揀貨演算法

1. 企業物流信息管理系統的定義

3.1 物流信息管理系統

物流信息管理系統是專業用於企業的物流管理包括第三方物流的信息管理系統，從物流的發展歷史來看，在上世紀90年代，物流技術的發展主要體現在設備技術上，包括自動化倉庫，集裝箱運輸，大型貨運卡車以及隨之而來的GPS和GIS技術等。這些技術的應用，在物流的作業效率以及服務規模都達到了空前的水平。然而隨著技術平民化進程的加快，技術更新的速度進一步加快，物流業的技術水平也處在互相快速接近的狀態，物流業的競爭也愈加激烈。

進入21世紀以來，整個商業社會的零售指數一直處於下降趨勢，然而商品的生產和經營所產生的利潤仍然在成長，其原因何在？根據對商品流通企業的調查，21世紀以來，商品的成本降低了近27%，零售指數下跌9%，因此商品生產和經營的成本降低，為企業帶來了新的利潤增長點。

實際上，從總體商品生產和經營的過程來看，流通成本的降低幅度最大，而這主要是依賴了信息化建設所帶來的前所未有的高效率和高速度。

傳統的商品經營網路是多級和多層次的，商品的流通路徑較長，因此、企業生產的產品在流通領域所經過的時間也較長，如下圖所示：

圖2.3-1

從上圖中我們可以看到，傳統的物流以及產品的經銷方式將給商品在流通過程中增加時間和成本，對於企業來說，通過分銷商銷售產品的好處是分工明確，可以迅速鋪開市場，但當產品進入銷售成熟期時，產品對於最終客戶的服務問題由於需要通過流通商而得不到很好的響應。

而物流信息化，使得眾多分銷商(無論其是否有從屬關系)都將面對一個組織或中心，即物流中心，由於物流中心是一個高度信息化的機構，因此任何來自市場以及生產廠商的需求都將在這里通過信息系統的廣泛應用而得到快速響應，因此建立物流中心以及實現物流中心信息化是產品經營成本降低的主要原因。

圖2.3-2

物流中心結構示意圖如上土所示。由於物流中心面對的企業和客戶有可能是跨專業的，因此有時需要物流中心去面對不同專業和不同管理模式對物流中心的服務需求包括信息服務需求，因此，如何使物流中心的系統與具有商業夥伴關系企業內的系統實現信息的實時交換將關繫到物流中心能否高效運作的基礎。

整個物流業的專業化發展趨勢以及物流業在商業上朝第三方物流發展的趨勢說明，物流信息管理系統將是一個非常復雜的信息管理系統，直到目前為止也沒有完全涵蓋物流信息系統所有需求的軟體產品。

3.1.1 物流信息系統的結構以及功能描述

目前，物流信息系統主要由以下幾個部分構成：

· 倉儲管理以及倉儲作業管理
· 運輸及配載管理
· 財務管理
· 人力資源管理

3.1.1.1 倉儲管理以及倉儲作業管理

倉儲管理以及倉儲作業管理系統一般統稱為倉儲管理系統(Warehouse Management System簡稱WMS)。隨著企業規模擴大，產成品結構越來越復雜，且整個市場對產品的個性化要求也日益提高，隨之而來的問題是如何存儲這些產品，如何在需要這些產品的時候迅速地找到他們，如何採用有限的倉儲面積存儲更多的物品以及如何合理配置產品品項以最低的品項數和庫存數滿足市場的需要，如何安排倉庫門口(Docking)的裝卸作業，使該作業能夠迅速准確地被完成。

先進的倉儲系統為了能夠達到上述結果，在系統內設計了一個先進的計劃系統，該系統對於現場的作業狀態非常敏感，他可以根據現場情況變化而實時調整作業計劃，使整個作業計劃安排能夠達到最佳。在計劃自動生成的時候，所考慮的因素主要有品項特性(是否對存儲和搬運有特殊要求)，儲位分布以及儲位分配情況，倉儲作業面積，操作人員數以及操作人員的訓練程度，作業允許的時間以及客戶給定的服務時間以及倉儲設備的運行狀況等等。另外，某些WMS系統採用了Rule base或Knowledge Base技術，將人們在實際倉儲作業中的優秀經驗整合到系統作業管理中，使系統能夠充分整合現有的倉儲資源而達到作業效率的最佳化，另外倉儲作業管理系統還要支持倉儲內所有自動化設備。

倉儲作業的具體功能如下設計：

物料管理

物料管理根據倉儲作業以及物流業務以及今後電子商務發展趨勢主要將定位於以下幾個功能方面：

(1). 物料的屬性與分類管理

目前，物料屬性分類方式有兩種，一種是代碼繼承式分類，這種方式通過代碼分段方式建立物料的屬性分類，其優點是相同屬性物料在排序上歸為一類，容易管理。但該方法隨著物料種類的增加造成代碼過長，欄位過多且不同物料屬性類別使用同一欄位造成管理不便，在數據存儲上表現為稀疏矩陣，浪費存儲資源。主要代表性的編碼方案有Unspsc、UCC和EAN等。

另一種方法是採用屬性結構表方式進行物料屬性的定義，其主要特性是首先定義物料的分類以及分類屬性，然後再定義屬性值，其結構有些像金字塔型，在這種分類方法中，可以做到物料的代碼的編撰方式與物料屬性無關，分類可以無限增加。同時，採用屬性結構表方式建立物料屬性的描述體系，可以在統一資料庫系統中表達不同的屬性描述類別，但不存在屬性類別的浪費和欄位空值過多的稀疏矩陣狀況的出現。典型的分類法是Nato Auslang。

(2). 物料的存儲描述

物料屬性定義完成後，需要定義的另一個物料屬性就是物料的存儲屬性，其中主要包括了下列信息內容：

物料的存儲信息，包括存儲地區、倉庫、倉庫內的存儲區域以及貨架儲位。

物料的庫存信息，其中包括物料的存儲庫存和在途庫存，由於中國審計特性與國外不同，中國是根據政府頒布的原始樣張作為原始記錄依據，因此對於貨到，單未到的情況無法進行登帳處理。

