1 引言

    伴隨著快速發(fā)展的物流業(yè)，作為技術(shù)靈魂的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(Warehouse Management System：WMS)有著低風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的選擇。當(dāng)倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備由機(jī)械化進(jìn)入自動(dòng)化階段時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備的使用使業(yè)務(wù)信息的處理量和處理速度成為系統(tǒng)運(yùn)作的瓶頸，無(wú)法有效地控制系統(tǒng)與自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，而條碼技術(shù)正是解決此瓶頸并使WMS通用性更強(qiáng)、自動(dòng)化程序更高不可缺少的個(gè)功能模塊。

    該文從一具體實(shí)例出發(fā)，結(jié)合條碼及相關(guān)技術(shù)對(duì)其在WMS中的應(yīng)用進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

2 現(xiàn)狀與分析

    2.1 應(yīng)用背景

    中國(guó)加入WTO之后，物流業(yè)成為一個(gè)迅速崛起倍受關(guān)注的行業(yè)，而物流業(yè)技術(shù)的靈魂是WMS系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是客戶(hù)服務(wù)水平高、規(guī)模大、附加值高、快速并具有現(xiàn)代化管理能力，它要求信息準(zhǔn)確，可實(shí)時(shí)查詢(xún)，同時(shí)物流企業(yè)還可參與客戶(hù)的供應(yīng)鏈建設(shè)，其中快速服務(wù)是現(xiàn)代物流的重要特征之一。

    因?yàn)榫唧w環(huán)境不同，每個(gè)物流企業(yè)都需要訂制自己的WMS，但系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求使得軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中趨向通用性發(fā)展，條碼應(yīng)用系統(tǒng)已被實(shí)踐證實(shí)是完成以上功能和要求的個(gè)重要模塊。

    條碼技術(shù)是電子與信息科學(xué)領(lǐng)域的高新技術(shù)，是多項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐應(yīng)用使條碼技術(shù)已發(fā)展為非常成熟的實(shí)用技術(shù)。條碼技術(shù)主要研究如何將需要向計(jì)算機(jī)輸入的信息用條碼這種特殊的符號(hào)加以表示，以及如何將條碼所表示的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可自動(dòng)識(shí)讀的數(shù)據(jù)。條碼技術(shù)與無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)(radiofrequency：RF)的相互滲透、相互促進(jìn)，改變了傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，利用條碼識(shí)讀器的可識(shí)別和可編程功能，成功地實(shí)現(xiàn)與WMS的結(jié)合。

    2.2 可行性分析

    由于條碼技術(shù)具有先進(jìn)、適用、操作簡(jiǎn)單和見(jiàn)效快等特點(diǎn)，因而其應(yīng)用范圍極為廣泛，商業(yè)POS、物流中心、配送中心、大型商業(yè)城、連鎖家庭商店都基本條碼化了，而且世界各國(guó)把條碼技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)向著生產(chǎn)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸現(xiàn)代化、金融貿(mào)易國(guó)際化、票證單據(jù)數(shù)字化、安全防盜防偽保密化等領(lǐng)域推進(jìn)。對(duì)于WMS來(lái)說(shuō)，需要對(duì)物品的入庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)等進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理，以倉(cāng)庫(kù)盤(pán)點(diǎn)為例，在倉(cāng)庫(kù)的每個(gè)貨位上貼上標(biāo)明物品編號(hào)的條碼標(biāo)簽，盤(pán)庫(kù)時(shí)，通過(guò)便攜式條碼識(shí)別器，掃描物品的編號(hào)和數(shù)量，然后將便攜式條碼識(shí)別器與主機(jī)連接，把采集到的數(shù)據(jù)輸入主機(jī)進(jìn)行盤(pán)虧、盤(pán)盈處理。通過(guò)為流通中的每一個(gè)商品賦予一個(gè)惟一的條碼并在流通過(guò)程采集該條碼信息，使物流信息更為準(zhǔn)確和全面，提高了管理質(zhì)量，使系統(tǒng)涵蓋了從商品生產(chǎn)出廠、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)绞袌?chǎng)銷(xiāo)售整個(gè)過(guò)程，而RE通訊使得WMS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理成為可能，新的系統(tǒng)可以?xún)?yōu)化流程，使得大部分傳統(tǒng)的流程省略和改變，因此在WMS中應(yīng)用條碼技術(shù)是可行而又必需的一步。

    2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

    條碼按照不同的分類(lèi)方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，條碼的分類(lèi)方法主要依據(jù)條碼的編碼結(jié)構(gòu)和條碼的性質(zhì)來(lái)決定。通常條碼可分為一維條碼和二維條碼。維條碼按照應(yīng)用可分為商品條碼和物流條碼。商品條碼包括EAN條碼和UPC條碼，物流條碼包括128條碼、ITF條碼、39條碼、庫(kù)德巴條碼等。二維條碼根據(jù)構(gòu)成原理、結(jié)構(gòu)形狀的差異，可分為行排式一維條碼和矩陣式二維條碼兩大類(lèi)型。條碼大多印刷在紙質(zhì)介質(zhì)上，為擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域并保證條碼標(biāo)識(shí)在各個(gè)領(lǐng)域、各種工作環(huán)境的應(yīng)用還研究開(kāi)發(fā)，金屬條碼、纖維織物條碼、隱形條碼等類(lèi)型。

