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基于数据应用的全自动化仓库信息系统设计——以京东全自动化仓库为例
团队介绍
团队名称：雷霆嘎巴
团队成员：孟祥龙 朱晓宝 杨驰
我们三个人都是相同专业——物流管理专业的同学，我们三人在本学年同时选修了本专业学科培养计划中的智慧物流与数据挖掘这门课，任课老师曹菁菁，也是我们参加本次比赛的指导老师，曹老师讲课生动，对数据应用的教学内容深入简出，极大地激起了我们的学习兴趣，也正是曹老师的推荐我们三人组队参加此次的帆软杯比赛，并以团队的方式合作完成比赛。
作品背景
2.1开发原因
目前，物流已经成为我们工作和生活都会涉及到的一个行业，物流行业的发展离不开生产力的发展，同时也离不开科技的发展。物流库存系统是实现物流高效运转的基础，不断通过现代技术手段，降低物流仓储成本，提高管理效率对物流企业来说至关重要。
2.2 仓储系统在物流供应链中的地位
仓储在物流和供应链中的角色可以概括为四个中心，首先，仓储是物流与供应链中的库存控制中心。库存成本是主要的供应链成本之一；其次，仓储是物流与供应链中的调度中心。仓储能力直接与供应链的效率和反应速度相关。人们希望现代仓储处理物品的准确率能达到 99%以上，并能够对特殊需求做出快速反应。需要仓库管理不断提高精确度、及时性和灵活性；再次，仓储是物流与供应链中的增值服务中心。现代仓储不仅提供传统的储存服务，还提供与制造业的延迟策略相关的后期组装、包装、打码、客户服务等增值服务，提高客户满意度，从而提高供应链上的服务水平。可以说，物流与供应链中的绝大部分增值服务都体现在仓储。
2.3 国内物流企业的发展痛点
目前，国内能够做到自动仓储服务的物流企业尚不普遍，现代物流信息服务的功能还不能得到很好的发挥。提高物流信息化库存管理系统的水平日益成为我国物流企业的发展痛点。
在我国，先进仓储业的信息化发达程度，并不能掩盖大多数企业的“初级阶段现状”。据中国仓储协会的调研分析显示，自动化程度较高的立体仓库目前主要出现在烟草、医药、家电等行业的一些大型生产企业，专业化的仓储或物流企业还极少见到自动化程度较高的立体仓库。中国仓储协会59家会员企业填报的数据显示：只有31家企业拥有管理信息系统，其中多数企业只有单一的仓储管理系统。物流信息资源整合能力是物流需求企业选择物流供应商的主要因素，而我国目前只有 39%的物流企业拥有包括仓储管理系统在内的物流信息系统，说明我国物流行业的信息化程度较低，不能满足广大行业客户的信息需求。信息化建设的滞后使我国物流企业在经营技术上与世界先进水平差距明显，在国际和国内市场中处于不利地位。究其原因，还是在物流经营理念上未能跟上国际现代物流产业的步伐。
实现物流仓储实现智能化和信息化的优点是显而易见的：一、降低人工成本。仓储的日常工作的基本流程主要是：收货卸载—货物入库—分拣出库3个步骤。一般来讲，仓库货物多且杂，仓库面积大，如果只靠人工进行编码入库和信息统计，需要耗费巨大的人力精力和时间。而智能化仓库，可以通过硬件和软件的结合，实现快速采集信息和系统录入，减少人工操作，降低总体运营成本。二、提高出入库效率。传统仓库的货物出入库，需要靠人工测量货物体积、人工称重、人工扫码以及人工录入等，流程繁杂，效率低下，而智能仓储搭配异方科技自动化体积测量设备，能够一步实现货物全数据采集，大幅优化步骤，提高出入库效率。三、降低出错率。传统信息采集及录入，全靠纯人工进行，主观性强，而且容易出错。而信息化仓储，通过自动化体积测量设备，一键采集数据并录入系统，业内口碑较好的如异方科技体积测量设备，被誉为行业领先的体积测量专家，让测量更精准，操作更简便，降低出错率。四、数据联动，让管理更高效。传统的仓库管理，数据单一，只能满足部分需求，档业务越来越繁杂，就需要信息化仓库，实现数据共通和数据联动，让管理更高效。
2.4 对普通人民大众的意义
智能信息化仓储，打破了设备、系统和管理人员之间的信息壁垒，实现了高度信息化，能够有效节省空间和人力，提高作业效率，成为越来越多企业的正确选择。然后逐步对整个物流系统进行统筹和精细化组织，实现物流信息化。