倉儲配置管理

物料的存儲條件需要進行配置，先進的倉儲管理系統能夠通過對倉庫實體參數配置，實現對倉儲資源的識別和管理，需要配置的信息主要有倉儲編號，倉儲面積，儲位編號，儲位面積以及儲位存儲規則等等。通過倉儲配置，可以根據實際作業需求制定優化的倉儲作業計劃，實現對倉儲環境的高效利用，即以有限的面積存放更多的貨品，以有限的資源得到更大的倉儲吞吐量，以有限的人力物力獲得更高的作業效率和速度。

倉儲作業計劃

倉儲作業計劃是通過採集收發貨品訂單以及根據系統中的倉儲配置數據，並結合在系統中已經設定的作業規則(Process Rule)，在規定的時間內完成的作業計劃，倉儲作業計劃主要有下列幾個方面：

(1). 收貨上架
(2). 揀貨
(3). 補貨
(4). 碼頭裝載

倉儲作業執行控制

倉儲作業計劃生成以後，需要得到完美執行，倉儲管理系統一般都會結合硬體設備和條碼設備輔助完成倉儲作業計劃，因此倉儲作業系統不僅僅是一個計劃管理系統，更是一個業務執行管理系統，在作業執行方面，許多WMS產品都有比較先進的解決方案和相應的產品，如EXE的Exceed，ES/1 AWM等系統，其中ES/1 AWM還提供了基於列印工作令的執行管理系統以適應自動化水平較低的倉儲作業環境。

倉儲資源管理

倉儲管理系統中另一個重要管理對象是倉儲資源管理，倉儲資源除了倉儲本身還包括了倉儲結構、倉儲設備以及倉儲作業人員等資源的管理。主要功能體現在倉儲設備的合理調配，並通過設備檢修計劃提高設備完好率；合理配置倉儲結構，提高場地利用率；合理組織倉儲作業人員，是倉儲作業效率能夠得到最大化。

異常處理

現實生活中，倉儲管理是非常復雜的，在倉儲管理中，會遇到各種突發事件以及其他異常交易作業，因此要求一個優秀的WMS系統能夠妥善地處理這些異常情況。

作業成本管理

倉儲作業管理的優化，將最終體現在倉儲成本的降低和作業效率的提高，而成本控制是應用倉儲管理系統的一個主要目的之一。然而，與ERP系統不同，ERP系統所描述的成本控制，大多以物料成本為中心展開，而WMS系統的成本，必須以作業成本為中心，因為WMS系統的主要管理對象雖然是物料，但管理的主體確實作業，因此，作業成本的可控以及優化是WMS系統比較重要的環節。

長期以來，倉儲作業是企業內部的成本中心，長期困擾企業管理者的問題是倉儲作業成本比較難於核算和控制。隨著企業生產逐步由大而全走向分工合作，專業化方向，企業的倉儲將不會只對企業的一個部門或幾個部門提供服務，將會逐步走向集團企業內倉儲中心或以第三方物流服務的形式出現。倉儲作業將會從成本中心走向費用中心，最終走向新的利潤中心。因此先進的WMS系統都會提供基於作業的成本管理系統，幫助倉儲作業管理人員精確地核算倉儲作業成本，為進一步優化倉儲管理，提高倉儲效率奠定基礎。

3.1.1.2 運輸及配載管理

運輸管理是物流中另一個主要子系統，運輸管理的主要管理對象是運輸工具管理(車、船、飛機等)、運輸環境管理(運輸線路、站點和地圖)、人員管理(駕駛員、裝載人員以及管理人員等)、運單管理(運單、運輸計劃排程等)、運輸成本核算(人員成本、運輸資源成本(工具成本和人員成本)、能源消耗核算控制等)、優化管理(路徑優化、運輸能力優化、以及服務優化等)、客戶管理(客戶訂單服務、查詢等)、跟蹤管理(包括採用GPS和SMS等系統實現的運輸跟蹤管理)。

運輸管理的主要功能模塊設計如下：

運輸設備資源管理

運輸設備資源主要包括，運輸工具如車輛、船舶以及航空運輸設備等。其中所要管理的元素有運輸能力(包括裝載體積重量)、運輸速度(小時公里數)、能源消耗計量等。對於運輸業務，還包括運輸業務的外包服務，因此運輸資源還要包括運輸服務提供商的管理。

運輸線路管理

根據運輸企業以及運輸服務特性不同，分為區域型運輸管理、線路型運輸管理和混合型運輸線路管理。運輸線路管理的主要目的是能夠建立運輸服務區域資料庫，並通過對這些資料庫的引用並採用一定的演算法設計合理的運輸線程和運輸站點序列。因此，對運輸區域的描述是運輸線路管理的基礎。
運輸線路的屬性主要包括運輸目的地的坐標，經過站點之間的距離、通暢能力值等。其中通暢能力值是未來進行優化處理的基礎。一般通暢能力值由以下幾個元素構成：

(1). 站點之間的路徑流量(一般可以通過政府的GIS系統獲得)，以及高峰流量等信息
(2). 站點之間發生事故的概率
(3). 高峰時間流量

通暢能力與運輸工具有關，因此以上元素必須根據不同的運輸工具分別設定。

人員管理

在運輸管理系統中，人員管理也是十分重要的，對於運輸作業來說，盡管系統給定了優化的運輸路線，但在作業實況中，會遇到各種意外情況，而有經驗的駕駛員和沒有經驗的駕駛員在處理這些意外情況時會表現的不一樣，得到的效果也是不一樣的，然而有經驗的駕駛員的人力成本相對較高，因此如何合理的進行作業人員定崗和任務分配將直接影響到運輸作業的完成質量。

人員管理主要是對人員屬性的管理，屬性的科學描述為業務分配的合理化以及優化人員組合提供了數據基礎。

駕駛人員的屬性主要由以下幾個元素決定：
? 人員的基本屬性(姓名、性別、年齡、教育程度、住址、聯系方法等)；
? 人員的技能屬性(駕齡、駕駛證級別、工作經歷、作業區域歷史、事故歷史等信息)；
? 人員的成本屬性(工資、津貼、獎勵等)。

客戶管理

運輸管理的需求來源主要有以下幾個方面：

( 1). 物流公司的運輸需要
(2). 廠家的送貨需求
(3). 最終用戶提貨以及送貨需求

其中物流公司主要是指第三方物流，包括貨代企業。這些公司通過兩種途徑解決運輸問題，一是通過自身的運輸資源進行，二是外包其部分運輸服務，在這方面，貨代企業表現尤為突出。因此運輸管理系統的客戶管理主要是針對運輸服務的需求來源進行分類管理，並根據這些需求分別提供不同形式和內容的運輸服務。

