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    基于EWM实现造纸工厂智慧仓库管理的案例实施与分析

      信息来源:   发布时间:2021-11-19  点击数:

    造纸工业与人们的生产、生活息息相关,在国民经济各领域中发挥着重要的作用。现代的造纸工业已经发展成“技术含量高、制造精度高、材料要求高、自动化程度高”的技术密集型产业,特别是在造纸设备、工艺技术、产品质量等方面,正在向数据化、信息化、智能化方向发展。然而长久以来,造纸行业普遍忽略了“现代仓储物流”这一可降低成本的重要因素[1]。仓储物流作为供应链的重要环节,其成本约占销售额的15-25%[2]。因此,运用大数据系统管理,通过建设信息化和智能化仓库(“智慧仓库”),实施现代仓储物流管控,对提高企业的成本优势和核心竞争力具有重要作用[3,4]

    Extended Warehouse Managemen(简写“EWM”),即扩展仓库管理,因其灵活的系统兼容性、独立的服务器运行、方便的安装地理位置、较低的安装运行费用等优点成为建设智慧仓库的一个重要工具[5]。EWM不仅可以与ERP集成或者与其他SCM产品共享服务器,同时也可以作为一个独立的应用程序运行,它部署于独立的服务器,可以处理更大业务量的数据。由于EWM有独立的服务器,有效降低了ERP服务器的负载,即使在ERP系统异常的情况下,仓库业务依然可以正常进行,为仓库的持续运营提供保障。EWM可以独立于ERP系统安装及升级,提升了系统运行的稳定性与效率。在地理位置上,EWM系统及服务器可以就近安装在仓库,脱离ERP系统安装的局限,从而加快了处理业务的响应速度,也顺应企业物流网络拓展的趋势。部署在ERP系统上管理多地点跨公司库存与业务,提升了企业数据共享能力与透明度,便于企业的全局供应链管理。除了分布式部署,对于业务量有限的仓库,EWM也可以作为独立模块加载于ERP之上,减少服务器和数据库的投入和维护成本。

    本文以某造纸工厂实施的基于EWM系统构建智慧仓库的案例,分析EWM系统在解决造纸行业仓储过程中所面临的问题、对策方案及实施效果,为建设“大而强、精而专”的国际现代化造纸企业提供可借鉴经验。

    1 实施背景

    该造纸厂原有的仓库管理采用“手工出入库”的方式,即:车间生产成品入库时,保管员负责在仓库内指定放置空位置,告知司机,司机将成品放置指定位置;成品出库时,保管员会根据需要出库的成品去仓库内查找,查找到需出库成品后,保管员需手抄纸辊批次编号并告知叉/抱车司机搬运至车辆上。这种“手工出入库”方式存在诸多问题:(1)出入库完全是人工交流、手工记录,台账出错率高;(2)货物的移动和库存状况无法及时同步到数据库,无法实现库存的实时监控。因此,该厂决定采用SAP EWM方案来对原仓库管理系统进行替换和升级。

    2 目标任务

    针对上述该厂仓库管理存在的问题,本次采用EWM方案对原系统替换升级的的目标是将保管员与叉/抱车司机的“人工交流”完全用“EWM系统”取代。具体任务包括:(1)自动优化产品的出库、入库,降低货物搬倒次;(2)降低保管员工作量,减少仓管人员;(3)货物精准定位,减少拣货时间;(4)实时监测产品进出库状况,提高库存效率;(5)实时产品历史轨迹,有助于追溯查找问题。

    3 实施路线

    针对上述该厂仓库管理存在的问题,本次采用EWM方案对原系统替换升级的实施路线如下:

    (1)按照SKU的特点和操作要求,对成品仓进行数据分析和流程分析,对现有成品仓库进行合理规划。

    (2)通过EWM对成品进行精确定位,实现精准拣货。

    (3)实现EWM自动计算和推荐货位,通过EWM对入库(车间生产入库,退货入库)、出库(销售出库,理货出库)、内部理货、盘点进行管理。

    (4)通过中控室指挥整个仓库的操作,抱车司机按照EWM的指令进行仓库操作,抱车司机通过抱车上的PDA和EWM双向互动,包括接收指令、完成任务、确认信息。

    4 实施方案

    4.1 仓库规划

    对EWM系统替换前的仓库库存进行相关数据分析,根据不同SKU数量、重量等占比数据的分析,参照目前仓库的面积大小对仓位数量及容量大小进行设计,本着减少搬倒次数的原则,尽可能的做到同SKU放置同一个仓位,避免不同SKU放置同一个仓位。

    图1是EWM系统替换前的仓库存储方式,可以看出没有对库存地点做细致的规划,只是对库存地点做均分,且SKU库存随意存放,因此导致搬倒次数过多、找货困难、浪费能耗和人力。

