物通大宗货物数字化仓储管理系统

技术详细介绍

物通大宗货物数字化仓储管理系统（以下简称：物通系统）是四川物通科技有限公司根据大宗货物仓储管理的现实需求，经过多次迭代和更新，形成的基于物联网三层架构模式的大宗货物数字化仓储管理系统。物通系统通过二维码扫描、图像识别、RFID等智能设备实现自动信息采集，以动态储位分配和智能调度决策模型与算法为核心，实现了大宗货物仓储管理全流程数字化，作业全过程控制智能化。

一、物通系统的核心创新科技成果

（一）大宗货物储位智能分配方法与技术

现代仓储系统中货物储位分配是库容利用效率的关键环节。物通系统合理利用物联网技术和动态规划方法，实现了货物储位动态优化分配。物通系统构建了以动态聚类算法为核心的货物储位智能分配模型和方法，通过物联网技术，与国家铁路货运系统对接，与各个社会公路运输系统交互，获取铁路或公路到库/出库实时信息，动态追踪下一时间窗口在途货物与出库需求，结合在库货物堆码关联性，对仓库货位实现了动态智能分配。

（二）仓库出/入库作业智能调度方法与技术

物通系统在利用物联网通讯技术和自动化技术基础上，内置基于多种场景运作的优化算法，实现了出/入库作业调度的智能化；物通系统将库位网格单元化，货物编码到最小单位，使库位与货物透明化；门禁子系统提供供应商和承运商的卸货、提货信息；系统自动记录预约车辆出入库区信息，通过内置算法对人员、设备等作业资源预先安排，提前规划起吊点、取货点，实现了库区流量的协调控制，提高了作业效率。

物通系统为企业根据自身需求定制多样化的调度规则提供了优秀的交互方案，企业可通过设置货位参数、排队参数、作业点参数、设备参数、作业人员参数、货位堆码规则等信息，来确定包括人力资源配置、取货作业点、作业顺序，装配运载等优化方案。方案中的装卸取货信息与起吊点对应，起吊点的确定考虑排队权重和货位权重，结合出入库流程优化算法，实现了车辆装运作业调度的智能化。

（三）基于区块链的仓储数据安全与纠错技术

物通系统充分利用了区块链的不可篡改、数据全程留痕、公开透明和集体维护等特征，在大宗货物仓储系统中开发了基于合作与信任机制的多场景业务模块，提高了数据传输的安全性，实现了数据实时校对核准和业务可追溯与纠错预警。

通过运用区块链技术，物通系统与作业设备进行实时通信，记录并统计作业人员和设备数据，实现作业绩效管理；客户、物通系统和各大支付系统和金税系统形成运行网络，实现自动网络共识；点对点数据，不易被篡改，在没有第三方介入情况下，实现了数据安全快速流通；物通系统与客户系统进行对接，实时数据加密传输，实现了合同管理、发票管理、出入库管理等多项功能；在系统内部完成终端货物交付和费用结算手续，实时开具发票凭证。

二、系统支持架构

物通系统由标准规范体系、自动化采集设备、信息化数据库、数据分析与智能调度分配决策模块组成，系统架构包括标准化管理层、自动化信息采集层、信息化管理和智能化作业层，实现了数据流与实物流对应孪生。

标准化规范体系参考国家、行业、企业信息化/数字化标准，包括：储位编码标准、货位编码标准、人/物/结构编码标准参照国家、行业及相关企业信息化/数字化标准，实现对储位、货物、人员、设备及软硬件接口的标准化管理；自动化采集则依托门禁、叉车等固定位置或移动传感器技术、二维码/RFID采集技术、视频监控技术和电子磅秤技术等，实现储位与货物对应、货物监控与实重核算等基础信息采集；结合移动APP、软件接口等实现电子仓单、货物跟踪、仓单质押等信息管理，实现业务流程全过程管理；依靠大量数据的采集和科学的信息管理流程，用大数据分析和智能决策技术实现储位分配和出入库调度的智能化协同；配套的系统预警和安全技术则保证了系统长期可靠运行。

三、功能实现

（一）全流程信息化

物通系统使用一整套完整先进的信息识别技术，对业务方式（条码内置），业务过程，业务对象以及参与生产作业的设备、人员、物资进行识别。采用EDI、物联网等技术，通过无线网络将量具（如：电子称、电子衡）或单元化载具（如：托盘、包装箱、笼车、吨袋、集装箱等）与计算机相结合实现数据实时自动采集。物通系统运用射频识别技术与条码组合，实时跟踪货物到最小单位、最精确物理位置，包括库位、区位、垛位、层号、序号。存货客户可通过网上服务平台自主调取库存数据和存放区域视频监控。仓储作业人员、司机、客户通过手持终端、移动端小程序以及自助服务终端，实现多方角色的便捷操作，实现数据稳定采集与实时记录。