運輸訂單管理

運輸服務是通過運輸需求來驅動的，運輸訂單是需求的表現形式，先進的運輸管理系統應該能夠根據用戶的不同需求產生不同的運輸訂單，使用戶的運輸成本降到最低，同時也是自身的運輸成本降到最低。

根據運輸訂單進行運輸的組合作業，可以大大提高運輸效率，國際上一些著名的物流服務提供商所提供的LTL等組合運輸服務就是一個典型事例。

圖2.3.1.2-1

上圖所示為組合運輸訂單的處理過程。其中訂單分解還牽涉到運輸排程優化問題，我們會在以後討論。

運輸計劃排程

運輸計劃排程的結果將要達到3個方面的目的：

· 運輸成本最低
· 運輸速度最快
· 運輸安全保證最高

運輸排程需要引進一些優化演算法，特別是在路徑優化方面，目前大多數的優化演算法採用了Morris的K-最短路演算法，該演算法採用了路徑節點矩陣雙向掃描演算法，提高了傳統路徑優化演算法的速度，且採用該演算法，不僅僅可以求出整個節點矩陣中任意兩點之間的最短路徑，還可以求出第K短路徑及其經過節點。該演算法目前在上海交通規劃模擬中已被廣泛採用。

成本核算

在運輸管理中，成本核算主要針對的項目為運輸成本，而運輸成本中比較難於控制的是可變成本，其中比較主要的是能源消耗的控制。影響能源消耗的因素很多，有路徑的長度，通暢能力以及駕駛員的駕駛技術等因素，另外氣候也是影響能源消耗的因素之一。目前大多數運輸管理在運輸可變成本的控制上，主要依據路徑長度，而精確的成本核算應該考慮上述所有因素對能源消耗的影響。

作業跟蹤

在實際運輸管理中，計劃排程的對象並不是一個靜止的對象，而是處在不斷變化之中的，因此必須設計作業跟蹤來對這些變化加以記錄和跟蹤，因此跟蹤是運輸管理系統中比較重要且有特色的功能之一。

目前的運輸管理系統對作業的跟蹤分為靜態跟蹤和動態跟蹤兩種形式，靜態跟蹤主要通過運輸訂單的回單收集來實現，而動態跟蹤則通過手機簡訊、GPS等設備進行作業跟蹤。靜態跟蹤是事後行為，他只能為下一次計劃排程提供改進依據，但無法對正在發生的問題加以糾正或改進。而動態跟蹤則不同，動態跟蹤可以使計劃排程更合理，減少空車營運，提高異常事件的處理應對能力。

3.1.1.3 財務管理

財務電算化已經在我國發展了十多年，但大多數財務軟體只是手工作業的模擬，並沒有在企業管理上加強控制，而物流系統的財務管理，恰恰突出了財務的管理功能，其中集中體現在應收應付管理。

傳統財務系統的數據來源是憑證，而從管理角度上講，憑證並不是原始數據，由於歷史的原因，憑證成為財務數據的基礎，對物流企業來說，由於業務峰值的因素，所有業務如果都要通過憑證進入財務系統的話，將造成系統數據急劇膨脹，浪費數據存儲資源。因此，為適應物流管理系統的需要，財務管理系統在數據的採集上必須直接對應作業原始單據如訂單數據等。

許多企業存在三角債務，其最主要的原因是無法提供精確有效的數據(債權憑證)，因此應收應付是財務管理中相當重要的環節，物流系統面對的是直接客戶，因此應收應付管理就顯得尤為重要。

3.1.1.4 人力資源管理

和ERP的人力資源管理不同，物流系統所賦予人力資源管理主要是針對作業人員的管理。它包括了人員屬性記錄，工作經驗記錄以及崗位經驗記錄和獎懲記錄。在我國物流企業中，除了管理人員以外，大多數作業人員來源於勞務市場和外來打工人員，這些人員流動性較大，且目前勞務市場對這些人員的管理水平較低，因此物流管理系統必須提供基於物流運作需求的人力資源管理，建立人力資源資料庫。

人力資源流動性大帶來的結果之一就是無法穩定地提高作業規范化水平，無法長期培訓，使勞務人員逐步成長為專業操作人員。因此，必須通過人力資源資料庫對所有參加過本企業工作的人員加以記錄，特別是其技能記錄和通訊方式記錄。形成基於本企業需求的勞務市場(Labor Pool)，從而使基於本企業的勞動力技能得到繼承和提高。

人力資源管理中人員屬性定義主要有下列元素組成：

項目
類型
長度
說明

ID
字元
20
身份證編號

姓名
字元
24
人員姓名

出生年月
日期
8
YYYY-MM-DD

籍貫
字元
20
祖籍

婚姻狀況
字元
10
已婚、未婚、離婚

配偶姓名
字元
24

配偶出生年月
日期
8
YYYY-MM-DD

配偶籍貫
字元
20
配偶祖籍

家庭人員
字元
255

教育情況
字元
20
小學/中學/中專/大專/本科/研究生

文憑
字元
20
學士/碩士/博士

學習經歷
字元
255

工作經歷
字元
255

獎懲記錄
字元
255

特殊技能
字元
255

愛好
字元
255

聯系方式

家庭電話
字元
20

工作電話
字元
20

手機
字元
20

緊急聯系電話
字元
20

電子郵件地址
字元
255

當前家庭住址
字元
255

收入水平

當前工資水平
數值
8

工資水平歷史
數值
8

人員發展願望
字元
255

技能證書

駕駛證號碼
字元
20

駕駛證級別
字元
2

其他技能證書
字元
255

另外，還需要設計人員的KPI表和月度/季度/年度/業績評估表，從而能夠全面地評價作業人員的狀況。

另外，必須以投資的眼光看待人力資源，引進一批作業人員，就要開始核算在這些人員上的投入，包括工資、稅費以及保險等，同時還要通過KPI來評估其產出，人力資源是最有潛力可挖的。

3.1.2 物流系統與ERP系統的信息交換機制

WMS系統是物流的核心系統，我們將通過WMS所提供的功能以及從倉儲作業管理的三個方面闡述ERP對WMS系統的功能需求，從而闡述物流系統與ERP系統之間的信息介面和作業聯系。

