随着新一代信息通信技术的发展，企业要提高自身的核心竞争力，必须积极主动地进行数字化转型。2017 年交通运输部发布的《关于开展智慧港口示范工程的通知》明确提出要加快港口的信息化和智能化进程。仓储管理是港航物流链的一个重要环节。传统的人工仓储管理模式已无法满足新形势下仓储管理精细化、智能化及个性化需求。智能仓储应运而生，将其用于港口仓储管理中，不仅能够提高库房的空间利用率，还能大幅降低人力资源的浪费。
天津港务公司的仓储管理现状与改进思路
国能（天津） 港务有限责任公司（简称天津港务公司） 拥有3 个煤炭专业化泊位，码头岸线长890 m，配有3 台额定能力为6 000 t/h 的装船机和3台卸车能力为3 500 万t/a 的翻车机，最大靠泊能力15 万吨级，年设计吞吐能力达3 500 万t。仓储货物量逐年高速增长。根据天津港务公司的库存记录，2021 年1 月—2023 年6 月的总库存量为4 358 件，可分为精品件、超大件、电缆件和超重件等。这些物料存放于3 个仓库内，存放方式有料箱、托盘、圆型线圈和地堆等。目前天津港务公司的仓储管理模式仍为传统的库房管理模式，不仅库房设施陈旧，同种物料分散存放于多个仓库中，甚至物料出入库及上下货架还需人工手动操作。
为改进公司的仓储管理模式，实现数字化转型，提出从以下面2 个方面进行改进：
（1） 针对目前同种物料分散存储这种混乱的物料存储模式，在硬件上进行改进。重新设计仓库货架和货位的合理摆放区域，更新仓储智能化设备，使用托盘提升机、AGV小车、RGV、托盘堆垛机来代替人工操作叉车备件上下架，减少人力浪费，提高物料的出入库工作效率。
（2） 针对人工手动操作这种传统库房管理方式，在软件上进行改进。引入智能仓储软件算法（下称智能仓库系统），根据物料订单信息，动态更新仓储调度任务，实时统计仓储数据，为前期采购提供平衡利库依据，从而提高物料使用效率。智能仓库系统框架如图1 所示。
智能仓储物流系统建设实施方案
库房空间及智能设备设计
在研究天津港务公司现有精品库、大件库、备件库面积的基础上，重新设计货位及货架。目前仓库中共有3 571 件物料需要存放，其中50%需要用料箱存储，45%需要用托盘存储，剩余5%为超大件，只能存储在超大件库中。每个料箱存放1 个物料，每1 个托盘存放1 个物料。现有物料存放方式见表1。
料箱及托盘存储的物料存放于立体仓库中，超大超重件存放于超大件库中。立体仓库需求货位数为5 000 个，超大件库需求货位数为179 个。为更详细地对物料存储进行划分，参照物料尺寸和质量，最终物料的存储方式可分为：AGV 料箱、普通托盘、重载托盘、重载线缆、超大件。超大件库布局示意如图2 所示。
精品库用于储存料箱式物料，库房长32 m、宽18.5 m，自动化立库货架高9.2 m，料箱尺寸600mm×400 mm。精品库所用的设备为Case AGV、货架、料箱提升机。
大件库分为收发货作业区、验收区、操作区和大件自动化储存区，其中大件自动化储存区用于存储托盘物料和电缆型物料。库房长80 m、宽18.5m，其中34 m区域为出入库作业区，其余区域为重载托盘区、重载线缆区及AGV运行区域。大件的托盘尺寸暂定为1 200 mm×1 000 mm，托盘最大承受质量为3 t。大件库所用的设备为堆垛机、货架、AGV料箱库、行车、RF 手持终端、显示屏、托盘提升机、料箱提升机和8 t 行车。大件库布局示意如图3 所示。
备件库分托盘自动化储存区、超大件物料储存区和超大件收发货作业区，库房长80 m、宽18.5m，自动化立库货架高6.5 m，托盘尺寸为3 000mm×1 500 mm。因为超大件物料属于超载货物，需要行车进行配合作业，因此在备件库顶部安装了8 t
行车。备件库所用的其他设备为托盘堆垛机及货架、行车、RF手持、显示屏。物料存储安排规划见表2，备件库布局示意如图4 所示。
智能仓库系统设计
智能仓储系统依托ERP系统数据为基础，软件所设计相关功能模块可无缝对接、融合，可实现主要功能如下：
（1） 来料标识
当物料到达收发货作业区后，智慧仓库系统会为每一份物料生成唯一追溯码，并配备有源射频标签（图5），以便后续通过RF 手持终端获得物料编码、物料描述、供应商及包装方式等来料基本信息。
（2） 物料接收
由于物料经过了不同业务流程、不同业务员，库管员在进行物资接收时，会通过送货单信息了解采购订单号、供应商等信息，然后通过RF手持终端快速清点物料，最后将清点后的物料放置到验收区。（3） 到货验收
