仓储是伴随着社会产品出现剩余和产品流通的需要而产生, 当产品不能被及时消费, 需要专门的场所存放时, 就产生了静态的仓储。而将储存物进行保管、控制、加工、配送等的管理, 便形成了动态仓储。

传统的物流业者往往把仓储的作用仅仅看成是物品的储存, 这种以储存为目的的仓储管理要求在长期的保管中能维持物品的价值和效用, 同时能提高仓库的利用效率既可。现代仓储管理主要研究动态仓储的一系列管理活动, 从而达到促进仓储业加速现代化进程的目的。科学的仓储管理不仅能够保证企业生产过程获得及时准确、质量完好的物资供应, 而且有利于企业通过占有较少的流动资金, 降低产品成本, 从而实现提高企业经济效益和竞争能力的最终目标。

近几年物流行业和对外贸易得到蓬勃发展, 与之配套的仓储企业建设水平和运作水平的提升相对滞后, 仓储企业运行中的一些问题也随之显现, 譬如:库场布局不合理、设备运行状况和作业效率不均衡、运营管理信息化水平较低等问题。因此, 怎样在企业既有条件下优化和提升整体水平, 就成为当务之急。工作流技术作为支持企业经营过程重组 (business process rengineering, BPR) 、经营过程自动化 (business process automation, BPA) 的一种手段得到了广泛应用[1]。如果能够利用工作流技术为企业定制设计一套工作流模型并通过仿真模拟进行优化, 势必提升仓储企业库场物流的动作效率为企业带来良好的经济效益和社会效益。

工作流 (Workflow) 是正在迅速发展的技术, 在不同的行业已经得到了应用, 如在办公自动化领域和工业领域的应用, 尤其在制造领域得到了广泛的应用。工作流管理技术与工作流管理系统得到广泛重视的一个根本原因在于它能够在信息技术的支持下实现基于人工和计算机活动组成的业务过程的自动化, 可以实现不同自动化程度的规范化业务关系功能, 具有良好的适应性[2]。

工作流管理联盟 (Workflow Management Coalition, Wf MC) 对工作流给出的定义是:工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程, 它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行[3]。

目前市面上也有许多知名公司的工作流管理系统, 有基于WEB技术的, 也有基于XML技术的。通用的工作流管理系统一般较多应用于以通信为中心、或以文档为中心的办公系统中。现代仓储管理是一套系统复杂的工作模式, 需要管理卡车、叉车、物流、货架、客户、港口、人员等一系列的内容。工作流管理的逻辑非常适合现代仓储管理。仓储企业的应用系统也可以代签工作流管理的模型来实现, 仓储企业需要定制设计符合自身管理特色的工作流管理系统。

设计仓储业的工作流管理系统, 首先需要选择合适的系统模型。CIMFlow是清华大学范玉顺教授设计、开发的一个完整的工作流管理系统, 是根据当前工作流技术的主流发展趋势以及我国企业的实际需求而设计的。CIMFlow提供了对企业经营过程建模阶段与运行阶段的全面支持, 具有合理的分布式组件结构。CIMFlow模型结构非常符合仓储企业的工作流管理系统的设计需求。CIMFlow工作流模型可由过程模型、组织模型、资源模型和工作流相关数据四部分组成, CIMFlow模型工作流模型组成结构如图1所示。

图1 CIMFlow模型工作流模型组成结构   下载原图

过程模型的结构采用活动网络图的描述方式, 一个工作流过程可以看成是一个由节点与连接弧所组成的有向图 (允许自环的出现) 。仓储企业的最基本最核心业务就是货物的入库和出库操作。无论是信息化管理也好、手工填单管理也好都是围绕入库出库来进行的。根据业务特点, 设计出以下状态转换图如图2所示。

图2 状态转换图   下载原图

组织模型是用来定义企业中人的组织形式的模型。在CIMFlow中, 组织模型由五种实体组成, 分别是:“人员”、“角色”、“职务”、“部门”和'工作组”。

仓储企业中的人员对应于企业中每一个雇员, 具有完成某项任务的业务技能;角色是仓储管理中出现的不同技术工种, 主要有单证员、配载员、保管员、理货员、调度员、安全员、叉车司机、吊车司机等;常见的职务有经理、主管、班组长、职员等, 具体情况各企业略有差异;不同仓储企业部门的划分不尽一致, 有面向职能的划分, 也有面向过程与客户的。现代仓储企业的工作模式很多是“7*24”, 因此工作组或作业班组的形式非常常见。各部门都分为若干班组24小时轮流工作。工作流管理系统的组织模型设计可以参考图3的树型设计。