    結(jié)合條碼與RF技術(shù)，一般WMS系統(tǒng)包括軟件、計(jì)算機(jī)硬件、RF設(shè)備及其它外圍設(shè)備，其中RF設(shè)備作用主要是數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)指令的傳達(dá)，RF設(shè)各以其獨(dú)有的靈活性、可擴(kuò)展性和實(shí)施的簡(jiǎn)單性在傳輸速率、抗干擾性、兼容性和未來(lái)可升級(jí)性等方面滿(mǎn)足了WMS的需要。通常RF手持?jǐn)?shù)據(jù)采集終端的開(kāi)發(fā)模式主要有4種：①基于Telnet結(jié)構(gòu)：RF手持終端遠(yuǎn)程登錄到主機(jī)服務(wù)器上，運(yùn)行主機(jī)服務(wù)器上的WMS軟件，將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)直接存入數(shù)據(jù)庫(kù)，查詢(xún)結(jié)果返回RF手持終端顯示；②客戶(hù)/服務(wù)器(C/S)結(jié)構(gòu)：主機(jī)服務(wù)器上運(yùn)行WMS軟件，在RF手持終端上運(yùn)行相應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集客戶(hù)軟件；⑧基于WEB結(jié)構(gòu)：主機(jī)服務(wù)器上運(yùn)行WWW服務(wù)器和倉(cāng)儲(chǔ)管理應(yīng)用服務(wù)軟件，在RE手持終端上運(yùn)行嵌入式瀏覽器；④多種系統(tǒng)共存：這種模式通過(guò)兩種方法進(jìn)行解決，一種是將不同無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的域名區(qū)分開(kāi)，這適合于使用獨(dú)立無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不同公司之間，另一種是將不同系統(tǒng)的終端指向不同的服務(wù)器，這適合于同一公司使用兩套或多套系統(tǒng)，但只適用一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的情況。以上4種方式中，基于Telnet結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于可以充分利用主機(jī)服務(wù)器的處理能力，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單；客戶(hù)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)對(duì)于RE手持終端的處理能力要求較高，同時(shí)從編程角度而言，對(duì)廠商提供的開(kāi)發(fā)工具的依賴(lài)性較強(qiáng)；基于Web結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于編程、維護(hù)簡(jiǎn)單，集中在服務(wù)器端開(kāi)發(fā)，但對(duì)于RF手持終端的輸入、顯示配置要求較高。

    由于WMS融合了條碼掃描和無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)，最大限度地在工作場(chǎng)地實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地輸入、查詢(xún)和更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且采用高效的客戶(hù)，服務(wù)器方式和本地?cái)?shù)據(jù)檢驗(yàn)，快速完成系統(tǒng)響應(yīng)。

3 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    條碼應(yīng)用系統(tǒng)由條碼、識(shí)讀設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及通信系統(tǒng)組成。應(yīng)用范圍不同，條碼應(yīng)用系統(tǒng)的配置也不同。要建立自動(dòng)化實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，需要以條碼技術(shù)為核心，充分應(yīng)用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和無(wú)線(xiàn)手持電腦終端，結(jié)合C/S和B/S體系結(jié)構(gòu)，硬件主要由無(wú)線(xiàn)終端、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器構(gòu)成，系統(tǒng)的建立必須滿(mǎn)足以下條件：

    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：由于人員操作的流動(dòng)性，必須采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)手持電腦終端。

    商品條碼化：條碼是商品的唯一標(biāo)識(shí)，現(xiàn)代商業(yè)管理的基礎(chǔ)是商品的條碼化。目前我國(guó)有相應(yīng)的條碼管理標(biāo)準(zhǔn)，但也要結(jié)價(jià)國(guó)際慣例綜合選擇合適的條碼標(biāo)準(zhǔn)。

    貨位規(guī)范化、條碼化：自動(dòng)化的倉(cāng)儲(chǔ)管理必須借助條碼技術(shù)建立貨位管理規(guī)范化。

    3.2 環(huán)境說(shuō)明

    此系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要分為兩部分，一是用于倉(cāng)儲(chǔ)管理服務(wù)、統(tǒng)計(jì)等的服務(wù)器軟件，另個(gè)是RE手持終端登錄后運(yùn)行的功能模塊的實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)使用Delphi或Power Builder作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理、統(tǒng)計(jì)等功能的服務(wù)器軟件和RF手持終端登錄后運(yùn)行的功能模塊客戶(hù)軟件，采用C/S結(jié)構(gòu)，為了提高數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)速度以及處理數(shù)據(jù)沖突，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的操作采用存儲(chǔ)過(guò)程和觸發(fā)器機(jī)制。貨位查詢(xún)系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)GIS的概念，采用Java實(shí)現(xiàn)貨位的圖形可視化查詢(xún)。

