CN114663004A - 一种智能仓库管理系统 - Google Patents

Abstract

一种智能仓库管理系统，实现精细管理：以精准协作、精准决策、精准管控和精准服务为方向，构建精细化管理目标体系；以减人降本提质增效为方向，构建价值目标体系；出入库无人化、出入库单据电子化、仓库管理可视化、物料进出智能化；通过作业无人化实现仓储管理人工成本降低；仓库数据实时真实准确，支持呆滞损耗智能预警，降低仓储物资财务管理风险；仓储数据实时共享，订单发货智能提醒，实现发运资源协同服务质量提升；成品信息自动采集，支持批号一键追溯，实现管理快速响应；PC/平板/手机/大屏多场景数据智能交互，仓库物资实时智能分析，实现高效管理和决策。

Description

一种智能仓库管理系统

技术领域

本发明涉及仓库管理领域，具体涉及一种智能仓库管理系统。

背景技术

物资作为核心资源对企业发展至关重要。现代(智慧)供应链是 泛在电力物联网在物资领域的具体实践与应用。现代(智慧)供应链 以智能采购、数字物流、全景质控三大智慧业务链为基础，提高物资 专业运营能力；以内外高效协同为支撑，更好地为客户提供优质服务； 以智慧运营为核心，提高供应链全过程数据挖掘和价值创造能力，更 好地为公司和社会提供信息服务。

目前备品库管理方式还比较传统，主要依靠员工自我管理，不能及时判定备品的数量底限，物品盘点困难，丢失物品现象时有发生：具体存在的问题和需求可分为如下两部分，

1）场景问题需求：出入库纸质单据记录，人工对照录入，工作量大且繁琐；出入库依靠维修车间员工自我素质管理，容易出现丢失、不可追溯等情况；长期呆滞物资无人管理，集体物资无法有效调配，库房库位未高效利用；物资未实现“账”“卡”“物”一致性所需的"一物一码"；库位在EXCEL管理，人工做标识确定位置，可视化程度低，物料位置难确认，先进先出无法管控。

2）经营问题需求：仓储管理人工作业环节多，人工成本高；人工数据记录，其真实性、准确性和及时性不足，容易诱发财务风险；仓储数据可视化程度低，发运管理资源协同服务效果差；产品追溯效率和准确性不足，责任界定难度大，管理响应效率慢；仓储分析决策数据人工统计分析居多，数据容易失真滞后，造成决策效率慢偏差大；库存数量不能保障，影响运营维修。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，提出一种智能仓库管理系统，通过现代化手段以及信息化技术，减少人工干预，规范电力专业仓管理，提升专业仓的管理水平，实现专业管理无人化，构建专业仓信息管理平台，具备自动盘点，智能优化等功能。

一种智能仓库管理系统，将仓库分为智能隔板货架区、托盘货架区、智能货柜区、智能工具区以及全程视频监控系统；

智能隔板货架区中，采用配套有RFID模块、电子标签模块、智能指引系统模块的隔板货架，实现智能指引作业，对小件物资进行统一管理存放，监控库位和产品的状态；

托盘货架区中，采用配套有RFID模块、智能指引系统的托盘货架，实现智能指引作业，对大件物资进行管理存放；

智能货柜区用于存放高附加值物资和专业工具的专业工器具；使用密码管控和人脸识别的方式，对专业工器具进行暂存管控，具备自动识别、自动开闭锁的功能；

智能工具区中，使用智能触控大屏幕、智能物流拣选车、人脸识别系统、门禁系统和RFID检测系统，用于仓储作业的识别、登录、授权、作业指引、结果复核的作业流程，确保智能化操作和全程指引；

所述全程视频监控系统设置在整个仓库内，自动监控库内人员动作，保持仓库内物资安全，实现作业过程的追溯。

进一步地，智能隔板货架区和托盘货架区中的RFID模块，基于RFID标签对存储的物资进行分类标记。

进一步地，智能隔板货架区中，配套6排专用隔板货架，每个货架设有3层，供给108个储位，每个储位采用400*600标准物流料箱；每个储位配套采用一个LCD液晶电子标签，用于显示物料信息以及出库或者入库任务指示信息；单排货架设置有指示灯，通过与电子标签的联动，在作业时实现从区域到货架排，再到每个储位的作业线路自动指引。