3.1.2.1 發出處理(Outbound Process)

出庫處理的主要作用就是根據與客戶達成的協議向客戶提供協議規定的物品，出庫處理包含下列功能：

? 訂單接收
? 開票
? 收款

以上列出的功能已經在ERP中得以實現，實際上並不包含在WMS管理中，但當倉儲作業人員接收到訂單後，將會觸發下列作業：

? 揀貨
? 裝運
? 物流信息跟蹤
? 運達信息確認
? 庫存信息更改

而以上這些作業ERP系統中並不存在，而存在於WMS系統之中。由於倉庫的服務對象有生產單位和用戶，因此倉庫在接受訂單後的揀貨作業主要分為兩類：

3.1.2.2 生產訂單揀貨

生產訂單揀貨作業主要是根據生產計劃所生成的供應訂單進行揀貨作業，並將所需物品配送至生產線上的作業過程。實際上，在生產訂單作業處理中，訂單信息來源於生產計劃以及當前的原材料庫存。由於生產訂單所決定的揀貨可能會超出倉儲作業能力，同樣倉儲揀貨作業如果獨立產生也會因為生產時序的限制而受到執行限制，從而造成人力、物力資源的浪費，因此，對於生產訂單的揀貨作業，首先必須先從ERP系統的物料需求出發，在考慮生產節奏以及當前倉儲作業節奏設定，再通過倉儲管理系統生成撿貨計劃。因此生產訂單撿貨計劃功能必須通過和ERP系統生產計劃功能的聯動才能實現最佳作業效果。

3.1.2.3 客戶訂單揀貨

客戶訂單的揀貨作業與生產訂單不同，其主要作業內容是根據客戶訂單需求，組織已經生產完成的物品(產成品)，並根據需要組裝成客戶所需要的產品，並最終將產品送到客戶手中。一般情況下，這種揀貨處理對倉庫來說是經常發生的，隨著客戶對產品的個性化要求日益增高，倉儲揀貨作業也逐漸從量揀到批揀甚至單揀的作業方式。為了適應這種作業需求，就需要有一套完整的倉儲作業管理系統對其進行支持，告訴倉儲管理人員應該在什麼地方、什麼時候去揀什麼貨，揀多少，並告訴倉儲作業人員如何將揀出的貨物組裝和裝運到客戶所在地。下圖所示的就是WMS/TMS與ERP之間的作業信息交換流程。

圖2.3.2.3-1

3.1.2.4 收入處理(Inbound Process)

收入處理主要包括采購訂單接收以及根據采購訂單進行原材料收貨和存儲管理，收貨處理相對與前述的發出處理，沒有多重作業方向的選擇，而是特定作業，這些作業主要包括下列作業功能：

? 采購訂單生成
? 采購訂單接收
? 供應商發票處理
? 付款處理
? 以及應付賬款處理

3.1.2.5 倉儲作業中的收貨管理

根據上述作業特性，采購作業所產生的管理作業最終將全部體現在倉儲管理作業之中，即使某些企業沒有採用ERP系統，其原材料收入和存儲信息仍然需要倉儲管理部門實時地掌握和提供給管理部門。因此，對於收入作業最好採用WMS系統進行。

倉儲管理系統在接收采購訂單以後，將通過下列功能實現倉儲作業管理和控制：

? 采購訂單審核
? 收貨處理
? 驗貨
? 條碼和標簽處理
? 選位
? 上架

通過上述處理，可以將已經收到的物品存放在更加容易訪問和揀取的地方，同時採用ES/1的選位和上架規則可以更加有效地利用有限的存儲空間，縮短作業動線，提高作業速度。條碼與標簽系統是WMS系統中特有的實時控制系統，利用該功能可以提高倉儲信息的准確率和信息的實時對質。使倉儲實物信息和WMS系統內的信息保持實時同步。

在和ERP系統的信息整合方面，主要是通過WMS系統實時更新ERP系統的存貨信息，使ERP系統的實際存貨信息與WMS系統內的實物庫存信息保持同步。

3.1.2.6 倉儲作業中收貨作業的特殊交易處理

在ERP系統中，對存貨收入的管理完全依照實際的采購訂單或采購發票為依據，由於在中國，只有正式發票才能作為審計依據，因此在ERP的賬務系統中，無法體現貨到票未到以及票到貨已到的作業區別，從而造成成本核算的誤差。而在WMS中，通過設置作業類別可以容易地定義這些異常交易，通過解決實物庫存和列賬庫存之間的信息轉換關系實現了完備的庫存管理。並使實際庫存分為列帳庫存和暫估庫存，增加了庫存透明度，為企業實施精確的成本核算建立了堅實的作業管理以及基礎數據採集基礎。

下圖所示的就是在收貨處理中，ERP與WMS系統介面流程界面

圖2.3.3.2-1

3.1.2.7 WMS專有的特殊管理能力

在WMS系統中，包含了許多特殊功能，而這些功能是目前ERP系統所不具備的，如基於批次(Lot Control)和貨位(Location)的庫存控制，包括庫存數量控制和庫存品項控制。基於批次(Lot)以及貨位(Storage Location)的庫存循環盤點功能，該功能可以實現在不停止倉儲作業的情況下進行庫存檔點工作，即保證了倉儲實際信息的准確對質，又實現了倉儲作業的連續性，提高了倉儲作業效率。

WMS所具有的特殊能力能夠幫助企業改善其倉儲管理水平的同時，也改善ERP系統的執行能力。

3.1.2.8 WMS與ERP系統的信息交換界面原則

在WMS系統，庫存信息是實時的和精確的，並且是根據作業類別分類的。當倉庫接收到一個用戶的訂單(采購訂單或銷售訂單)，倉儲管理人員必須立即通過WMS系統得到確切的庫存信息，並給出供應或收貨計劃來滿足客戶的需要，也即Configure to Promise。否則，你將失去這個客戶。由於對WMS系統的作業需求被從兩個方向驅動：

(1). ERP系統

(2). 直接客戶

而這兩個方向所依靠的數據基礎是同一個，因此ERP與WMS系統的信息實時同步應建立在各種作業記錄的核算基礎上的動態庫存。而由ERP獨立實現這樣的功能是非常困難的，這主要是如果要求在ERP內實現這樣的功能，就必須在ERP內新增許多管理模塊，而實施這些擴展的成本是巨大的，且存在著很大的風險。

