电力物资现代化仓储系统的规划研究

　　电力物资现代化仓储系统建设，对于提高物资仓储管理水平、保障物资供应具有重要意义。本文结合电力物资需求量大、种类繁多、存储需求多样化的特点，以某电力公司自动化仓库建设为背景，从业务流程优化、存储形式确定、关键设备选型以及信息技术应用四个方面，对电力物资现代化仓储系统建设进行了深入研究。

　　仓储系统、业务流程、设备选型、信息技术

　　为加强物资的质量监督、保障供应，国家电网公司提出全面建设物力集约化管理体系的要求。电力物资仓储系统是物力集约化的核心，承担着电力公司运维物资、应急物资等各项物资的仓储管理职能，在物流环节中发挥了中枢的作用。近年来，随着我国电力公司的高速发展，对设备维护、应对突发事件与救灾应急保障能力的要求不断提高。因此，如何改善电力物资仓储系统设施条件，提高仓储系统作业效率是亟需解决的难题。

　　本文从业务流程、存储形式、设备选型、信息系统建设等方面对电力物资仓储系统进行规划研究，并成功应用到某电力公司自动化仓库建设实践中，其仓储系统由托盘立体货架系统、料箱多层穿梭车系统、AGV系统、机器人系统、输送系统、拣选系统等组成，在ERP系统及WCS系统的指挥协调下，完成物资的入库、存储、拣选、出库等流程。这一完整的解决方案，可以为国内电力物资现代化仓储系统的建设提供参考与借鉴。

　　一、电力物资仓储系统业务流程的优化

　　1.业务流程的优化约束理论

　　约束理论(Theory of Constraints，TOC)提出了在企业生产经营活动中定义和消除制约因素的规范化方法，以支持连续改进，即找出妨碍实现系统目标的约束条件，并对它进行消除的系统改善方法。

　　随着电力物资种类和数量不断增加、出入库频率及效率要求的提高，传统的人工作业模式和数据采集方式已难以满足仓储管理快速、准确的要求，影响了仓储系统运行效率。在研究中，运用约束理论对电力物资仓储系统的业务流程进行分析，找出影响业务运行效率的制约因素，主要包括：信息流传递不畅，仓储管理仍沿用手工记账的方式，没有应用条形码、RFID等物流信息技术，在整个仓储流程中，信息流的传递、转化不流畅，无法自动完成;人工劳动强度大，收货入库、在库盘点、出库拣选等各环节均需要大量人工参与，劳动强度大且无法避免人为错误。

　　2.业务流程优化前后的比较

　　在某电力公司自动化仓库建设中，通过堆垛机、智能穿梭车、智能提升机、智能拣选台、AGV、机器人，以及RFID等先进物流装备与信息技术的应用，对仓储业务流程进行优化，使业务流程更加顺畅并达到降低人员劳动强度的目的。如图1。

　　二、电力物资仓储系统存储形式的确定

　　1.电力物资物流属性的研究

　　电力物资的物流属性，主要包括物资的外形尺寸、重量、包装形式、包装规格、包装尺寸、*大堆垛层数、温湿度要求、防水防湿要求、存储时限等数据信息内容。物流属性数据对于确定物资存储形式、计算存储面积与规划布局等具有重大意义。

　　(1)物资物流属性数据的预处理

　　在研究中，采用实地调研与问卷调研相结合的方式获取物资物流属性相关数据。获取数据后，需要对数据进行预处理，预处理旨在将数据统一为共同的度量模式，防止出现物资调研数据中因为单位不同、异形物资外形尺寸较多等出现无法比较的现象。预处理主要内容包括：获取到同类物资不同长度数据时，取该类物资的*大长度;组合类物资的外形尺寸，取组合后的尺寸;实地测量或调研问卷反馈明显错误的数据进行二次修正。

　　(2)物资物流属性的聚类分析

　　聚类分析(cluster analysis)指将物理或抽象对象的集合分组成为由类似的对象组成的多个类别的分析过程。聚类与一般意义上分类的不同在于，聚类所要求划分的“类”是未知的，聚类是将数据分类到不同的“类”或者“簇”这样的一个过程，所以同一个簇中的对象有很大的相似性，而不同簇间的对象有很大的相异性。在分类的过程中，不必事先给出一个分类的标准，聚类分析能够从样本数据出发，自动进行分类。在研究中，利用聚类分析的方法，从物流属性角度对电力物资进行重新分类，为物资存储形式提供基础依据。

　　2.存储形式的确定

　　某电力公司自动化仓库作为全省仓储网络的核心，承担全省运维物资、应急物资以及部分工程物资的仓储配送任务，库房占地面积9516m2。在研究中，对中心库所需存储物资进行物流属性聚类分析，确定采用5种存储形式，分别是托盘立体货架形式、托盘普通货架形式、料箱多层穿梭车货架形式、悬臂货架形式以及平地堆放形式。