进一步地，智能货柜区中采用智能锁实现密码管理，对蓝牙电子钥匙进行授权，钥匙按照权限开启无源电子锁，同时收集并保存每次对锁操作的记录；该无源电子锁具有进行开关锁数据信息的存储、交互功能，同时没有电源，具有唯一的ID编码，只有对电子钥匙授权才能打开对应的电子锁以使用对应的货柜，并且通过后台的开关锁数据信息掌握开门时间，做到对出入人员的精确跟踪。

进一步地，智能货柜区中采用人脸识别一体机实现可视门禁式的人员权限管理。

进一步地，智能货柜区中采用智能工器具柜，采取主副柜设计，主柜包括主控终端、显示屏、监控摄像头；副柜为存储柜，结合工器具的形状、大小、重量、使用频率设计为多个独立的小储物格，采取一物一格的管理方式，同时副柜做为可扩展柜，根据实际的存储需求进行定制化的配置。

进一步地，智能工器具柜采取RFID识别的方式对工器具进行出入库、盘点的管理，使工器具的管理达到精准出入库和实时盘点的功能。

进一步地，智能物流拣选车包括手持采集器、工控终端、检重秤和供电系统；操作人员通过工控终端实现对作业的智能指引，手持采集器扫描物资条码信息，实现快速入出库；通过检重秤实现物资称重复核功能。

进一步地，RFID检测系统采用RFID检测门，用于自动检测入库和出库物资的RFID信息码，并上传上位系统进行比对，反馈比对结果，提高指引作业的精准度。

进一步地，所述全程视频监控系统分为两块，一部分为360°球机摄像头，对专业仓整体区域监控；另一部分为重点货位安装的专用摄像头，识别人员、叉车动作，通过行为轨迹分析对比工单信息后判定是否存在异常情况，并对异常场景报警。

本发明达到的有益效果为：

通过现代化手段以及信息化技术，减少人工干预，规范电力专业仓管理，提升货仓管理水平，实现专业管理无人化，构建信息管理平台，具备自动盘点，智能优化等功能，具体优势在于：

（1）精细管理：以精准协作、精准决策、精准管控和精准服务为方向，构建精细化管理目标体系。

（2）生产高效：以减人降本提质增效为方向，构建价值目标体系。

（3）场景业务改善目标：出入库无人化、出入库单据电子化、仓库管理可视化、物料进出智能化。

（4）经营业务改善目标：通过作业无人化实现仓储管理人工成本降低；仓库数据实时真实准确，支持呆滞损耗智能预警，降低仓储物资财务管理风险；仓储数据实时共享，订单发货智能提醒，实现发运资源协同服务质量提升；成品信息自动采集，支持批号一键追溯，实现管理快速响应；PC/平板/手机/大屏多场景数据智能交互，仓库物资实时智能分析，实现高效管理和决策。

附图说明

图1为本发明实施例中所述智能仓库管理系统的系统拓扑图。

图2为本发明实施例中所述智能仓库管理系统的网络架构图。

图3为本发明实施例中所述智能仓库管理系统的补货入库流程图。

图4为本发明实施例中所述智能仓库管理系统的退货入库流程图。

图5为本发明实施例中所述智能锁功能示意图。

图6为本发明实施例中所述智能仓库管理系统的系统平台架构图。

图7为本发明实施例中所述智能仓库管理系统的系统基本功能示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

整个仓库分为三个功能区，分别为智能隔板货架区、托盘货架区、智能货柜区和智能工具区。

智能隔板货架区：采用仓储存储货架配套使用RFID、电子标签、称重模块、智能指引系统、视频监控等模块，达到智能指引作业，全程跟踪监控过程。该区域可满足大多数物资的存放要求，对于小件物资可以采用标准料箱进行统一管理存放，精准监控到每一个库位和每一个产品。

托盘货架区：采用仓储货架配套使用RFID、智能指引系统、视频监控等模块，达到智能指引作业，全程跟踪监控过程。

智能货柜区：用于存放高附加值物资、专业工具等物资。可选用密码管控、人脸识别等方式，对专人物资进行暂存管控。该智能柜具备自动识别、自动开闭锁等功能。

智能工具区：此处配套使用智能触控大屏幕、智能物流拣选车、人脸识别系统、门禁系统和RFID检测系统等组成。整套智能工具区用于仓储作业的识别、登录、授权、作业指引、结果复核等作业流程，确保进入人员作业的智能化操作和全程人性化指引。