而通過WMS系統就不一樣了，由於WMS系統本質上是基於執行管理的應用系統，因此可以通過新增作業類別，在某些高級的WMS系統中如ES/1 AWM系統，可以通過其提供的Rule Base體系迅速建立新的作業類別和作業規則，而信息的同步則成為相互間作業匯總數據的實時交換，因此，通過WMS系統建立通信平台將是一個多快好省的實施方案。

基於作業匯總數據交換達成信息同步的主要好處在於，信息交換量小，ERP與WMS可以保持各自的庫存核算演算法，並在分類上達到兩個系統統一的庫存結果，作業交換信息主要包含以下幾個類別：
庫存信息的改變和轉換(包括WMS中的移庫和其他庫存轉移處理)

? 調整(包括盤盈盤虧、調價處理等)
? 盤點處理
? 收貨、驗貨和上架
? 揀貨和裝運(發出商品管理)
? 倉庫內部作業(移庫，庫存增減值等)

3.1.2.9 WMS與ERP系統的信息交換界面設計

根據ERP與WMS各自的處理流程定義，我們建議WMS與ERP系統的信息交換界面設計如下圖所示：

2. 亞馬遜十大物流技術是什麼以及它們的特點

1、亞馬遜的智能機器人Kiva技術
機器人作業顛覆傳統電商物流中心作業「人找貨、人找貨位」模式，通過作業計劃調動機器人，實現「貨找人、貨位找人」的模式，整個物流中心庫區無人化，各個庫位在Kiva機器人驅動下自動排序到作業崗位。
2、無人機送貨
顧客在網上下單，如果重量在5磅以下，可以選擇無人機配送，在30分鍾內把快遞送到家。整個過程無人化，無人機在物流中心流水線末端自動取件，直接飛向顧客。
3、訂單與客戶服務中的大數據應用
電商完整端到端的服務可分為五大類，即瀏覽、購物、倉配、送貨和客戶服務等。
1）用戶瀏覽：亞馬遜有一套基於大數據分析的技術來幫助精準分析客戶的需求。具體方法是，後台系統會記錄客戶的瀏覽歷史，後台會隨之把顧客感興趣的庫存放在離他們最近的運營中心，這樣方便客戶下單。
2）購物便捷下單：在這方面可以幫助客戶不管在哪個角落，都可以快速下單，也可以很快知道他們的喜歡的選品。
3）倉儲運營：大數據驅動的倉儲訂單運營非常高效，在中國亞馬遜運營中心最快可以在30分鍾之內完成整個訂單處理，也就是下單之後30分鍾內可以把訂單處理完出庫，從訂單處理、快速揀選、快速包裝、分揀等一切都由大數據驅動，且全程可視化。由於亞馬遜後台的系統分析能力非常強大，因此能夠實現快速分解和處理訂單。
4）配送：精準送達是對於當前電商物流來說，絕對是一個技術活，電商物流的快物流不是本事，真正高技術的電商物流服務，是精準的物流配送，亞馬遜的物流體系會根據客戶的具體需求時間進行科學配載，調整配送計劃，實現用戶定義的時間范圍的精準送達，美國亞馬遜還可以根據大數據的預測，提前發貨，實現與線下零售PK贏得絕對的競爭力。
5）CRM客服：大數據驅動的亞馬遜客戶服務，據悉亞馬遜中國提供的是7X24小時不間斷的客戶服務，首次創建了技術系統識別和預測客戶需求，根據用戶的瀏覽記錄、訂單信息、來電問題，定製化地向用戶推送不同的自助服務工具，大數據可以保證客戶可以隨時隨地電話聯系對應的客戶服務團隊。
4、智能入庫管理技術
1）在入庫方面：採用獨特的采購入庫監控策略，亞馬遜基於自己過去的經驗和所有歷史數據的收集，了解什麼樣的品類容易壞，壞在哪裡，然後給他進行預包裝。這都是在收貨環節提供的增值服務。
2）商品測量：亞馬遜的Cubi Scan儀器會對新入庫的中小體積商品測量長寬高和體積，根據這些商品信息優化入庫。例如鞋服類、百貨，新的爆款等等，都可以直接送過來通過Cubi 測量直接入庫。
這給供應商提供了很大方便。客戶不需要自己測量新品，這樣能夠大大提升他的新品上升速度；同時有了這個尺寸之後，亞馬遜資料庫可以存儲下這些數據，在全國范圍內共享，這樣其他庫房就可以直接利用這些後台數據，再把這些數據放到合適的貨物里就可以收集信息，有利於後續的優化、設計和區域規劃。
5、大數據驅動的智能揀貨和智能演算法
1）智能演算法驅動物流作業，保障最優路徑：在亞馬遜的運營中心，不管是什麼時間點，基本上在任何一個區域、任何一個通道裡面，你不太會看到很多人圍在一起，為什麼？因為亞馬遜的後台有一套數據演算法，它會給每個人隨機地優化他的揀貨路徑。揀貨的員工直接朝前走，不要走回頭路。系統會給推薦下一個要揀的貨在哪兒，永遠不要走回頭路。而且確保全部揀選完了之後，路徑最少，通過這種智能的計算和智能的推薦，可以把傳統作業模式的揀貨行走路徑減少至少60%。
實現方式：揀貨的時候，系統會告訴員工，拿著掃描槍，下一個應該去到哪個貨位去檢，走的路是最少的，效率最高。
2）圖書倉的復雜的作業方法：圖書倉採用的是加強版監控，會限制那些相似品盡量不要放在同一個貨位。圖書穿插擺放，批量的圖書，它的進貨量很大，因為它的需求很大。所以這樣一來，亞馬遜通過數據的分析發現，這樣穿插擺放，就可以保證每個員工出去揀貨的任務比較平均。
