1 引言

    伴隨著快速發(fā)展的物流業(yè)，作為技術(shù)靈魂的倉儲管理系統(tǒng)(Warehouse Management System：WMS)有著低風(fēng)險、高回報的選擇。當(dāng)倉儲設(shè)備由機械化進入自動化階段時，自動化設(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)運作的瓶頸，無法有效地控制系統(tǒng)與自動化設(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、自動化程序更高不可缺少的個功能模塊。

    該文從一具體實例出發(fā)，結(jié)合條碼及相關(guān)技術(shù)對其在WMS中的應(yīng)用進行了設(shè)計和實現(xiàn)。

2 現(xiàn)狀與分析

    2.1 應(yīng)用背景

    中國加入WTO之后，物流業(yè)成為一個迅速崛起倍受關(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)的特點是客戶服務(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，它要求信息準確，可實時查詢，同時物流企業(yè)還可參與客戶的供應(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。

    因為具體環(huán)境不同，每個物流企業(yè)都需要訂制自己的WMS，但系統(tǒng)的特點和要求使得軟件在設(shè)計過程中趨向通用性發(fā)展，條碼應(yīng)用系統(tǒng)已被實踐證實是完成以上功能和要求的個重要模塊。

    條碼技術(shù)是電子與信息科學(xué)領(lǐng)域的高新技術(shù)，是多項技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。長期的研究和實踐應(yīng)用使條碼技術(shù)已發(fā)展為非常成熟的實用技術(shù)。條碼技術(shù)主要研究如何將需要向計算機輸入的信息用條碼這種特殊的符號加以表示，以及如何將條碼所表示的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C可自動識讀的數(shù)據(jù)。條碼技術(shù)與無線射頻技術(shù)(radiofrequency：RF)的相互滲透、相互促進，改變了傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，利用條碼識讀器的可識別和可編程功能，成功地實現(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、適用、操作簡單和見效快等特點，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，而且世界各國把條碼技術(shù)的發(fā)展重點向著生產(chǎn)自動化、交通運輸現(xiàn)代化、金融貿(mào)易國際化、票證單據(jù)數(shù)字化、安全防盜防偽保密化等領(lǐng)域推進。對于WMS來說，需要對物品的入庫、出庫和盤點等進行計算機管理，以倉庫盤點為例，在倉庫的每個貨位上貼上標明物品編號的條碼標簽，盤庫時，通過便攜式條碼識別器，掃描物品的編號和數(shù)量，然后將便攜式條碼識別器與主機連接，把采集到的數(shù)據(jù)輸入主機進行盤虧、盤盈處理。通過為流通中的每一個商品賦予一個惟一的條碼并在流通過程采集該條碼信息，使物流信息更為準確和全面，提高了管理質(zhì)量，使系統(tǒng)涵蓋了從商品生產(chǎn)出廠、倉儲運輸?shù)绞袌鲣N售整個過程，而RE通訊使得WMS實時數(shù)據(jù)處理成為可能，新的系統(tǒng)可以優(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

    條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，條碼的分類方法主要依據(jù)條碼的編碼結(jié)構(gòu)和條碼的性質(zhì)來決定。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型。條碼大多印刷在紙質(zhì)介質(zhì)上，為擴大應(yīng)用領(lǐng)域并保證條碼標識在各個領(lǐng)域、各種工作環(huán)境的應(yīng)用還研究開發(fā)，金屬條碼、纖維織物條碼、隱形條碼等類型。

    結(jié)合條碼與RF技術(shù)，一般WMS系統(tǒng)包括軟件、計算機硬件、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，RF設(shè)各以其獨有的靈活性、可擴展性和實施的簡單性在傳輸速率、抗干擾性、兼容性和未來可升級性等方面滿足了WMS的需要。通常RF手持數(shù)據(jù)采集終端的開發(fā)模式主要有4種：①基于Telnet結(jié)構(gòu)：RF手持終端遠程登錄到主機服務(wù)器上，運行主機服務(wù)器上的WMS軟件，將采集的數(shù)據(jù)實時直接存入數(shù)據(jù)庫，查詢結(jié)果返回RF手持終端顯示；②客戶/服務(wù)器(C/S)結(jié)構(gòu)：主機服務(wù)器上運行WMS軟件，在RF手持終端上運行相應(yīng)的倉儲數(shù)據(jù)采集客戶軟件；⑧基于WEB結(jié)構(gòu)：主機服務(wù)器上運行WWW服務(wù)器和倉儲管理應(yīng)用服務(wù)軟件，在RE手持終端上運行嵌入式瀏覽器；④多種系統(tǒng)共存：這種模式通過兩種方法進行解決，一種是將不同無線網(wǎng)絡(luò)的域名區(qū)分開，這適合于使用獨立無線網(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)，但只適用一個無線網(wǎng)絡(luò)的情況。以上4種方式中，基于Telnet結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于可以充分利用主機服務(wù)器的處理能力，結(jié)構(gòu)較為簡單；客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)對于RE手持終端的處理能力要求較高，同時從編程角度而言，對廠商提供的開發(fā)工具的依賴性較強；基于Web結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于編程、維護簡單，集中在服務(wù)器端開發(fā)，但對于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線射頻技術(shù)，最大限度地在工作場地實時、快速、準確地輸入、查詢和更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且采用高效的客戶，服務(wù)器方式和本地數(shù)據(jù)檢驗，快速完成系統(tǒng)響應(yīng)。