物流业是国民经济的重要组成部分，涉及领域广，吸纳就业人数多，促进生产、拉动消费作用大，在促进产业结构调整、转变经济发展方式和增强国民经济竞争力等方面发挥着重要作用。提高物流企业的仓储水平在一定程度上来说也对改善人民的生活水平起到作用。
3 制作流程
3.1整体思路
针对我国物流企业物流信息化库存管理系统的水平普遍原始的发展痛点，我们团队以当前国内处于领先水平的京东物流仓储管理系统为例，通过实现库存控制，增加企业的物流信息收集、加工、处理和资源整合能力，使仓储信息管理系统在供应链物流中起到更好的调度作用，提升消费者满意度。仓储信息系统主体有六个业务模块：基础管理、入库系统、在库系统、出库系统、补货系统、统计系统。
3.2 系统框架
货品基础管理在验收阶段，现代仓库通过使用自动识别技术，实现对货品信息的快速批量化采集，京东仓库中使用货物名称、货物数量、采购单编号、货物单价、货物种类、采购员与供应商作为一个货物的识别标签，对货品信息的数据库导入以实现物流信息的资源整合。入库系统主要表单为入库日志，在货物的入库流程中，以京东仓库对每一批次的商品名称、入库清单编号、商品种类、入库操作人员、入库日期、入库数量、货位序号、供应商进行记录，数据库管理系统对入库日志和基础管理表单进行联结处理，装卸搬运系统根据入库日志与订单管理部分的货物信息来安排自动导引小车车队进行卸货与运送，将货物运送到指定货位。主要就货物种类与清单编号（供应商）安排使用AGV小车对车队的搬运路径进行规划。在库系统包括库存盘点、库存调拨和出库分拣作业，定期盘点记录库存货物的相关信息，对库存警告能及时反馈，出库前进行出库分拣作业，确定订单的需求时间与分拣数量。出库系统包括装卸搬运系统、车辆调度系统和出库日志，装卸搬运系统与车辆调度系统联结管理。与入库系统相比，出库系统多安排了车辆调度系统，避免运输车辆在仓库滞留时间过长，提前安排货物的对接运输车辆，简化交接过程。数据库同时记录下出库的清单编号、出库日期、操作人员等信息以保存出库日志。补货系统中，设置货物安全库存数量，在每次盘点中监控货物数量并及时补货。统计系统对所有的货物信息进行联结，使用仪表盘对数据进行可视化处理。
业务架构
Ps:京东全自动信息化仓库主要实现手段为在水平搬运阶段中使用自动导引车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，通常也称为AGV小车。指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
3.3 实现方式
1、管理人员的设定
在简道云平台中的通讯录中设置仓储管理人员和作业环节的负责人，具体设计如下：
2、货品管理系统（采购单管理系统）的建立
新建“采购单管理”基本表单，填充货物名称、货物数量、采购单编号、货物种类、货物单价、采购员、供应商等字段，并给一些字段设置一定规则。采购单管理表单设计如下：
3、入库系统的建立
I入库日志的建立
新建“入库日志”基本表单，填充货物名称、货物数量、入库清单编号、货物种类、入库数量、货位序号、入库日期、供应商等字段，并给一些字段设置一定规则，其中商品种类与采购单中的货物种类进行数据联动，方便使用者使用。入库日志表单设计如下：
II装卸搬运系统
新建“装卸搬运”流程表单，填充货物名称、货物种类、入库清单编号、自动导引车队、货位序号、等字段，并给一些字段设置一定规则，其中商品种类与采购单中的货物种类进行数据联动，方便使用者使用，同时设置流程，使自动导引车队安排有序，减少错误安排，入库装卸搬运表单设计如下：
4、在库系统的建立
I、库存盘点
新建“库存盘点”流程表单，填充盘点的货物名称、盘点的货物种类、盘点的货物清单编号、盘点人、盘点日期、盘点质量、盘点数量、货物实际在库数量、盘点结果等字段，并给一些字段设置一定规则，其中盘点货物种类与采购单中的货物种类进行数据联动，方便使用者使用，同时设置流程，使货物盘点有序进行，减少错误，库存盘点表单设计如下
II库存调拨
新建“库存调拨”流程表单，填充调拨货物名称、调拨货物种类、调拨货物清单编号、调拨货物数量、调拨人、调拨去向、调拨时间等字段，并给一些字段设置一定规则，其中调拨货物种类与采购单中的货物种类进行数据联动，方便使用者使用，同时设置流程，使库存调拨有序进行，减少错误，库存调拨表单设计如下