3）暢銷品的運營策略：比如奶粉，有些是放在貨架上的，有些是放在托拍位上的。像這些離的發貨區會比較近，亞馬遜根據後台的大數據，知道它的需求量也比較高，所以它進來的時候都是整批整批的進，然後就會把它放在離發貨區比較近的地方，這樣可以減少員工的負重行走路程。
6、隨機存儲
1）隨機存儲的運營原則：隨機存儲是亞馬遜運營的重要技術，但要說明的是，亞馬遜的隨機存儲不是隨便存儲，是有一定的原則性的，特別是暢銷商品與非暢銷商品，要考慮先進先出的原則，同時隨機存儲還與最佳路徑也有重要關系。
2）隨機存儲與系統管理：亞馬遜的隨機存儲核心是系統Bin，將貨品、貨位、數量綁定關系發揮極致。收貨：把訂單看成一個貨位，運貨車是另一個貨位，收貨即貨位移動；上架：Bin綁定貨位與貨品後隨意存放；盤點：與Bin同步，不影響作業；揀貨：Bin生成批次，指定庫位,給出作業路徑；出貨：訂單生成包裹。
3）隨機存儲運營特色：亞馬遜的運營中心有兩大特色，第一個特色就是隨機上架，實現的是見縫插針的最佳存儲方式。看似雜亂，實則亂中有序。實際上這個亂不是真正的亂，亂就是說可以打品類和品類之間的界線，可以把它放在一起。有序是說，庫位的標簽就是它的GPS，然後這個貨位裡面所有的商品其實在系統裡面都是各就其位，非常精準地被記錄在它所在的區域。
7、智能分倉和智能調撥
亞馬遜作為全球大雲倉平台 ，智能分倉和智能調撥擁有獨特的技術含量。在亞馬遜中國，全國10多個平行倉的調撥完全是在精準的供應鏈計劃的驅動下進行的。
1）通過亞馬遜獨特的供應鏈智能大數據管理體系，亞馬遜實現了智能分倉、就近備貨和預測式調撥。這不僅僅是用在自營電商平台，在開放的「亞馬遜物流+」平台中應用的更加有效果。
2）智能化調撥庫存：全國各個省市包括各大運營中心之間有干線的運輸調配，以確保庫存已經提前調撥到離客戶最近的運營中心。以整個智能化全國調撥運輸網路很好地支持了平行倉的概念，全國范圍內只要有貨就可以下單購買，這是大數據體系支持全國運輸調撥網路的充分表現。
8、精準預測、二維碼精準定位技術
1）精準的庫存信息：亞馬遜的智能倉儲管理技術能夠實現連續動態盤點，庫存精準率達到99.99%。
2）精準預測庫存，分配庫存：在業務高峰期，亞馬遜通過大數據分析可以做到對庫存需求精準預測，從配貨規劃、運力調配，以及末端配送等方面做好准備，平衡了訂單運營能力，大大降低爆倉的風險。
3）亞馬遜全球運營中心中，每一個庫位都一個獨特的編碼：二維碼是每一個貨位的身份證，就是一個GPS，可以在系統里查出商品定位，亞馬遜的精準的庫位管理可以實現全球庫存精準定位。
9、可視化訂單作業、包裹追蹤
跨境電商方面：
從今年8月13日亞馬遜發布了海外購?閃購，這是依託保稅區/自貿區發貨的創新模式。亞馬遜海外購的商品非常有價格優勢，同質同價。
1）全球雲倉庫存共享：在中國就能看到來自大洋彼岸庫存，亞馬遜實現全球百貨，直供中國，這是全球電商供應鏈可視化中，亞馬遜獨特的運營能力。在中國獨一無二地實現了全球可視化的供應鏈管理。
國內運作方面：
亞馬遜平台可以讓消費者、合作商和亞馬遜的工作人員全程監控貨物、包裹位置和訂單狀態。比如：崑山運營中心品類包羅萬象，任何客戶的訂單執行，從前端的預約到收貨；內部存儲管理、庫存調撥，揀貨、包裝；以及配送發貨，送到客戶手中，整個過程環環相扣，每個流程都有數據的支持，並通過系統實現全訂單的可視化管理。
10、亞馬遜獨特發貨揀貨技術
作業人員像八爪魚，像千手觀音一樣。會根據客戶的送貨地址，然後設計出來不同的送貨路線。不同時間點經過不同的線路，分配到不同的流水線方向。在八爪魚這邊的作業台操作的員工，主要是負責把在前面已經運作完的貨品，分配到專門的路由上去。
這種運營模式一個員工站在分揀線的末端就可以非常高效地將所有包裹通過八爪魚工作台分配到各個路由上面，八爪魚是非常高效的，據說這是亞馬遜員工自己設計的。站在中間那個位置，一個人可以眼觀六路，這個作業可以通達八方，非常的高效，沒有人員的冗餘。而且，八爪魚上全部是滾珠式的琉璃架，沒有任何的板台，員工的作業很輕松。
其他重要的技術應用
1）物聯網技術：在亞馬遜的運營中心， 安全標准設定很高，人和車物要分開，所以會有鏡子幫助工作人員了解周圍路況，有人就停下來。
另外，司機有安全帶，員工有安全帽，安全帽里有晶元，如果探測到一定范圍內有人，也會停下來，鏡子的用途即是同理。
2）雙庫聯動模式：亞馬遜崑山運營中心有一個類似於天橋的傳送帶，全封閉式，其作用是完成不同品類的合單，可以通過傳送帶將一個庫的貨物轉到另一個庫中，這個又叫雙庫聯動。而這里又是超大庫，在兩個超大庫之間進行雙庫聯動對效率有非常高的要求，對時間點的把控也很嚴格。

