智慧物流执行系统的研究与设计

智慧物流执行系统的研究与设计（Research and Design of Smart Logistics Execution System）

章旭、王伟、李伟、薛峰

吉利汽车研究院（宁波）有限公司　浙江宁波315336

[摘要] 随着科技的飞速发展和市场竞争的不断加剧，传统的物流管理已经面临巨大挑战，如何实现将互联网技术与物流管理相结合，这是每一个企业应当思考的内容。本文将从业务和研发角度，介绍我司最新研发的智慧物流执行系统，本系统围绕“降本增效”这一主旨，同时又结合当下最新互联网技术，为企业物流的有效管理提供了全套的解决方案。

[关键词] 智慧物流 降本增效 互联网 研发

前 言

传统的或者规模较小的企业一般很少有专门的物流执行系统，笔者之前接触过的企业大多是通过SAP[1]结合人工线下单据进行管理，人工线下的管理方式自不必多说，不仅繁琐、费力还极容易出错，同时SAP系统对于库存出入库状态的记录十分粗略，无法做到对物料更加精细化地管理。基于此现状我司也是在不断地进行探索与研究，最终研发出了此套智慧物流执行系统。

物流执行系统（Logistics Execution System简称LES），是以物料拉动为核心，统筹考虑物料在不同仓储单元的交互，实现物料从入库、库内管理、出库、拉动、转移到最终装配的物流管理系统。

本系统通过对SAP、供应商（SRM）、配送中心（RDC）、仓库（WMS）、生产线边（MES）等仓储单元的有机整合，再结合条码技术、RFID技术、PDA、PTL等技术手段，实时自动采集物料的库存状态，保证了库存出入库信息的准确性，

提升了作业效率，降低了管理成本。同时又引入料箱、托盘，对物料进行更精细地管理，提升了库位的利用率。

一、核心技术介绍

1)条码技术

本系统对于条形码和二维码都有所应用，条形码（barcode）是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。二维码则是按照一定的编码规则生成出若干个黑白相间的二维几何图形并汇集在一起组合成一个矩形条码，同样可以用于表达一组信息，如物品的制造厂家、商品名称、生产日期等，通过PDA扫描自动识读以实现信息自动处理，常见二维码为QR Code。

在本系统中，我们根据物料零部件的类型、规格等对其进行严格区分，并且按照零件类型+编码+日期+编号的格式生成零部件条码。原则上为了保证零部件的唯一性，生成条码的时候会确保“一物一码”，但是无论是为了节约成本还是便于管理，也应当存在“多物一码”的情况，基于此我们在生成条码时会遵循大件、特殊件一物一码，普通件、标准件[2]多物一码的准则，既保证了特殊件特定车辆指定使用，保证了物料的精确化管理，又节约了标准件条码生成数量，节省成本。

2)RFID技术

RFID（Radio frequency identification）技术 ，即射频识别技术，通过将一个微型芯片和天线封装在标签中并粘贴或安装在物品上，再通过读写器对标签进行读写，实现对物品的追踪、定位、识别和管理。

在本系统中，我们会事先将贴有标签的物料分拣到各个料箱之中，再将各个料箱装载于贴有RFID标签的托盘上，通过对托盘状态的实时追踪，从而实现对物料库存状态的高效追踪和管理。

二、系统架构设计

本系统是基于B/S[3]架构设计，并集成了移动APP的物流执行系统，由浏览器、服务端、app组成。用户可以通过浏览器登系录统，进行用户管理、基础生产资料维护、订单查询、出入库管理、任务创建、附件上传、打印等等操作，同时使用PDA进入APP应用中完成组箱、组盘、上架的入库操作、库存盘点、移库等库内作业以及拣料等出库操作。操作完成时设备实时记录数据并提交服务端，实现了信息驱动物流和物流反馈信息的执行体系，高效作业的同时保证了数据的准确性以及仓库和车间之间业务的统一性。最后，本系统也是提供了丰富的报表查询功能，便于查询追踪物料状态和分析物流执行各项指标。

