。物料一一粘貼條碼后進行掃描記錄, 不僅在管理精度上實現了細化, 更能夠對物料倉儲進行全程掌控。

要實現《中國制造2025》戰略提出的制造業由弱到強的轉變, 需要依托互聯網平臺, 打造能夠將倉儲信息與ERP實時對接的智能倉儲系統。通過條形碼采集物料信息錄入系統, 通過流程控制, 使得倉庫內實際物料的數量、狀態等信息符合智能倉儲系統中記錄的數據。數據的動態更新能夠讓普通員工與管理層實時掌握, 為生產作業提供正確引導, 為財務盤點提供數據支持。

NY公司等國內制造業企業無力負擔全自動化的立體倉庫系統, 退而求其次打造半自動化系統就需要有人工將每個自動化環節相連接。例如, 雖然建立了條形碼信息采集系統, 但在物料出入庫、貨位轉移時還需要員工以人力搬運和掃描, 這才能在盡量不安裝巨額硬件設施的條件下, 實現與全自動立體倉庫差不多的效果。而為達到預定的智能倉儲目標, 就需要員工有高度的執行力貫徹戰略意圖, 這就需要制定相應的員工考核與獎懲措施來達到監督激勵效果, 使人力執行與自動化系統相融合。

上文闡述了適合NY公司的智能化倉庫優化思路, 提出了基于條形碼信息采集方式構建半自動倉儲管理的方案, 下面將對此方案的業務流程進行進一步的設計與構建。

半自動倉儲管理系統將入庫流程進行了重設:在物料購進或產品完工時先由員工將物料信息或工單信息錄入數據表, 而為了細化管理精度, 達到單件產品與條碼一一綁定的效果, 同時還需創建條碼表, 內容包括不重復的條碼編號、條碼狀態、存儲地點、物品信息等。用打印機打印條碼, 粘貼于最小單位的物品上, 搬運員與叉車員通過手持式掃描儀獲得各物品的存儲地點。

在發生銷售業務下達出貨單后, 倉庫掃描發貨單讀取相關信息, 服務器自動在數據庫中搜尋符合條件的產品, 將倉儲貨位顯示在電腦屏幕或員工的手持終端上, 使員工能夠迅速找到貨物。同時為提升尋址效率, 可對尋址運算進行以先進先出為原則的優化, 能夠縮短貨物的滯留時間, 較好計算發出存貨與結轉存貨的成本。在找到貨物后為了保證準確性, 要掃描貨物外粘貼的條形碼與出貨單信息進行驗證, 無誤后才可裝車出庫。同時發貨流程的每一個步驟都可與ERP系統和互聯網平臺實時對接, 企業管理人員可進行倉儲監控, 客戶也可了解訂單物流動態。

倉儲管理還有日常盤點、貨位轉移、貨物屬性變化等業務。盤點方面, 員工使用掃描設備對貨位上的物品進行掃描, 即可方便地與數據庫中的信息進行比對, 如盤點發現有盈缺, 也可較容易地尋找出差錯環節。離散型制造企業貨位轉移、貨物屬性變化等頻繁發生, 且這些業務往往具有聯動性, 需要保證倉儲的任何改變都能夠及時準確地反映。本方案設計的半自動倉庫還達不到全自動調整搬運的功能, 還需人工調整貨位, 并將調整后的信息通過手持終端掃描傳輸給系統數據庫。

本文將理論與實際相結合, 闡述了在當前經濟與戰略形勢下構建智能化倉儲的重要性, 并通過對NY公司倉儲現狀的案例研究, 針對同類型的制造業企業設計出了一套基于條形碼信息采集方式的半自動倉儲管理系統, 將企業中涉及倉儲的業務流程都進行了優化設計, 力求該方案能夠以較低的成本達到較高的智能化水平, 能夠適應我國大多數制造業企業。總之在當前供給側結構性改革與《中國制造2025》戰略的引導下, 我國制造業企業急需構建一套適合自身的智能倉儲管理系統。受作者學識所限, 本文提出的半自動倉儲管理系統定還存在欠缺, 但仍希望能給相關企業提供一定參考, 共同努力以實現我國制造業從“大”到“強”的轉變。