3. WMS系統，AI演算法，倉儲機器人，動態路徑規劃，智能安全系統，還有哪些組成了智能倉庫管理系統

自動化倉儲系統一般包括堆垛機、物流管理軟體、輸送系統、貨架系統等。
堆垛機
堆垛機作業自動化倉儲系統中的主要設備，需要實行模塊化設計、結構簡單、外形設計美觀。以日東公司的堆垛機為例，具有以下特點：水平和垂直方面採用激光測距、動力部分採用德國DEMAG電機減速機、行走裝置採用德國DEMAG組合走輪、採用SEW矢量型智能變頻控制器進行變頻調速、採用西門子可編程序控制器、大屏幕顯示指導出庫入庫及揀選作業等等。
管理軟體
自動化倉儲管理軟體要求是一套基於網路資料庫的、集信息管理和工業監控於一體的專業性軟體。信息管理子系統可與公司的如MRP、ERP等監控子系統充分考慮到了安全性與靈活性。通常情況由於工業監控子系統指揮機械全自動完成入出庫作業，在計算機網路系統發生故障時（如網路設備硬體壞了），只有ECS（設備控制伺服器）還能工作，就可以將ECS作為後台資料庫伺服器進行緊急出庫作業。在ECS發生故障時，可直接通過堆垛機手動作業。自動化倉儲管理軟體應具有如下特點：
2.221信息管理子系統允許多個工作站同時進行入出庫作業任務的錄入。工業監控子系統可同時掛接多台ECS。
2.222隻要工業監控子系統尚未完成某項入出庫作業，就可更改該項作業的各個數據，如更改數量，目標存放位置等，ECS能實時獲取最新數據並進行處理。
2.223通過區域網及通用的TCP/IP協議可與公司的MRP、ERP集成，接收入出庫作業任務，反饋當前庫存、庫存動態和作業情況等諸多信息，為指定的部門提供各類報表。
2.224可視化、圖表化地反映貨位信息、物料移動、工作中設備的各種狀態等信息。
2.225充分考慮到物料的先進先出、入出庫作業先先級、貨架的上輕下重、堆垛機最短距離位移等原則。
2.226同種物料合理分布於兩個以上的巷道，這樣當一台堆垛機壞了，另一台還能取出該物料。
2.227合理調配各台堆垛機的忙閑程度。
輸送系統
專業輸送設備包括輥子、鏈式、皮帶皮、無動力式、可移動型輸送系統，可適用於電子、家電、食品、化學、物流中心的產品輸送和分配。在不同的物流規劃中可以根據工藝布局，選用不同類型的輥子或鏈式輸送機，並應用各種輔助裝置，使物料完成連續輸送、積存、翻轉、分貧、合流、提升等。配以PC程序控制系統和 CPU管理系統，才能算是一套完整的自動化輸送系統。
數碼化揀貨系統 隨著經濟和生產的發展，流通趨於多品種、小批量，因此各物流配送中心配送貨品的種類和數量將急劇增加，貨物分揀任務十分艱苦，分揀作業已成為一項重要的工作環節。顯然，隨著分揀量的增加、分揀點的增、配貨響應時間的縮短和服務質量的提高，依靠普通的分揀方法，如「傳票揀選等，將無法滿足大規模配貨配送的要求。針對市場的需求，開發一種具有緩沖能力，可直接和上下游生產線對接，大幅度提高揀貨速度，降低揀貨錯誤率的堆積滾筒輸送線電子標簽輔助揀選系統非常緊迫。
數據化揀貨系統（以下簡稱DPS）是一種電腦輔助的無紙化揀貨系統，其原理是藉助安裝於貨架上每一個貨位的LED電子標簽取代揀貨單，利用電腦的控制將訂單信息傳輸到電子標簽中，引導揀貨人員正確、快速、輕松地完成揀貨工作，揀貨完成後按確認鈕完成揀貨工作。計算機監控整個過程，並自動完成賬目處理。
系統特色編輯
數碼化揀貨系統由流動貨架、電子標簽、堆積滾筒輸送線、條形碼閱讀器、管理與監控系統構成，具有如下系統特色：
1）電子標簽採用先進信號合成技術，通訊信號搭載於電源波形上，利用不銹鋼導輕傳輸電源及數據信號，配線只需兩芯，所有電子標簽均並聯在一線，統一連接到接入盒中，降低了配線成本。
2）系統的維護簡單。在電子標簽揀選系統中，安裝了一個零地址電子標簽，該標簽可實時監視整個DPS系統的運行情況，當出現故障時，零地址電子標簽立即顯示出錯電子標簽的地址和故障原因，供操作人員參與，當需要更換出故障的電子標簽時，不必關閉電源，可直接進行熱插拔操作。
3）堆積滾筒輸送線提供足夠的緩沖能力，當某個料箱在某個揀選工作區被止擋器擋住移動時，其他部分依舊正常運行。可以方便地與生產線對接。
4）多個揀選工作區並行作業。
5）料箱進入輸送線後，如果在某個工作區沒有揀選任務，則信息自動向下一個工作區傳遞，以便揀貨人員做好准備。

4. 倉庫里貨架高度和揀貨區面積的計算方法是什麼

兄弟啊你這是開玩笑的問題，要什麼數據啊，舉例說大貨架吧，貨架高度一般超過你頂端橫梁半米左右就可以了，也就是說，貨架高度H=倉庫內最低的障礙物（燈、橋架、水管等）到地面的高度-托盤（含貨）高度就差不多了主要看你的燈怎麼樣拉反正低點好。檢貨區的面積隨機的有的沒必要，有的需要辦公的地就行。這要根據客戶的條件隨機定的。

5. 垃圾分揀機器人基本原理是什麼

垃圾分揀機器人的工作原理

以國內垃圾分揀機器人公司弓葉科技的產品Picking ∙ Ai™為例，據了解，該款產品的工作原理包括以下幾點：

1、人工智慧演算法通過海量的圖像對機器人進行訓練，無論廢棄物是否完好無損、是否有凹痕、是否被壓碎、是否被扭曲、是否被部分遮擋等各種狀態之下，機器人都可以識別，並且從傳送帶上准確地抓取要回收的物料，投放到相對應的料框中。只要是人的眼睛能一眼就識別的東西，弓葉科技的人工智慧都能識別。

2、人工智慧軟體與高速分揀機器人相結合，類似於人腦的神經網路系統和人的雙手相結合，具備了識別和執行的能力。

3、弓葉科技的人工智慧還具有強大的遷徙學習能力，可以通過雲端大腦，與部署在各地的機器人實現數據共享和遠程智能提升。例如，部署在某垃圾分揀中心的機器人可以向部署在全國各地不同的機器人學習，機器人與機器人之間還可以互相繼承廢棄物識別的經驗。

機器人每分鍾可以分揀70多件物品，速度大約是普通人的兩倍，機器人還可以7天*24小時連續不斷地工作，工人沒辦法承受這么高強度的勞動。有了這些智能機器人的幫助，我們相信，未來廢棄物回收工作將完全有可能實現無人化，從而解決了垃圾分揀中心長期存在的人員短缺問題，並大大減少因為疲勞造成的人工分揀誤差。