    3.3 條碼設(shè)計(jì)

    對(duì)于規(guī)模不一的物流企業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一種符合自己產(chǎn)品和應(yīng)用的條碼是企業(yè)成功完成自動(dòng)化設(shè)備與WMS軟件相結(jié)合的種手段。對(duì)該實(shí)例來(lái)講，可以設(shè)計(jì)兩種條碼，一類(lèi)標(biāo)明貨物和貨位，條碼的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要設(shè)定，功能主要為完成貨物和貨位在系統(tǒng)中的信息查詢(xún)和打印而設(shè)。另類(lèi)是備種訂單條碼，包括入庫(kù)單條碼、出庫(kù)單條碼、盤(pán)點(diǎn)單條碼及移庫(kù)單條碼等，長(zhǎng)度根據(jù)訂單需要而設(shè)定，主要是打印需要。

    3.4 功能模塊應(yīng)用

    條碼設(shè)定以后，完成與WMS的結(jié)合就是RF技術(shù)的正確設(shè)計(jì)與編程以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速的物流系統(tǒng)。根據(jù)一般的功能需求，可以將RF與WMS結(jié)合的功能處理表示為圖1所示。

圖1 條碼收集器功能

    在此應(yīng)用中，條碼處理主要應(yīng)用在5個(gè)部分：入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)，移庫(kù)和出庫(kù)時(shí)的數(shù)據(jù)收集和各種數(shù)據(jù)查詢(xún)。

    入庫(kù)操作時(shí)，根據(jù)清點(diǎn)貨物后的訂單，產(chǎn)生貨物條碼，用條碼收集器收集貨物上的條碼信息和對(duì)應(yīng)的貨位信息，存在條碼收集器中。進(jìn)行入庫(kù)確認(rèn)時(shí)，收集器放置在通訊底座上與計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，將收集到的信息輸入到計(jì)算機(jī)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，由倉(cāng)庫(kù)管理程序做進(jìn)一步的處理。而盤(pán)點(diǎn)、移庫(kù)和出庫(kù)操作時(shí)則根據(jù)入庫(kù)時(shí)生成的條碼以與入庫(kù)操作相似的操作流程進(jìn)行處理。

    3.5 接口設(shè)計(jì)

    利用以上模塊設(shè)計(jì)對(duì)條碼和WMS進(jìn)行通訊除了使用條碼通訊設(shè)備外還要設(shè)計(jì)接口程序。手持終端完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和通信傳輸功能，座機(jī)一直和PC機(jī)通過(guò)串口相連，在連接時(shí)通過(guò)接口程序與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，接口程序要根據(jù)設(shè)各自行設(shè)計(jì)。在應(yīng)用時(shí)主要完成兩個(gè)功能：數(shù)據(jù)的下發(fā)和上傳。對(duì)于操作員資料，在應(yīng)用時(shí)由PC機(jī)向座機(jī)下發(fā)資料進(jìn)行確認(rèn)；對(duì)于采集到的信息，由手持終端通過(guò)座機(jī)上傳到PC機(jī)，在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)形成文件，然后通過(guò)對(duì)文件的讀寫(xiě)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。對(duì)于條碼采集器與主機(jī)之間的文件數(shù)據(jù)傳遞，根據(jù)各企業(yè)的需要自行定義，如數(shù)據(jù)下發(fā)時(shí)，操作員信息明碼傳送，員工編碼和口令等可在一行中作為獨(dú)立域處理；數(shù)據(jù)上傳時(shí)備種倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)條碼的設(shè)計(jì)生成不同格式的文件。

4 結(jié)論

    在WMS系統(tǒng)中，利用條形碼和條碼掃描器，可以輕松快捷地處理數(shù)據(jù)和貨物的移動(dòng)，作為最有效與成本低廉的識(shí)別手段，條碼技術(shù)是物流系統(tǒng)基本技術(shù)之一。無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，可以大幅度提高倉(cāng)儲(chǔ)式物流中心運(yùn)作與管理的工作效率，大幅度減少現(xiàn)有模式中查找貨位信息的時(shí)間，提高查詢(xún)和盤(pán)點(diǎn)精度，加快了商品流轉(zhuǎn)速度，同時(shí)減少了人力資源浪費(fèi)，提高了人員的利用率。

    作為WMS企業(yè)管理的快速有效的要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的條碼應(yīng)用模塊基本實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對(duì)WMS的需求功能。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)更為完整和具有代表性的功能模塊還需要更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪\(yùn)用和嘗試。

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