5、出库系统的建立
I出库日志的建立
新建“出库日志”基本表单，填充货物名称、货物数量、出库清单编号、货物种类、出库数量、出库日期、采购商等字段，并给一些字段设置一定规则，其中货物种类与采购单中的货物种类进行数据联动，方便使用者使用。出库日志表单设计如下：
II出库分拣作业
新建“出库分拣作业”流程表单，填充货物名称、货物数量、货物清单编号、货物种类、订单要求数量、分拣时间等字段，并给一些字段设置一定规则，其中货物种类与采购单中的货物种类进行数据联动，方便使用者使用，同时设置流程，使出库分拣进行有序，减少错误，出库分拣作业表单设计如下：
III、装卸搬运系统
新建“装卸搬运”流程表单，填充货物名称、货物数量、出库清单编号、分码堆放叉车车队等字段，并给一些字段设置一定规则，，同时设置流程，使出库装卸搬运进行有序，减少错误，出库装卸搬运表单设计如下：
IV、车辆调度系统
新建“车辆调度”流程表单，填充货物名称、货物数量、出库清单编号、分码堆放叉车车队等字段，并给一些字段设置一定规则，，同时设置流程，使车辆调度进行有序，减少错误，车辆调度表单设计如下：
6、补货系统的建立
I、货物安全库存数量的设定
II、补货系统的建立
通过库存盘点得知某货物实际在库数量，所以将货物调度实际在库数量与库存盘点的货物盘点数量进行数据联立，将此表的货物安全库存数量与上表的库存安全数量设定进行数据联立，将两者数据进行直观对比，以此判断是否需要补货，具体表单设计如下：
III、补货日历
设置补货日历，将时间维度设为补货日期，方便系统使用者可简介明了查询补货明细，具体设计如下：
7、统计系统
建立仪表盘，在里面添加多项表单明细，如出入库明细、货物盘点明细、货物调拨明细等，同时统计在库货物种类与某货物的出入库频率，方便使用者做出正确决策。
4 成果展示
4.1 作品整体价值
自动化仓库是现代物流中的重要组成部分，同时也是反应一个企业管理现代化程度的重要内容之一。我们团队先以京东自动化仓库为背景介绍了仓库管理系统的现状以及存在的一些急需解决的问题，本作品能满足企业对仓库信息管理各方面的实际需求，给当前国内自动化水平较低，且尚未拥有自己的仓储管理系统的物流企业一个开发思路。
4.2 作品应用效果展示
详细的案例展示请见视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Zr4y1Q7ds/
4.3 作品推广落地过程
我们团队制作的全自动化仓库信息管理系统体现了较为先进的管理理念和体系，为仓库的物流配送中心提供了更快、更准确、更精细的管理系统支持。经申请，我们团队在本学校的自动化立体仓库实验室中试用本次开发的数据管理系统，经过反复修改完善和一段时间的试运行，基本实现了最开始系统需求分析当中提出的各种功能，减少仓库管理人员、减少人员开支、减少货物丢失、提高物流环节效率，系统总体良好稳定，操作起来便捷、可用性强，具有比较好的推广前景
5 总结与分享
我们团队在比赛开始前就命题选择与指导老师曹老师深入讨论过，如何让作品选题契合社会热点需求，具有社会意义，联系实际，视角新颖。最终定下与我们自己专业相关的物流自动化仓库作为作品的切入点，以此反映国内物流企业在仓储方面的发展现状。
在作品制作过程中，我们团队主动请教，切勿坐等着指导老师指出问题，主动就自己所疑惑的问题积极地与老师钻研讨论。
在制作过程中使用简道云软件时最大的问题就在于初次使用，作为一个新手对简道云平台的使用无疑是有困难的，在观看视频讲解与实际操作之后，我们小组逐渐掌握了简道云的用法。在表单的建立与使用过程中，首先数据联动无疑是最有亮点的环节，在出入库系统以及盘点系统中使用数据联动可以很有效的进行纠错已经简便输入过程。其次在可视化过程中，仪表盘的使用以及美化也是亮点之一，在建立数据统计和表单明细后，用户可以更直观的看到数据的趋势与详细情况。
最后感谢曹菁菁老师在系统开发与设计，开发报告撰写，推广实施等方面提高的指导性意见与帮助，同时感谢简道云平台提供的技术支持。
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