三、
主要流程说明

通过上面流程图可以直观地看到LES系统对于物料状态和存放位置的拉动，细分的话可以分为入库和出库两个流程，由虚线隔开，接下来将作详细说明。

1)入库流程

①质检录入：供应商到货确认后，物流操作人员会驾驶叉车卸货并第一时间送往质检部门，根据质检结果选择收货或拒收并在系统录入结果，如选择收货则此批物料正式由les开始管理，区域为收货区。

②条码生成并打印：物料录入系统后，将会根据一定规则生成条码，再由操作人员勾选需要打印的条码，粘贴于物料上。

③组箱、组盘：操作人员通过PDA扫描物料条码和料箱条码进行绑定，将相同条码或不同条码但符合条件的同一物料存放至料箱中，此操作为组箱，再通过PDA扫描料箱条码和托盘RFID，将该组箱完成后的料箱存放于托盘上，此操作为组盘。组箱、组盘完成后，物料存放区域为待上架区。

④上架入库：创建上架任务并发送至wms系统，再由操作人员将待上架区托盘存放至堆垛机上架区，由堆垛机送入指定货位完成该托盘上的物料批量入库，此时物料的存放区域为库区，入库流程就此完成。

2)出库流程

当产线组装车辆需要物料时，会通过mes系统向les下发备料需求，或者通过excel方式手动录入需求，les会根据需求结果针对需要的物料进行备料拣货出库。

①需求组单：因为mes下发的需求是物料维度的，而备料是整车维度的，即需要把同一台车的物料需求分组整合成一个BOM物料清单，并且占用库存，此时库存中的物料存放区域仍在库区，但是状态会修改为待拣货。同时组单确认后系统会自动向wms下发出库任务为后续拣料做准备。

②备料拣货：组单完成后系统自动生成备料任务，操作人员勾选指定任务打印bom清单，根据清单操作堆垛机将指定托盘下架，从中拣选指定物料放入台架，此时物料存放于待出库区。

③出库：操作人员扫描台架RFID进行出库，系统自动生成出库记录，并将台架上的所有物料从库存中删除。

台架出库后，ptl系统会调度agv送料小车将台架送至线边，最终完成生产消耗。

结 语

在科技大力发展和竞争日益加剧的背景下，“智能化”物流管理已经是大势所趋。本文对于我司研发和使用的系统做了详细的功能介绍，给出了生产物流的主要操作流程，为广大企业提供了一套先进的管理方案。此系统结合主流技术，再通过信息化管理，提高了生产效率，准确性，减少人工管理出现的错误，降低了管理和使用成本，非常适用于中小企业的物流管理。

参考文献：

王晓东，张晓辉，李剑，基于条码技术的仓库管理系统设计与实现[J]，计算机工程与设计，2014，35(12)，3811-3814。

周梓鑫，RFID技术的起源和发展[J]，黑龙江科技信息，2013(18)。

朱先春，熊晓杰，“给民营企业家的十点忠告”，《时代工商》，2000年第2期，p5-6。

李玮玮，郑文清，数字化、专业化模式转型与企业生存风险[J]，科学决策，2023(5)，64-78。

基金项目：汽车行业智能工厂和数字化车间标准应用试点。

作者简介：本人章旭，性别男，本科学历，目前从事于吉利汽车研究院，担任后端开发工程师职位，主要负责智慧物流执行系统的设计与研发。

[1]SAP，为“System Applications and Products”的简称，是SAP公司的产品——企业管理解决方案的软件名称。.

[2]标准件，指结构、尺寸等各个方面已经完全标准化，并由专业厂生产的常用的零（部）件，如螺丝、轴承等

[3] B/S架构，即浏览器(Browser)和服务器(Server)架构模式，是一种将系统核心功能集中到服务器上，客户机通过浏览器进行操作的架构模式，可以有效简化系统开发、维护和使用