此外，整个仓库内还设置有全程视频监控系统，自动监控库内人员动作，保持仓库内物资安全，实现作业过程的可追溯。视频监控分为两块：360球机摄像头对专业仓整体区域监控；重点货位增加专用摄像头，识别人员、叉车动作，通过行为轨迹分析对比工单信息后判定是否存在异常情况，并对异常场景报警。

系统的整体架构参考图1，分为前台、中台和后台三个层级。其中前台主要是应用层，用于客户和专业仓各类专用设备的访问和操作。中台主要是专业仓的内部管理功能实现，包含入库、出库、库内管理等各类业务流程，以及支持业务流程的基础主数据、基础权限管理、组织管理、用户群管理、策略配置管理、功能配置管理和监控日志等多个方面，是专业仓管控的核心层。后面主要用于与国网上位系统进行通讯，满足日常服务端与专业仓执行端日常业务数据交互工作，后期可以拓展至国网物资管理系统。同时后面还兼顾外部网络接入管理职能，避免网络风险，消除恶意网络攻击行为。

专业仓网络架构采用内部核心应用网络搭建和外部通讯网络构建两部分。其中内部网络包括应用端接入专业仓总控，总控与国网服务端联网等两个层面。通过此种网络的构建，可实现核心网络数据的统一传输、监控。外部网络的搭建可根据国网的开放层级程度，实现与民用5G网络的互通，未来可实现用户直接通过手机端直接申请任务的目标。如已经建有专有网络，则可通过国网专有网络实现数据申请的功能，拓展了用户使用的便捷性。

为物件赋码，是实现物件信息化、标准化管理的前提。根据调研资料，专业仓内存储物资的种类繁多。为了实现统一管理，便于实现规范化管理，针对不同类型的物资，使用多种不同的物件赋码方案。少量低附加值的物资可以采用整盒、整袋赋标或者条码管理方式来实现信息赋码。

仓库的日常运营分为入库、出库和盘点等流程。

入库流程为：

1、工作人员（人脸识别授权范围内）通过人脸识别，开启门禁。

2、工作人员通过点击入库按键，进入到入库界面；然后选择。

3、工作人员通过选择需要入库的物品名称，然后选择物品是需要入库还是需要维修。

4、选择入库后，屏幕将给出写码提示，工作人员从标签箱拿出标签，放在读卡器处，系统将自动按照物品的类别进行写码，同时给出放置位置提醒，工作人员将标签贴在物品上/包装箱上。多件同一类零散物品入库时，可通过称重实现数量的识别。

5、工作人员将物品放置在指定位置，此时通过RFID可以读出该位置收入相应的入库物品。工作人员放置物品后，在AI智能屏上点击确认完成入库流程。

6、如果工作人员没有按照指定位置放置物品，导致不能识别物品时。工作人员在无法再屏幕上点击完成确认。同时屏幕将提示未按要求放置物品。

7、物品入库后，后台将自动记录入库物品名称、规格、数量，并记录操作人ID。

入库流程又可细分为补货入库（含调拨入库）流程和退货入库流程两部分。

补货入库由专业的仓库管理员执行。主要流程：仓库管理员通过人脸识别进入仓库内。管理员手持PDA新建补货入库任务，将需要入库物资按系统指定位置进行上架操作，完成后PDA上传数据至服务器端结束入库任务。

退货入库只要指维修人员将使用完成的工具或者多余的物资退回仓库的作业流程。主要流程为：维修人员在手机上建立入库任务，仓库管理员审核通过。维修人员通过人脸识别授权进入仓库，RFID检测人员入库时的物资标签，系统指引入库位置；完成后出库RFID自动检测出库人员情况。完成后系统自动将数据更新至服务器。

对于低附加值和未黏贴RFID标签的物资，可以通过智能物流小车称重系统进行复核，避免少入库的情况发生。

出库流程为：

1、申请了工单的工作人员（人脸识别授权范围内）通过人脸识别，开启门禁，非授权人员无法打开门禁。

2、工作人员进入库房，在AI智能屏上点取出库按键；进入到出库界面，界面上给出可以选择的设备列表（下拉菜单式），标明设备的名称、规格、库存数量，通过点取所需物品，屏幕将自动显示出物品的存放位置。现场灯光导引同步提醒工作人员到相应位置取料，可以同时选取多个物料。