资源是企业进行生产经营不可缺少的物的因素, 在工作流的执行过程中, 必须得到企业资源的支持, 相应的组织实体才能够按照要求完成活动。从广义上讲, 企业资源所涵盖的内容相当广泛, 甚至可以说, 企业中除了人以外的所有物质实体都可以称为资源。仓储企业主要的资源有集卡、集装箱、仓库、货架、叉车、托盘等。可用类似图4所示方法建立资源模型:

图3 组织模型   下载原图

图4 资源模型   下载原图

仓储企业信息系统中最核心的流通数据主要是出库单和入库单。系统中要用到的数据类型主要有int, var-char, date, float等。以下是用mysql定义出库单部分字段的语句。入库单的定义方式也大致如此。

CREATE TABLE`ckd` (

`作业号`varchar (50) NOT NULL,

`预出时间`date NOT NULL,

`货贷单位`varchar (50) NOT NULL,

`送货单位`int (11) NOT NULL,

`送货车号`varchar (50) NOT NULL,

`司机`varchar (50) NOT NULL,

`司机电话`varchar (15) NOT NULL,

`送货数量`int (11) NOT NULL,

`仓库位置`varchar (50) NOT NULL,

`理货员`varchar (50) NOT NULL,

`收费方式`varchar (50) NOT NULL,

`费用`float NOT NULL,

`开始装货时间`datetime NOT NULL,

`装货完成时间`datetime NOT NULL。

入库流程 (如图5所示) :

(1) 驾驶员凭货代提供入库单送货到达仓库。

(2) 单证员审核入库单, 核对货物信息。

(3) 理货员清点货物数量, 安排入库作业, 开入库凭证。

(4) 叉车员根据入库安排进行入库作业, 小叉车将货物移到指定货架, 高位叉车将货物上架。

(5) 驾驶员在入库凭证上确认签字, 交由单证员并付费。

(6) 入库流程结束。

图5 入库流程   下载原图

出库流程 (如图6所示) :

(1) 货代提供装箱单。

(2) 配载核对装箱清单。

(3) 调度员安排提箱、安排司机。

(4) 仓库保管员核对装箱信息, 安排叉车作业。

(5) 理货员做箱体检查, 检查是否存在破损、潮湿等异常情况。

(6) 高位叉车按出库装箱单下架货物, 并备货至相应通道。小叉车移货到对应箱门月台处。

(7) 理货员对每托盘货物点数。

(8) 保管员检查装箱、封铅封, 完成装箱确认。

(9) 配载再次确认。

(10) 调度安排司机进港。

图6 出库流程   下载原图

业务流程的建立, 只能说明理论上按照流程可以完成相应的工作。但实际运行效率怎么样、资源配置是否合理还不得而知。物流仿真技术可以借助计算机技术、网络技术和数学手段, 采用虚拟现实方法, 对物流系统运行情况进行实际模拟。物流仿真能够在不需要实际设备的安装、不需要实际实施相应方案的情况下验证业务流程设计的好坏、验证资源配置是否合理, 能及时发现业务流程中的瓶颈问题。因此物流仿真软件在物流方案设计、仓储方案设计中得到广泛应用。

图7 仿真步骤   下载原图

使用物流仿真软件可以根据企业的具体布局、业务流程、资源配置、人或机器的效率等建立逼真的三维模型。通过三维仿真模型的运行, 以发现设计方案的问题所在。如果仿真结果不满足预期, 企业可以根据自身情况调整业务流程, 或者调整资源配置, 然后再次进行仿真运行。通过多次的仿真与调整, 最终企业能得到一个符合企业自身需求的最佳运作方案。仓储企业的工作流模型仿真一般可以按以下步骤进行 (如图7所示) :

常用的物流仿真软件有Flexsim, Witness, Pro Model, Ra Lc, Auto Mod, Arena, Em-Plant等。一般推荐使用Flexsim对物流模型进行仿真。Flexsim是一个基于Windows的, 面向对象的仿真环境, 用于建立离散事件流程过程, 像是制造业, 物料处理和办公室工作流, 这些全都能配以相似度极高的三维虚拟现实环境。当前软件的最新版本为Flexsim 2017.0.2。

物流业的飞速发展对现代仓储企业形成了巨大的挑战。要适应物流的节奏, 仓储企业必须不断提高自身的作业效率。科技就是生产力, 利用现代信息技术与先进的管理水平结合, 可以有效提高企业效率, 为企业带来可观的经济效益。工作流管理技术与物流仿真技术的结合, 能对仓储业设计优良的运行方案起到事半功倍的作用。