6. 庫位分配的分配原則

存儲策略是貨區規劃的大原則，還必須配合貨位指派原則才能決定存儲作業實際運作的模式。而隨機存儲策略產生的貨位指派原則，可歸納出以下幾項：
（一）與隨機存儲相配合的貨位指派原則
靠近出口原則：將剛到達的商品指派到離出口最近的空貨位上。
（二）與定位存儲相配合的原則
1.產品相關性原則
產品相關性大的被同時訂購的幾率較大，應盡可能放在相鄰的位置，以縮短提取路程，減少工作人員疲勞，同時也能簡化清點工作。產品相關性大小可以利用歷史訂單數據做分析。
2.產品類似性原則
3.產品相容性原則
相容性低的產品決不可放置在一起，以免損害品質，如煙、香皂、茶不可放在一起。
4.先進先出的原則
所謂先進先出（FIFO: First In, First Out)，是指先入庫的物品先出庫的意思，此原則通常適應與壽命周期短的商品，如食品。作為庫存管理的手段，先進先出是必需的，但若產品形式變化少、產品壽命周期長、保管時的減耗與破損不易產生等情況是，則需要考慮先進先出的管理費用及所得到的利益。
5.產品尺寸原則
6.重量特性原則
7.位置標示原則
8.明了性原則
9.平衡不同區域揀貨員的任務量原則
10.提高揀貨效率原則
儲位指派審核演算法研究
倉儲作業管理和庫存管理是兩個緊密聯系的因素，他們對供應鏈成本有很大的影響。在倉儲作業中，一個很重要的要求就是改善貨物的存入和取出的效率和准確性，並實現自動化，減少成本。儲位指派幾乎影響了所有關鍵的倉儲作業過程，包括揀貨、生產效率、貨物定位、庫容利用和裝箱打包等。
在第一節中，分別介紹了三種不同的儲位指派方式：定位存儲、隨機存儲和分類存儲等，這三種方法各有優劣。在具體的入庫作業中，需要首先對儲位指派方式進行審核。在儲位指派審核時，應該進行採用一定的方法進行定量的計算，以作出科學的評判。
隨機儲位指派允許貨物存放在倉庫里的任何地方；專位存儲中，每個區域只可以放入一種特定的商品；而基於分類的庫位分配方法，首先把貨物分為若干類，然後為每一個類別預留一個存儲區域進行存儲。
在決定使用哪種儲位指派方式時，需考慮的因素主要有兩個：1.揀貨行程和成本。2.倉庫空間的利用率。即選擇哪種儲位指派方式取決於這兩個因素。
採用基於分類的儲位指派法為貨物進行儲位指派時，如何分類是關鍵。一般需參考貨物的COI系數。COI系數指的是cube-per-order，即每單位體積中的貨物被訂單取走的頻率。基於COI系數的儲位指派方式，優化了貨物的存儲位置布局，從而減小了揀貨成本。是目前廣泛使用的方法。
下面介紹一種儲位指派審核演算法。在下例中，有三種不同的貨品P1, P2和P3。下面將根據不同的儲位指派方式，計算存儲這三種貨品所用的庫用佔用量和揀貨成本等因素。最後在作一個對比，給出審核結果，並由客戶根據具體情況進行取捨。三種貨品在四個時期中的庫存量，以及各個時期的平均出庫量（周轉量）如表1所示。
表1 儲位指派貨物信息表
Table 1 The Goods Information of the Storage Location assingment
分別依據各種儲位指派方式所採取的儲區分配方法，計算出上表中預留儲區庫位數，如表2和表3所示。在表2中，因為採取的是定位存儲方式，所以為P1預留的儲區大小以其最大的庫存量計算，為15。而在表4-3中，P1和P2分為一類，儲區的儲位數則按照該分類的物品的最大在庫量的總和設計。
表2定位存儲策略表
Table 2 The Storage Policy of the Dedicated Storage
表3分類存儲策略表
Table 3 The Storage Policy of the Class-Based Storage
以上兩種儲位指派方式的庫位分配結果圖如表4和表5所示。在表4中，「1」代表貨品P1，「2」代表貨品P2，「3」代表貨品P3。在表5中，「1」代表貨品P1和P2組成的分類，「2」代表貨品P3。
表4 定位存儲法庫位分配結果表5分類存儲法庫位分配結果
Table 4 The Treasury Allocation Table 5 The Treasury Allocation
of Dedicated Storage of Class-Based Storage

根據所需權重選擇權重系數
由以上的庫位分配結果，便可以計算出庫容佔用數量和揀貨行程。下表6將兩種儲位指派方式做一個對比。表中列出了庫存佔用成本以及揀貨成本，並計算出了總成本。在表6中，庫存佔用成本以庫位佔用數量來計算；揀貨成本是指，對於獨立劃分儲區的每類或每種貨物，從揀貨的I / O 點算起，到分配給該類或該種貨物的儲區的距心的距離。I/O點的位置位於整個庫區最下方的中央。
此外，還可以使用同種審核演算法和過程對其它的儲位指派方式進行審核，如：隨機存儲等，也可以審核在分類方法不同時的各種分類存放方式（例如可以把貨品P2和P3分為一類，或把P1和P3分在一類）的利弊，以便作出選擇。
表6 庫位分配方案審核結果
Table 6 The Comparison of the Storage Location Assignment Results
表6顯示了得出的最後比較結果。從表中可以看出，總成本最低的是表3所示的分類存儲方式，為232.5；其次是隨機存儲方式，為247.5；分類存放方式在庫容佔用量和揀貨成本方面佔有優勢，而隨機存放的優點是儲區設計可以較為緊湊，空間利用率較高，揀貨行程也短；定位存放則在對於揀貨人員熟悉貨物位置以及根據需求來安排貨物位置等方面更有優勢。
因為各個物流公司的情況不同，有的庫容成本高，所以比較重視節省庫容；有的時間要求較高，則更側重於降低揀貨成本，方便揀貨，提高出庫效率。若是兩者都考慮，則應使用基於分類的儲位指派方法。各種方式各有優劣，如何選擇儲位指派方式，具體的選擇和權衡，則是儲位指派審核演算法先進行計算，再由用戶設定其中具體因素的權重，得出最後的審核結果。
如果僅考慮揀貨成本，則定位存儲相對可使成本最低；相反，若僅考慮倉儲空間利用率，則完全的隨機存儲相對較好。然而，如果同時考慮以上兩個因素，最好的解決方案都不是以上兩種，而是分類存儲法。

7. 要寫論文了！有沒有不要編程的演算法！就純粹是函數的。 就是揀貨路徑優化涉及到得演算法！例如蟻群演算法啊

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