3 設(shè)計與實現(xiàn)

    3.1 系統(tǒng)設(shè)計

    條碼應(yīng)用系統(tǒng)由條碼、識讀設(shè)備、計算機系統(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。要建立自動化實時倉儲管理系統(tǒng)，需要以條碼技術(shù)為核心，充分應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和無線手持電腦終端，結(jié)合C/S和B/S體系結(jié)構(gòu)，硬件主要由無線終端、無線網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器構(gòu)成，系統(tǒng)的建立必須滿足以下條件：

    實時數(shù)據(jù)采集：由于人員操作的流動性，必須采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線手持電腦終端。

    商品條碼化：條碼是商品的唯一標識，現(xiàn)代商業(yè)管理的基礎(chǔ)是商品的條碼化。目前我國有相應(yīng)的條碼管理標準，但也要結(jié)價國際慣例綜合選擇合適的條碼標準。

    貨位規(guī)范化、條碼化：自動化的倉儲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)境說明

    此系統(tǒng)的實現(xiàn)主要分為兩部分，一是用于倉儲管理服務(wù)、統(tǒng)計等的服務(wù)器軟件，另個是RE手持終端登錄后運行的功能模塊的實現(xiàn)。該系統(tǒng)使用Delphi或Power Builder作為開發(fā)語言，實現(xiàn)倉儲管理、統(tǒng)計等功能的服務(wù)器軟件和RF手持終端登錄后運行的功能模塊客戶軟件，采用C/S結(jié)構(gòu)，為了提高數(shù)據(jù)庫訪問速度以及處理數(shù)據(jù)沖突，對于數(shù)據(jù)庫的操作采用存儲過程和觸發(fā)器機制。貨位查詢系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)，同時應(yīng)用地理信息系統(tǒng)GIS的概念，采用Java實現(xiàn)貨位的圖形可視化查詢。

    3.3 條碼設(shè)計

    對于規(guī)模不一的物流企業(yè)來說，設(shè)計一種符合自己產(chǎn)品和應(yīng)用的條碼是企業(yè)成功完成自動化設(shè)備與WMS軟件相結(jié)合的種手段。對該實例來講，可以設(shè)計兩種條碼，一類標明貨物和貨位，條碼的長度可以根據(jù)需要設(shè)定，功能主要為完成貨物和貨位在系統(tǒng)中的信息查詢和打印而設(shè)。另類是備種訂單條碼，包括入庫單條碼、出庫單條碼、盤點單條碼及移庫單條碼等，長度根據(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)計與編程以實現(xiàn)實時快速的物流系統(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個部分：入庫、盤點，移庫和出庫時的數(shù)據(jù)收集和各種數(shù)據(jù)查詢。

    入庫操作時，根據(jù)清點貨物后的訂單，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應(yīng)的貨位信息，存在條碼收集器中。進行入庫確認時，收集器放置在通訊底座上與計算機相連接進行通訊，將收集到的信息輸入到計算機并保存到數(shù)據(jù)庫中，由倉庫管理程序做進一步的處理。而盤點、移庫和出庫操作時則根據(jù)入庫時生成的條碼以與入庫操作相似的操作流程進行處理。

    3.5 接口設(shè)計

    利用以上模塊設(shè)計對條碼和WMS進行通訊除了使用條碼通訊設(shè)備外還要設(shè)計接口程序。手持終端完成數(shù)據(jù)存儲、處理和通信傳輸功能，座機一直和PC機通過串口相連，在連接時通過接口程序與計算機進行通訊，接口程序要根據(jù)設(shè)各自行設(shè)計。在應(yīng)用時主要完成兩個功能：數(shù)據(jù)的下發(fā)和上傳。對于操作員資料，在應(yīng)用時由PC機向座機下發(fā)資料進行確認；對于采集到的信息，由手持終端通過座機上傳到PC機，在數(shù)據(jù)庫內(nèi)形成文件，然后通過對文件的讀寫進行數(shù)據(jù)操作。對于條碼采集器與主機之間的文件數(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，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立域處理；數(shù)據(jù)上傳時備種倉儲數(shù)據(jù)根據(jù)條碼的設(shè)計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，作為最有效與成本低廉的識別手段，條碼技術(shù)是物流系統(tǒng)基本技術(shù)之一。無線實時倉儲管理系統(tǒng)的實現(xiàn)，可以大幅度提高倉儲式物流中心運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間，提高查詢和盤點精度，加快了商品流轉(zhuǎn)速度，同時減少了人力資源浪費，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，我們設(shè)計的條碼應(yīng)用模塊基本實現(xiàn)了企業(yè)對WMS的需求功能。當(dāng)然，實現(xiàn)更為完整和具有代表性的功能模塊還需要更加嚴謹?shù)倪\用和嘗試。

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本文標題：條碼技術(shù)在WMS中的設(shè)計與應(yīng)用

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