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1、仓库管理系统中的库位管理 库存管理大作业 张文豪 在仓库管理系统（ WMS）中，库位管理是一个重要的模块，在这个模块中不 仅要对库位上的存货量进行实时的跟踪，确保帐卡物相符， 此外，还应该对出货 量进行统计分析，为减少存货成本提供依据。 首先，应该把取货看板和系统联系起来，以实现对货物取用的自动记录。具 体的说，可在取货看板上放置条码， 取货时扫描一次条码， 条码中包含如下信息： 货物编号，以唯一确定一个货物的名称和型号 库位编号，系统可以此精确的定位每个库位的货物流动 每个看板代表的货物用量 取货时，系统记录下上述信息，以及取货时间，需要分析的时候，可按时间、库 位、货物编号，方便的对出货量
2、进行汇总和统计分析。 其次，库位管理要为回答这两个问题提供之处：何时订货？订多少货？对于 需求确定的情况，可以参考经济订货批量模型： 但在实际运作中， 需求往往是变动的， 对库位上货物流动的管理， 有助于我们获 取需求变动的信息，进而能为确定（r, Q ）策略再订货点、订货量提供 依据。 （r, Q ）策略的基本模型如下： 注意，这里所说的再订货点不同于安全库存，虽说设置这两个量都是为了减少或 避免缺货的情况， 但确定这两个值的方法却大相径庭，限于篇幅， 我们在此不讨 论安全库存的计算方法。 最后，应该把订货看板（三角看板）与系统联系起来，作为订货的提示，当 货物的取用遇到甚至超过此看板时，仓
3、库管理员扫描订货看板上的条码，向采购 部门发出订货指令。订货看板放置的位置，由前面计算的“订货点”确定。订货 看板上的条码应包含如下信息： 货物编号，以唯一确定一个货物的名称和型号 库位编号，系统可以此精确的定位每个库位的货物流动 订货量， （r, Q ）策略中的 Q ，根据历史数据计算得出 上述库位管理方式的基本流程如下图所示： 取货看板 订货看 板 更新某库位的存货量 发送订货指令 库位上的存货 订货看板位置 下面我们将以一个实例来说明如何在库位管理中应用（r, Q ）策略。 按前面的构想， WMS 中存储的取货信息，由取货看板产生，在系统中的存储 结构如下： DateTimeShelf
4、No.Goods No.One Card Amount 2013-11-0210:00Shelf-001Goods-0015 2013-11-0214:20Shelf-001Goods-0015 2013-11-0217:08Shelf-002Goods-0015 2013-11-038:16Shelf-002Goods-0015 2013-11-0310:07Shelf-002Goods-0015 2013-11-0313:45Shelf-001Goods-0015 2013-11-0315:24Shelf-001Goods-0015 经过简单的整理，并结合满足实际需求的情况，可得如下结构的
5、数据： Goods-001 daily demand DateDemandMatchedNot Matched 2013-11-0225 25 0 2013-11-0332 30 2 2013-11-0440 40 0 2013-11-0535 35 0 2013-11-0638 25 13 2013-11-0730 30 0 2013-11-0845 45 0 2013-11-0938 35 3 2013-11-1025 25 0 2013-11-1130300 由此可知：日需求量均值 = 34 ，标准差 = 7 没有发生缺货的周期为： 7/10*100% = 70%， 即，任一周期内的需求
6、被全部满足的概率为70% 十个周期的总需求为： 338；被满足的需求为： 320 被满足的需求所占的比例为：320/338*100% = % 假设在系统中可知：订购成本 = 8 ，持货成本 = ，前置期 = 4 可得： 由 P = 得 z = ，由此可得： 也就是说，对货物 Goods-001 的管理，应该在其堆放量为 159 单位的位置上 放置一个三角看板，看板上的订货量应设为705个单位。其它货物的（ r, Q ）策 略可用同样的方法获得，以现在计算机的处理能力，这些计算能很轻松的完成。 上面这个例子有个默认的前提，就是“一个货物存放在一个库位”，如果一 个货物存放在两个以上的库位里，问题
7、会稍微变得有些复杂。（r, Q ）策略的计 算不是问题，挑战是，如何对多库位的货物进行管理，并确保FIFO 原则。可以 参考 Lean 里面的一些方法，具体包括以下几点： 使用库位组标签（箭头 +库位编号），指示下一个库位的编号 最后一个库位应有结束标识，进货后结束标识放置到新的位置 进货上架时，应按出货顺序重新摆放库位组标签 另一方面，对库位的可视化管理，也是一个值得实现的功能。具体的说，当 用户想查询某个库位的存货时，只需要输入“库位编号”，在这个库位上货物的 堆放情况就能以图形的方式现实出来。可视化管理对于 “一货物多库位” 的管理 会更加有效，你可以输入“物品编号”以查看摆放在不同货位
8、的物品的情况，可 视化程度做得好的话， 还应该显示三角看板的位置， 以便管理员随时能关注现存 货物离三角看板还有多远。 还有一个与库位管理紧密相关的问题，最佳取货路径， 可以作为 WMS 库位管 理模块的一项补充功能。 问题的基本模型 是：对于接到的订单， 应如何调度取货 车，使得取货车以尽可能短的路径，完成尽可能多的订单的配送。可用多车辆调 度的扫描法来求解这个问题，具体如下图所示： 出货位置 条件 订单 1 18000 件 订单 2 9000件 取货车： 2辆 每辆容量：10000 件 1 求解过程： 从 库位 -1 开始，向左扫描 扫到 库位 -2 时超过取货车的容量 生成第一条取货路径 以此类推得到三条取货路径 2 所得取货调度 取货车 -1： 路径 -1 for 订单 -1 路径 -2 for 订单 -2 取货车 -2： 路径 -3 for 订单 -3 当然，还有很多其他“路径和调度”的算法，甚至还有从“三维空间”的角度来 优化取货路径的研究。 在实践中如何选择合理的算法，值得深入探讨， 但限于篇 幅，在本次作业中暂不展开讨论。 综上所述，我们从看板条码、 （r, Q ）策略、可视化管理、以及路径和调度 等几个方面讨论了如何加强WMS 中库位管理的功能， 希望这些思考能有一点的实 践价值。