智能仓库系统会自动推送信息，通知物料需求部门的采购员、专业检验人员和库管员，从而共同履行相关验收及入库手续。根据不同物料需要的验收指标，验收人员通过手持终端进行一一验收，智能仓库系统会自动完成数据收录及功能流转，同时录入验收人员的电子签名。另外，验收人员还可进行远程在线验收，实现管理人员通过智能移动终端完成物料入库上架操作。
（4） 清点入库
物料在验收区检验合格后，才会被运输至对应储存区进行入库操作。智能仓库系统会将物料的具体信息与仓库的货位信息进行匹配，为物料自动提供相应的货位。在物料清点过程中，智能仓库系统会同步自动进行数据录入，来保证物帐一致。智能仓库还通过实物拍照功能为可视化提供基础数据支持。
（5） 物资上架
物料经过入库工作台入库检测后，智能仓库系统会判断其大小、形状、质量是否满足上架要求，若满足要求，则按照物料的尺寸、质量、物料类型进行分类，将其摆放到标准托盘上或料箱内，然后通过托盘提升机、料箱提升机、行车或AGV机器人（图6），将物料输送至堆垛机（料箱、托盘），直至指定物料存放位置。
（6） 出库管理
当需求部门需要领用物料时，首先需要在智能仓库系统上按照生产物资领料或项目物资领料提出申请，指定领用物料的名称、编码、数量、领用部门等信息，创建领料单，各部门领导审批合格后，系统会自动推送领料单至库管员终端。系统会将领料单中领用物料所在的具体位置信息提供给库管员，同时提示取货过程中所需的注意事项等信息，甚至能够通过控制指示灯系统来直观地提示物料所在位置。库管员依据批准的领料单，一一核实物料后，办理物料出库手续。对于直接用于生产的物料，在手持终端可以一步完成物料实物的入库和领料出库工作，系统自动完成交货、验货、收货、发货及结果查询业务。
（7） 库内管理
当物料出现存放不合理或存放串混时，通过智能仓库系统可以实现物料的可视化移位操作。移出物料时，库管员首先利用PC或手持终端扫描物料物码和仓位位码，然后使用手持终端完成下架操作，在这一过程中系统会减少库存物料数量，完成物料出库的账务处理。移入物料时，系统会自动根据物料属性等数据，配置入库、入仓设置，并能自动将物料配置上架，在这一过程中系统会增加库存物料数量，改变物料属性信息，完成物料入库的账务处理。库管员还可通过手持终端扫描物料物码和物料摆放位置的位码，在手持终端上完成上架操作。
库管员利用手持终端按照指定的仓库、货架、库区、库位顺序进行物料初盘、复盘、核销与盈亏损益等工作，盘点后系统自动生成报表。由于物料应用射频识别技术进行标识，系统在物料定期盘点或抽查性盘点时，会自动实现盘点数据的采集及处理，全程无需人工干预，从而有效避免出现人为
失误。
智能仓库系统还可根据物料计划情况实现库存预警和报废预警。在智能仓库系统中可以根据物料实际使用情况设置每种物料的最大、最小库存量和重订货警戒线，从而实现对库存物料的风险控制。当物料库存量接近设置的最大、最小库存量或低于重订货警戒线时，系统会进行报警提示，以便需求部门及时进行补充或停采等针对性地调整，优化企业的库存。对接近保修保养及质保期的物料进行预警，减少“呆”“傻”“死”物料的数量，可根据仓储物料生命周期数据的分析，对物料使用期限进行报警，保障生产安全。
（8） 查询统计管理
智能仓库系统还提供了查询和统计分析功能（图7），在手持终端上通过系统查询功能可以实时定位物料存放位置，并展现同一物料在不同仓库、区域及货位的具体信息，物料的相关数据一目了然。通过统计分析功能可以建立合理适用的报表和指标，对仓储作业过程进行综合评价，并建立库存评价体系（库存周转率、物资库零比、库容比等）。
统计分析功能通过图表或图形展示，对仓库物料进行多维度不同层次综合分析，为物料储备定额的编制积累经验，为需求计划的编制、采购工作的开展提供指导，为管理者的决策提供支持。
（9） 智能资产分析管理
智能仓库系统以物料管理为纽带，通过设备全生命周期管理对设备的计划提报、采购周期、安全库备、修旧利费4 个阶段进行全过程管理；实现计划与预算、运行与检修、实物与价值、业务与财务、战略与绩效5 大业务的应用集成；实现计划与预算、运行与检修、实物与价值、业务与财务、战略与绩效5 个一体化管理目标；实现安全可靠性、使用管理效率、使用寿命、全生命周期成本和收益等指标综合最优。
结 语
通过智能仓储物流系统的建设及应用，国能（天津） 港务有限责任公司提高了现有物资管理水平，降低了人工成本，并避免了人为操作失误带来的经济损失。精准地把握物资存收变化，为设备依赖型企业智能化物资管理树立标杆，对集团内乃至国内港口物联网实现、大数据协同、信息共享等方面将产生积极影响，为实现向数字化转型发展、智能港口建设迈进一步。