3、如果工作人员熟悉货物位置，可以不选择提醒，直接到货架相应位置取料。

4、工作人员取料后，称重系统自动计算剩余数量，核算拿取数量，人员出门后判定货物自动确认出货。此时货物的出库记录与工作人员的ID将同时在后台记录，如果有出错的系统自动报警提示。

5、如果有超过一名工作人员在库内同时进行物品领取时。AI智能屏上将显示并记录所有通过人脸识别进入的人员的ID。出库确认时，需要工作人员点击自己工号ID，进行出库核对。

6、出库后的货物将在后台自动减少数量，当达到设置的物品最小数量时，系统将给出物品缺货通知，并提醒到相应的物资管理或者维修平台（需与对方平台进行接口对接）。

盘库作业为仓库管理员日常管理工作。盘库作业时，仓库管理员可根据系统指引对待盘点物资进行逐个清点或采用RFID式PDA进行批量采集，提高工作效率。方案设计盘点工作支持全盘、动碰盘点、单个盘点等作业模式。

系统后台能够实时盘点库房内的货物，并且采用图形化显示到客户端的首页。客户端可以在任何一台有授权的电脑上登录。通过出入库分析，包括出入库平衡分析、入库趋势分析、出库趋势分析等，快速发现出入库管理异常，调整生产及出入库策略计划，优化资源，规避胀库及订单延期风险。后台可以记录物品的类别、领取频率等信息，这些信息均可以通过图形模式显示到客户端首页，有助于通过各类物品的更换频率协助物资管理。后台具备可扩展性，通过协商，可以对接物资管理系统以及维修系统，实现多系统联合工作。

智能锁由管理软件或APP对蓝牙电子钥匙进行授权，钥匙按照权限开启无源电子锁，同时收集并保存每次对锁操作的记录。具有进行开关锁数据信息的存储、交互功能。无源电子锁没有电源，具有唯一的ID编码。只有对电子钥匙授权才能打开超市化专业仓，即使有电子钥匙没有授权也无法打开超市化专业仓，并且通过后台信息能精确掌握准确的开门时间，做到对出入人员的精确跟踪。

可视门禁采用人脸识别一体机，实现人员权限管理。

智能隔板货架配套6排专用隔板货架，每个货架工设有3层，供给108个储位。每个储位采用400*600标准物流料箱。每个储位还配套采用一个LCD液晶电子标签，用于显示物料信息以及出库或者入库任务指示信息。单排货架设置有指示灯，通过与电子标签的联动，可在作业时实现从区域到货架排，再到每个储位的作业线路自动指引，实现作业的高度智能化。

单排货架指示灯用于在发生入库和出库任务时，系统可根据货物作业情况，自动将有入库和出库任务的货架排指示灯点亮，实现作业智能指引。货位电子标签显示信息内容可自有定制，并在作业时亮灯指引作业。

智能工器具柜采取主副柜设计，主柜包括主控终端、显示屏、监控摄像头等，副柜为存储柜结合工器具的形状、大小、重量、使用频率设计为多个独立的小储物格，采取一物一格（或者一类一格）的管理方式，同时副柜做为可扩展柜，可根据实际的存储需求进行定制化的配置。

智能工器具柜采取RFID识别的方式对工器具进行出入库、盘点的管理，使工器具的管理达到精准出入库、实时盘点的功能。

智能物理分拣小车，自带手持采集器、工控终端、检重秤和供电系统。操作人员可以通过工控终端实现对作业的智能指引，自带的扫描枪扫描物资条码信息，实现快速入出库。自带物资称重复核功能（防止人工拿错，分别精度达重量的0.1%，准确率及高）。

RFID检测门用于自动检测入库和出库物资的信息码，并上传上位系统进行比对，反馈比对结果，指引作业的精准度。

智能触控大屏，即AI智能屏，可以直接指引作业过程，并可以与上位WMS系统链接，实现作业操作的本地化控制。采用21.5寸电容触摸屏，实现人机交互，完成出、入库操作流程。支持LAN/WiFi/3G网络接入；支持对三维模型，图片、视频等多媒体内容进行放大、缩小、旋转、移动等操作，可根据客户要求增加操作功能。

高清摄像机采用大华DH-IPC-HFW3233M高清摄像机，实现库房内的全面覆盖。

网络硬盘录像机采用大华DH-NVR2208-8P-HDS3网络硬盘录像机进行图像记录，可以实现90天的高清图像记录。

RFID发卡器是一款小体积的超高频桌面读写器，支持ISO18000-6C协议，具有低功耗、易于嵌入等优点，采用内置高性能天线，支持USB接口和RS232两种通信模式，可兼容近距离读写器和发卡器，读距可配置。

