MES仓库管理系统解决方案

发布时间：2020-04-25 21:54:16 作者：重庆亿思科技有限公司

仓库管理系统可以提供仓库库存的实时查询，反映仓库收发存状态。通过库操作类型代码为仓库管理的分析统计提供基础数据；通过库图让使用者直观地掌握库场情况；通过倒推法生成更精确的仓库收发存状态。一套适合企业自身情况的仓库管理系统可以很好地协助各类管理人员保证生产过程中物流畅通，从而降低成本，提高企业经济效益。

仓库管理系统是一个企业不可缺少的部分，也是MES系统不可缺少的一部分。库存信息对于企业的决策者和管理者来说都是至关重要的，所以仓库管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统的仓库管理方式存在种种弊端：库场划分不合理、现场堆垛混乱、信息流物流脱节、对生产支持度低、管理部门和环节多，影响物流周转和生产节奏。这对于查找、更新和维护库存都带来了不少的困难。

作为MES系统的一部分，库存管理系统实现了冶金企业在信息流和物流的高度集成，通过对生产全过程的库场动态跟踪与管理，实时掌握库存信息，降低库存、最大化利用有限的库场，实现生产成本最低、效益最大、减少了人工干预的过程，并达到确保物流畅通的目的。目前，发生在仓库的大多数问题是缺乏对作业过程的控制，如：存货失控、操作不慎、管理不善等，要进一步加强仓库管理，需要建立一个有力的，一致性的系统，对仓库的操作过程加以控制，这种控制其实是一种应用工具，一种管理机制。

仓库管理掌握与库存相关的信息，并使之与实物时刻保持同步，并实现入出库、倒垛管理、盘库、堆场组织管理、材料的查询、报表等功能。为了实现这些功能，并且满足不同业务的要求，MES库存管理系统也不尽相同。

智能仓储

1仓库管理的分类
库存管理按不同的分类方式可以区分为很多种，不同类型的库存管理在设计与实现时差别很大。以下列举3种。

l.l按量管理和按件管理
以材料的管理精度来分，分为按量管理和按件管理。

(1)按量管理
按量管理是指在材料作入库、出库、倒垛时不是以材料号为最小单位来操作。如图l所示，有1#-3#三个垛位，其中1#垛位上放着材料A，重100t；2#垛位上放着材料B，重80t；3#垛位空着，而这些材料都是按量管理的，那么这时可能就有这么一个操作，将材料A中的30 t倒到3#垛位。

图1 按量管理示意图

这时就出现材料A有70 t在1#垛位上，有30t在3#垛位上。这种情况通常发生在产品个体比较小，并且同一批次中每个产品的差异不大的产线上，如生产小方坯的炼钢产线，就有可能会以炉号加定尺为单位作为一个材料号，而这一个材料号可能有一部分留在炼钢库存里，另一部分已去下一工序轧钢了。按量管理的优点是把同一属性的材料作为一个单位管理，这样可以减少倒垛量。缺点是操作与实施起来比较复杂。

(2)按件管理
按件管理就是材料的每次移动都以材料号为最小单位进行，相对来说逻辑比较简单明了，按件管理时一个材料不会部分入库、倒垛、出库。绝大多数的产线都是采用按件管理的模式。按件管理的优点就是逻辑清楚、操作与实施都简单。缺点是可能会增加倒垛量。如图2所示，材料A与材料B属性都相同，它们堆放在同一垛位上，A在下，B在上，此时编制了一个A的转库计划，按件管理的时候就只能转A，这样就要先对B进行倒垛，然后才能把A转走，如果是按量管理的时候，A和B应该就是同一个材料号，这时就可以直接把上面一层的材料转走。