（二）储位分配与仓储作业智能化调度

编码管理。对仓库、货物、储位、人员、设备、单证等主要信息，按照GB/T 16986、GB/T 15425的要求，采用GS1全球统一标识进行编码管理。

储位分配。采用聚类算法、数据挖掘技术，按照同类货物相邻、货架稳定性、出入库效率优先等原则，根据订单、存单等历史数据挖掘物品之间的关联性并安排货物储位。仓库内每个储位能够被物联网设备采集，以辅助储位划分。储位智能分配实现了货物指引、到位检查、货位自动识别、数量自动校验、分配库区合理性判断、实时动态盘库、物资监控跟踪等功能，并能够最大限度减少货物搬运次数和时间，缩短了在库操作周期，有效的利用了空间、人员和设备。

作业调度智能化。利用信息识别技术对货物电子标签身份进行验证，分析货物的接收、存储、出库等活动相关性，核准作业点地理位置和物资堆码存放规则、可堆垛量、可发货量、设备工作状态、存放货物特性、仓储技术条件等因素，安排流程、路径与时序，利用调度算法自动规划作业所需物料、设备及人员操作需求，调整活动位置与空间，向设备、作业人员发送指令，确定最佳作业点、最优路线、最合理配置等，实现人、车、货匹配协同，完成智能调度。

（三）货权和实物分离与动态匹配。

物通系统将货物、人、机器设备及其活动转化为数字码，运用数字孪生理论技术体系，充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据进行仿真，对全过程进行实时规划、管理、诊断和优化。针对货权与实物之间彼此关联又存在差异的特征，将货权和实物间的对应关系分离，使货权管理系统和实物管理系统平行运行，从根本上解决了记账式仓储管理难以解决的货权转让、拆箱分零出库、同类货物集中堆码等业务难题，实现了基于实物管理条件下的统一管理模式，提高了仓储物资的周转率和仓容量，推动了仓储管理的专业化细分，实现了数据共享、动态跟踪、实时对比、及时纠错。货权管理系统和实物管理系统相辅相成，使之服务于一个仓储管理体系，使得仓储管理更专业，更科学。

（四）作业过程控制与管理

基于生产计划排程（APS）理论和方法将任务分配到资源上。门禁子系统对车辆进出仓库存货、取货作业过程进行监管与引导，使用数字化设备及技术，对误差管控并实时纠错，全流程采用区块链技术对数据进行有效存储、调用，实现全过程精确控制。

门禁子系统。通过车牌识别设备获取车牌文本数据触发门禁子系统工作，通过地磅数据实时通信通道（Lora）获取车辆过磅稳定重量，自动匹配出入库业务数据。车辆出库时，系统自动获取过磅重量，与作业数据及进库重量比对，如果重量超出预警值将启动报警程序，不予放行。在取货、存货、对装三个环节，系统根据车牌号获取货物厂家、品名、规格、材质，匹配货位帐表数据，对车辆的最优作业点进行规划引导，节约人工成本并提高作业准确率。

误差的控制与纠错。作业指令通过局域网同步发送至各作业点，作业人员遵照指令进行操作。作业指令与实际作业信息对比监控，如有异常状态自动报警、详细记录；实时跟踪，精确比对货物物理位置；集成电子提单功能，防止纸质提单破损、涂抹、丢失、二次输入出错等问题；实时动态盘库，检索货物差错情况；客户货权信息实时在线查询比对。

（五）外部交互

与国家铁路货运系统专项对接。物通系统能够与国家铁路货运系统进行数据专项对接，车辆由始发站装车后即可定向获取经授权的信息，并能实时查询位置。车皮进入专用线时，系统通过线阵扫描摄像头识别机车编号，同时通过铁路AEI识别系统获取车辆属性、车型、机车编号、配属、段车次等信息，自动比对核实，匹配成功立即启动智能调度系统，确定最佳卸车区域及作业方案。

电子仓单。物通系统全面运用电子化数据传递，能够在内部保密条件下，通过专用接口与仓库上下游企业业务系统实现数据交换、共享，包括入库、出库、盘点等仓储活动数据；支持开具标准化的电子仓单，单证数据完全实现无纸化和电子化存储，具备可查验、可追溯及可存证等功能，并且能够被第三方认证机构验证、存证，使物通系统能够与第三方金融机构对接，比如银行、交易中心，提供电子仓单数据交互接口，为客户提供仓单质押等金融服务。

（六）安全与效益

预警机制。物通系统设置了数字化的设备安全管理方案，对数据进行加密和备份，仓储货物保管区域实现监控、识别物联网设备全覆盖，支持实时或定时侦测。对于仓储物异常、人员异常、业务流程异常等情况设立了预警机制，当货物在保管期间由于非仓库正常作业而产生异常，比如：位移、性状变化等，系统将发出预警，及时制止非正常作业，并通知到保管人及货主。