    图1 EWM系统替换前的仓库存储方式

    图1 EWM系统替换前的仓库存储方式  下载原图


    图2 EWM系统替换后的仓库存储方式

    图2 EWM系统替换后的仓库存储方式  下载原图


    4.2 精准定位

    在仓库内划分出不同的仓位,根据命名规则,标记实际现场的仓位名称,在EWM系统内录入仓位信息,实际仓位放置成品跟EWM系统内仓位的成品数据保持一致。例如:图3中甲、乙两个仓位作为第一列的编码为AA3201,按照行顺序继续编码01-09;丙仓位作为第四列的编码为AA3204。

    图3 仓位编码分布

    图3 仓位编码分布  下载原图


    在产品入库时,扫描成品合格证的条码信息,会显示建议放置仓位信息,根据信息提示,可将成品放置指定仓位,具体如图4所示。

    图4 入库显示页面

    图4 入库显示页面  下载原图


    当产品出库时,保管员下达的出库任务会显示在车载电脑屏幕中,司机根据出库任务,可定位到出库仓位,到指定仓位抱取指定物品即可,具体如图5所示。

    图5 出库显示界面

    图5 出库显示界面  下载原图


    4.3 自动推荐货位

    “自动推荐货位”是指实现EWM自动计算和推荐货位,通过EWM对入库(车间生产入库,退货入库)、出库(销售出库,理货出库)、内部理货、盘点进行管理。因为仓库收发存都是由EWM系统管控,所以说已经保证了实际现场成品跟系统内数据是高度一致的,根据不同的业务场景,系统执行不同的数据运算后的结果跟现场是完全吻合的。

    触发创建入库任务时,EWM系统会根据基于SKU批次特性的仓位动态能力检查,根据需要入库的成品幅宽规格,利用系统大数据运算逻辑,测算出存储同SKU产品的仓位针对此入库纸辊的放置剩余能力大小(排除当前产品及有未清任务的产品),排除存储超库龄纸辊的仓位,优先建议未满的现有仓位;如果没有合适的现有存储仓位,再次获取相关生产计划,根据未来时间内要入库的同规格产品数量,建议合理的空仓位。

    图6 上架策略—基于SKU批次特性的仓位动态能力计算

    图6 上架策略—基于SKU批次特性的仓位动态能力计算  下载原图


    入库还会基于仓位最大利用率的智慧化成品入库仓位搜索。成品入库时,优先考虑销售计划,是否短时间内需要发货,如果是则将产品建议放置待发货区域,降低对产品的搬到次数,降低油耗跟搬运破损率;其次,会考虑放置非超库龄现有纸辊的仓位,考虑成品放置现有的仓位或者根据未清生产计划开设合适大小的空仓位;排除超库龄仓位是本着先进先出的原则尽早建议超库龄纸辊出库,防止将超库龄纸辊堵塞在仓位内,出库时加大搬倒次数,对于多SKU的仓位(混仓)不建议放置,因为会增加出库的搬到频率,其次在特殊的没有合适的存储位置的情况开设指定位置的应急方案。

    图7 上架策略—基于仓位最大利用率的智慧化成品入库仓位搜索

    图7 上架策略—基于仓位最大利用率的智慧化成品入库仓位搜索  下载原图


    产品需要出库发货时,系统本着先进先出原则,最大化清空仓位数量,采用矩阵算法的高灵活的成品出库仓位搜索逻辑,在查找满足出库条件的产品后,会考虑建议超库龄产品出库,会优先定位待发区产品,现有存储区仓位的产品数量,会进行矩阵式的排列组合,本着最大限度清空仓位的原则建议出库产品,对于无法清空仓位的会本着减少混仓数量的原则建议出库产品。

    图8 基于矩阵算法的高灵活的成品出库仓位搜索

    图8 基于矩阵算法的高灵活的成品出库仓位搜索  下载原图


    4.4 中控管理

    保管员在成品部负责整个仓库的调度工作,仓库内的任何业务都是由保管员统一调度。目前该厂内有4个成品仓库,设置一个成品部。产品需要出库时,有保管员在系统内负责查找核实并下达出任务,抱车司机根据下达任务执行即可,保管员可对现场出库入库现状进行监控,及时发现问题及时作出合理调度,最大化的提高工作效率。

    5 实施效果

    该工厂基于EWM系统构建了智慧仓库,自2016年完成实施以来,效益显著。主要表现在:(1)成品货物的搬倒次数,从原来每(纸)卷的2次降为1.2次,节约能耗30%-40%,能耗显著降低;(2)通过EWM仓库管理系统直接指挥抱车司机操作,仓库保管员人数由原来的76人减少至18人,人员显著减少;(3)实现精准定位、精准拣货,显著提高拣货效率;(4)货物可实现“先入先出”管理,可避免高库龄SKU堆积;(5)整个产品出库量由3000吨/天提高到7000吨/天。

    综上所述,随着大数据时代的发展,仓储管理也进行着变革,运营管理能力不断提升,EWM作为新一代仓储管理的解决方案,在造纸业提升工作效率、降低劳动成本等方面必将发挥更重要的作用。

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