图2 按件管理示意图

1.2按是否有行车无线数传来分类
(1)有行车无线数传
有行车无线数传时，仓库管理比较细，不仅仅要管理垛位信息与库存材料信息，一般库场设备也需要管理，并且所有的操作都要先有吊车命令，吊车命令包括上料、发货、倒垛的命令等等。系统先作行车命令下发给行车系统，由于现场往往存在几台行车，为了使得每一物理连续库区的2台行车作业负荷能够均衡分配，同时又要防止吊车相互碰撞，将每一物理连续库区的x轴方向的中心线分为左右两侧，以吊车命令的FROM位置作为依据，进行吊车命令的吊车号分配。

接收到命令的行车工就按照命令执行吊运，吊运完成后在行车终端上确认吊上卸下实绩，再上传给MES仓库管理系统。一般相对新的产线都采用有行车无线终端的库存系统。有行车无线终端的系统优点是行车工可以自己根据看到的行车指令进行操作，减少人工指挥。如果行车装有自动定位系统，行车工的操作就更简单，甚至行车上可以实现无人操作。由于有设备联锁等功能，还可以增加安全系数。缺点是成本稍高，操作比较繁琐。

(2)没有行车无线数传
没有行车无线数传时，就是所有的操作都是由操作工手工登录实绩。入库时就是选择待入库的材料，人工登录垛位信息。出库也是通过人工确认。一般相对老的产线都采用没有行车无线数传的系统。没有行车无线终端优点是操作简单，成本低。缺点是行车工在做吊运工作时还需要人工指挥。

1.3按是否有独立服务器来分类
(1)有独立服务器
即仓库管理系统与MES不在一个平台上，信息交互要通过电文来实现。使州独立服务器的优点是在MES系统服务器定修时也可以独立运行，实现上料、发货等操作。缺点是成本高、实施复杂、电文交互频繁。

(2)没有独立服务器
就是与MES系统在同一平台。优点是数据都实时共享，缺点是MES系统一旦定修肯定会影响仓库管理系统，在定修这一段时间需要手工管理台账信息。

2仓库管理的功能实现
2.1入库功能
材料入库按库操作类型分有很多种，如表l所示。

入库库操作类型代码

分清库操作类型很重要，一方面可以记录下详细的操作履历，为以后的查询和报表统计提供基础数据，另一方面又为实施时对不同类型的人库做不同的处理提供方便。比如说一般跨产线流转时，需要向财务抛关联交易账，这时只要判断是转库入库就可以作抛账处理了。所有的入库类型中有些入库是自动记录的，有砦是需要操作工手工执行的。

如已经入库的材料，又去称重，这时重量发生差异了，系统会自动记录一笔由于计量差异造成的履历。如果不记这笔履历，结果就是入库18t，出库18.5t，人出库账就不平了。再比如热送的材料，也需要记入出库履历，这时就可以根据Ll的信号，自动记录一笔入库与出库的履历。而大多数的人库，需要人工确认垛位信息，所以都是需要操作工手工操作的。

对于没有行车无线终端的系统的入库功能，一般都是人工查询待入库的材料信息，人工登录目标垛位信息，确认即可。没有无线数传的人工确认入库功能，查询待入库材料后选择准备操作的记录，入库时可以人工登录垛位，也可以通过系统推荐垛位。系统推荐垛位可以有效地节省操作工检索目标垛位的时间。实现推荐垛位有几个要素：

(1)系统掌握着实时的库存与垛位信息；
(2)库场堆放的原则：一品一地堆放；单层或两层堆放；同钢种、同规格、同合同的堆放在一起等等；
(3)垛位的堆放限制条件：最大长度、最大宽度、最大长度公差、最大宽度公差等等；而堆放原则与限制条件这些要素都以静态表的形式在系统里保存起来，用户可以随时自己维护。

对于有行车无线终端系统的人库功能来说，中间就多了一个环节，就是做成吊车命令。查询辊道等设备上准备要入库的材料信息，选中后，人工登录或推荐垛位信息，做成吊车命令，然后在行车无线终端上执行吊上、卸下操作，这样就完成了完整的入库动作。