仓库管理系统WMS包括软件、硬件、管理经验。WMS仓储管理系统涵盖了管理经验和自动识别硬件。仓储管理系统中的软件指的是支持整个系统运作的软件部分，包括收货处理、上架管理、拣货作业、补货管理、库内作业、越库操作、循环盘点、RF操作、加工管理等。仓储管理系统利用自动识别技术和无线传输提高数据的精度和传输的速度。根据客户的管理方式和理念整合的一套管理理念和流程，为企业做到真正的管理。

本WMS系统采用B/S架构，通过运用RFID、条码、自动条码采集电子看板、无线移动技术等，与自动化设备进行接口等信息技术，实现自动化仓储全过程的透明管理和数据可追溯性。

系统具备标准软件接口，可以与ERP管理系统、国网物资管理系统进行有效对接，实现平台数据共享，打通数据链路。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能仓库管理系统，其特征在于：

所述管理系统将仓库分为智能隔板货架区、托盘货架区、智能货柜区、智能工具区以及全程视频监控系统；

智能隔板货架区中，采用配套有RFID模块、电子标签模块、智能指引系统模块的隔板货架，实现智能指引作业，对小件物资进行统一管理存放，监控库位和产品的状态；

托盘货架区中，采用配套有RFID模块、智能指引系统的托盘货架，实现智能指引作业，对大件物资进行管理存放；

智能货柜区用于存放高附加值物资和专业工具的专业工器具；使用密码管控和人脸识别的方式，对专业工器具进行暂存管控，具备自动识别、自动开闭锁的功能；

智能工具区中，使用智能触控大屏幕、智能物流拣选车、人脸识别系统、门禁系统和RFID检测系统，用于仓储作业的识别、登录、授权、作业指引、结果复核的作业流程，确保智能化操作和全程指引；

所述全程视频监控系统设置在整个仓库内，自动监控库内人员动作，保持仓库内物资安全，实现作业过程的追溯。

2.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能隔板货架区和托盘货架区中的RFID模块，基于RFID标签对存储的物资进行分类标记。

3.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能隔板货架区中，配套6排专用隔板货架，每个货架设有3层，供给108个储位，每个储位采用400*600标准物流料箱；每个储位配套采用一个LCD液晶电子标签，用于显示物料信息以及出库或者入库任务指示信息；单排货架设置有指示灯，通过与电子标签的联动，在作业时实现从区域到货架排，再到每个储位的作业线路自动指引。

4.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能货柜区中采用智能锁实现密码管理，对蓝牙电子钥匙进行授权，钥匙按照权限开启无源电子锁，同时收集并保存每次对锁操作的记录；该无源电子锁具有进行开关锁数据信息的存储、交互功能，同时没有电源，具有唯一的ID编码，只有对电子钥匙授权才能打开对应的电子锁以使用对应的货柜，并且通过后台的开关锁数据信息掌握开门时间，做到对出入人员的精确跟踪。

5.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能货柜区中采用人脸识别一体机实现可视门禁式的人员权限管理。

6.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能货柜区中采用智能工器具柜，采取主副柜设计，主柜包括主控终端、显示屏、监控摄像头；副柜为存储柜，结合工器具的形状、大小、重量、使用频率设计为多个独立的小储物格，采取一物一格的管理方式，同时副柜做为可扩展柜，根据实际的存储需求进行定制化的配置。

7.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能工器具柜采取RFID识别的方式对工器具进行出入库、盘点的管理，使工器具的管理达到精准出入库和实时盘点的功能。

8.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：智能物流拣选车包括手持采集器、工控终端、检重秤和供电系统；操作人员通过工控终端实现对作业的智能指引，手持采集器扫描物资条码信息，实现快速入出库；通过检重秤实现物资称重复核功能。

9.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：RFID检测系统采用RFID检测门，用于自动检测入库和出库物资的RFID信息码，并上传上位系统进行比对，反馈比对结果，提高指引作业的精准度。

10.根据权利要求1所述的一种智能仓库管理系统，其特征在于：所述全程视频监控系统分为两块，一部分为360°球机摄像头，对专业仓整体区域监控；另一部分为重点货位安装的专用摄像头，识别人员、叉车动作，通过行为轨迹分析对比工单信息后判定是否存在异常情况，并对异常场景报警。

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