　　同时，根据各类物资的存储规模，确定各存储形式所需货位数量。其中，托盘立体货架存储重量级别为1t、2t的托盘物资，由堆垛机和AGV完成物资出入库作业;托盘普通货架存储重量级别为3t的重型托盘物资，由电动叉车完成物资出入库作业;料箱多层穿梭车货架存储重量级别为50kg的小件物资，由智能穿梭车、智能提升机完成物资出入库作业，智能拣选台完成物资拣选作业;悬臂货架存储绝缘子等长形物资，由侧叉叉车完成物资出入库作业;平地堆放区存储尺寸较大、重量级别3t以上的大型物资，由室内行吊完成物资出入库作业。

　　三、电力物资仓储系统关键设备的选择

　　1.AHP层次分析法

　　AHP层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP) 是对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。它的特点是把复杂问题中的各种因素通过划分为相互联系的有序层次，使之条理化，根据对一定客观现实的主观判断结构把专家意见和分析者的客观判断结果直接而有效地结合起来，将每一层次元素相互比较的重要性进行定量描述。而后，利用数学方法计算、反映每一层次元素的相对重要性次序的权值，通过所有层次之间的总排序计算所有元素的相对权重并进行排序，从而得出*优决策。

　　2.关键设备的选择

　　通过对中心库业务流程进行分析，其关键物流设备包括托盘搬运设备、料箱拆码垛设备、料箱拣选设备等。在研究中，将层次分析法应用到上述三类设备选择中，对不同的设备选型方案进行比较选优，得出*优的设备选型方案，如表1、图2。

　　建立判断矩阵，计算各级要素的相对重要度，并进行一致性检验，如表2。

　　由以上计算可知，一致性指标都在允许误差范围内，故所有相对重要度都是可以接受的。计算综合重要度，如表3。

　　由以上所示各方案的相对重要性可知，方案一是*好的选择。

　　四、电力物资仓储系统信息技术的应用

　　1.仓储管理系统(WMS)的应用

　　仓储数字化是建设现代物流体系的重要手段和重要内容，仓储管理系统(WMS)是实现仓储数字化管理的核心内容和基本要求。在电力物资仓储系统中应用WMS系统，能够满足仓储环节的入库、出库、盘库、移库、库位管理等多项作业要求，实现对物资的集中管控和有效存储，实现仓储业务全过程的管理与监控，增强管理决策的时效性。目前，电力行业中应用的ERP系统即可实现WMS系统的上述功能。

　　2.仓储控制系统(WCS)的应用

　　仓储控制系统(WCS)是连接仓储管理系统和物流自动化设备的纽带，接收仓储管理系统物流作业指令，平衡任务并优化作业，将作业分解并下达给各物流设备，同时，实时监控设备运行状态并记录设备故障。在某电力公司自动化仓库建设中，采用仓储控制系统(WCS)实现对堆垛机、智能穿梭车、智能提升机、智能拣选台、AGV、机器人等多种物流自动化设备的调度及在线监控。

　　3.条形码、RFID技术的应用

　　电力行业物资种类繁多，目前大多采用传统人工记账的方式进行物资统计管理，作业效率低且差错不可避免。为了提高物资管理的准确性以及出入库作业信息采集效率，采用条形码、RFID技术对仓库物资进行分类管理。在研究中，对行业内多个物资仓库进行了大量调研，获取物资历史订单数据，并运用EIQ分析法和ABC分析法从受订次数、受订数量、采购金额三个维度对物资进行分析排名，*终确定普通物资以及重要物资清单，对普通物资采用条形码技术进行管理，对重要物资采用RFID技术进行管理，并在某电力公司自动化仓库中得到了实际应用。

　　4.ERP系统对接

　　目前，电力物资出入库任务发起都在ERP系统内完成，而物资出入库业务执行都由WCS系统调度完成，因此，为了使信息传递更加顺畅，需实现WCS系统与ERP系统实时对接，WCS系统同步ERP系统的基础数据信息和业务流程数据，在完成仓库的实际作业操作后，由WCS系统通过接口更新ERP系统中的仓储数据。在某电力公司自动化仓库建设中，首次实现了WCS系统与ERP系统的无缝对接，保障了仓储作业的顺利进行。

　　五、结语

　　电力物资仓储系统普遍存在设备自动化水平不高、信息技术应用落后、作业效率较低等问题。本文通过堆垛机、智能穿梭车、智能提升机、智能拣选台、AGV、机器人等先进物流设备以及WCS系统、RFID等信息技术的应用，将某电力公司自动化仓库打造成国内先进、****的现代化仓储系统，实现物资仓储管理的规范化、支撑信息化、作业智能化。