2.2倒垛功能
在库场经常会遇到需要倒垛的情况，倒垛功能相对来说比较简单，就是把材料从一个垛位倒到另一个垛位。对于没有行车无线终端的库存系统，只需人工输人目标垛位号，如果是按量管理的，还需要输入倒垛量，确认即可。对于有行车无线终端的库存系统，由于某种原因，材料需要在物理连续库区内移动时，需要操作工通过画面，做成并发行倒垛命令，然后由行车工在无线终端上执行吊上卸下操作。

2.3出库功能
材料出库按库操作类型分也有很多种，如表2所示。

出库库操作类型代码

与入库功能一样，出库也是要如实地记录操作履历，为查询与报表提供准确的基础数据。有些类型的出库履历是自动记录的，如上面提过的计量差异、热送等等。大多数的出库是要人工核对实物信息后确认出库的。

没有行车无线终端的系统出库功能，操作工查询待出库材料信息，确认后出库。有行车无线终端的出库，则需要先形成吊车命令，然后再执行出库。如板坯出库时，先选择要出库的板坯，选中目标发货口，即卡车位置。先做成装车的吊车命令，后在吊车命令管理画面中执行吊上卸下命令。

对于装车出库命令来说，要真正完成出库的动作，等一批材料全部装车完毕后，再执行离库确认动作，才算出库结束。对于上料出库操作，除了吊车命令之外，还要考虑设备的联锁、解锁。比如说要将材料卸下在运输链上，当接收到吊车进入运输链联锁区域信息时，通知PLC，对运输链进行联锁，使得设备立即停止动作。离开该区域时通知PLC，对运输链进行解锁。

2.4查询、报表等辅助功能
为了更好地给用户提供足够的信息和便捷的查询手段，查询画面、库图、报表等成为库存管理系统中重要的组成部分。最常用的是查询画面，各种组合查询条件的库存查询，让用户了解实时的库存情况。出入库履历查询，帮助用户掌握物流信息。库图则是让使用者能直观地掌握库场的情况。

图3显示的是板坯库(a)与钢卷库(b)的库图信息，通过库图，可以很清楚地了解库场的划分情况：整个库场分了几行几列，哪些垛位是被挖分的，如钢卷库图的第4～8行，1～10列就被挖分了；垛位的占用情况；垛位状态：如板坯库红色垛位是表示该垛位状态为封锁；库存的明细信息也可通过单击垛位显示在下方。

a板坯库

b钢卷库

图3库图

仓库最典型的报表是收发存报表，基本的格式如表3所示。

仓库收发存报表

比如这是一张2013年7月27日的收发存日报，如果它的记账点是凌晨两点，就表示2013年7月26日凌晨两点，钢种为SPCC，规格为3.5×1235mm的材料库存为210t，在2013-7-26的凌晨两点到2013-7-27的凌晨两点之间该钢种规格入库50t，出库60t，所以到2013年7月27日凌晨两点时期末库存为200t。

收发存报表有丽种方式可以实现，一种是正推法，即把前一天的期末库存作为后一天的期初，然后再加上入库量减去出库量得到期末库存；另一种是倒推法，程序定时启动，记下期末库存，加上出库量，减去入库量得到期初量，理论上这两种方法的结果是一样的。正推法的优点是不必定时启动，而且可以计算任意两时间点之间的收发存量，缺点是一旦出现异常，错误将会累计。倒推法的优点是以前的错误不会影响当前的收发存量，缺点是需定时启动，只能计算固定时间点之间的收发存量。

3结论
对于不同的企业，不同的业务需求，设计人员需要进行细致深入的调研、有效的分析，找到最佳的解决方案。科学、合理地划分垛位，并且合理堆垛，可以最大限度地支持生产，保证企业生产中的物流畅通。通过对所有人出库操作的管理和控制及对库存数据有效的统计和分析，帮助决策人员及早发现问题，采取相应措施，调整库存结构，缩短储备周期，最大限度地降低库存占用。使库存管理系统实时地反映企业中各个仓库的现时情况，为各类管理人员从不同侧面提供所需信息，以便协调企业经营收到更大效益。