减少损耗。物通系统对入库货物的数据进行记录，能够做到“先进先出”、“自动盘点”和“精确控制”，避免货物自然老化、变质，也能减少人为错误以及货物破损或丢失造成的风险与损失。

作业人员安全保障。通过整个仓库运作的自动化以及配套设备的使用，如：电磁吊等，物通系统能够大幅提升运作效率，降低仓储成本，同时减少作业人员的日常工作量以及降低作业危险，为作业人员安全提供了更多保障。

四、应用与推广

（一）系统应用

应用范围。物通系统的业务范围已辐射至四川、重庆、云南、湖南、河南、江西、福建、内蒙、辽宁等多个省市，广泛应用于中粮集团、中铁物资集团、中国五冶集团、中建一局、中铁八局、泸州老窖集团、四川国储物流、成都国储物流、云南国储物流、湖南国储物流等300余家企业。

应用案例一：四川博川物流有限公司。应用物通系统后，园区吞吐量增长率超过30%，仓库容积利用率提高15%，现场作业效率提升30%，装车效率提升90%，园区交通阻塞率由12%降为5%，车辆配送效率提高 20%，终端客户平均等候时间减少2小时以上，准时送达率提高35%以上，每票单据办理时间缩短至30秒，收发差错率由1‰下降为0.1‰。园区业务人员及理货人员由70人减至39人。

应用案例二：成都国储物流有限公司。应用物通系统后，公司吞吐量从2009年的近 100 万吨增至2018年底的400余万吨，仓库差错率由0.1%降至0.02%，仓库的客户满意度由62%增至97%。

（二）市场推广前景

市场竞争分析。物通系统是物通科技持续跟进物流供应链领域技术发展前沿，结合顾客需求及行业痛点，不断进行产品迭代、更新，最终形成的行业认可度高、市场反馈良好数字化系统。物通系统已成功申获软件著作权和实用新型专利，发明专利已进入实审阶段，应用案例《物联网技术推动大宗物资仓储物流智能化升级》被《2020中国仓储配送行业发展报告（蓝皮书）》收录，荣获2020“江苏银行杯”首届中国数字化仓库解决方案大赛二等奖。物通系统作为数字化仓库建设的解决方案与即将颁布的行业标准《数字化仓库的基本要求》的契合程度达到90%，为应用企业打造过硬核心竞争力奠定了坚实技术基础。该系统应用企业“四川国储天府物流公司、成都国储物流公司、成都量力钢铁物流公司”成功入选中物联全国第二批数字化仓库企业试点名单。

推广目标与计划。物通系统结合行业前沿科技成果进行有目的调优，用科学的方法构建样板市场，通过组织或参加大型系统功能演示活动、互联网推广、专业销售、目标单位精准投放等方式进行宣传，实现全面推广应用。目标为2020-2025年辐射全国，力争拓展新用户300家，完成营收3亿元。

转化情况

支持额度：300万元

承接单位：中铁物资成都物流有限公司

项目进展：

中铁物资成都物流有限公司青白江物流基地项目是为了响应中铁物资集团产业结构调整而建设的以钢材仓储物流为主营业务的物流园区。建设目标是力争建设成为行业领先的钢铁物流基地。其中数字化仓储物流管理系统版块委托四川物通科技有限公司实施完成。

物通数字化仓储物流管理系统开发完成后，开发方四川物通科技有限公司对该系统进行了数据压力测试，由客户方中铁物资成都物流有限公司进行了业务流程测试，根据业务实际需求，物通科技对仓储物流管理系统进行了适应性修改。2020年6月完成系统上线运行，在该系统的支持下园区可以达到钢材年吞吐量600万吨的设计目标,差错率可以控制在0.01%以下。

目前，该系统已经正式交付使用。

项目基本内容：

1.项目基本情况

1.1项目名称

物通数字化仓储物流管理系统应用工程

1.2项目地址

四川成都青白江区桂平大道祥福镇桂通北路111号

1.3项目周期

2020年3月至2020年6月

1.4投资单位及所有制性质

自筹资金；国有企业

1.5项目用地面积及项目建设规模

中铁物资成都物流有限公司物流基地占地面积329亩，室内库房18个，库房面积4.5万平方米，堆场面积9万平米，拥有青白江散货物流园区内唯一的两条铁路专用线，总长1.8公里，大型装卸设备24台，设计钢材年吞吐量600万吨，是一个大型的高效的智能化的钢材集散物流基地。

1.6项目总投资

合同金额300万

2.项目进度和建设计划

项目已完成并交付使用

3.项目建设对当地经济发展的效益

项目建成以后，在促进当地税收收益、当地经济指标提升、促进就业方面已发挥积极的作用。

参展情况

展示形式：

展位；

展板；

多媒体展示；

系统现场演示；

产品宣传资料；

系统推介发布；

展示要求：

展位（3*3米）；

展板（0.9*1.2米）；

投影屏或电视机；