项目十:仓储管理信息技术
教学目的:通过学习,掌握仓储管理信息系统的基
本功能、作用;了解条形码技术、RFID技术、EDI、
EOS、 POS等信息技术的基本原理及其在仓储管理中的
应用。
教学重点:WMS的作用和功能,条形码技术、 RFID
技术、 EDI、EOS、 POS等信息技术
教学难点:仓储信息技术的核心思想和原理
教学时数:6学时(含实训2学时)
教学方法:课堂讲授、案例教学
仓储管理信息系统
1、仓储管理软件系统
• 仓储管理软件系统(Warehouse Management System, WMS)目
标是提高仓储管理的质量和效率,降低库存系统成本,以合理
库存量控制库存和采购。
• 仓储管理软件系统功能包括采购申请、物品收发与报废、库存
管理、往来单位、部门及人员管理等;仓储管理软件系统主要
用于企事业单位的物品、成品仓储、原料仓储管理等。
2、仓储管理信息系统的基本功能
• 仓储管理系统由许多的功能软件子系统组合构成。
• 仓储管理系统有计划和执行两个主要功能。
• 计划功能:订货管理、运送计划、员工管理和仓库面积管理等
• 执行功能:进货接收、分拣配货、发货运送等。
• 其他细分功能:
• 系统功能设定模块、 基本资料维护模块、采购管理模块、仓库管
理模块、销售管理模块、报表生成模块、查询功能。
3、仓储管理信息系统的使用
• 企业使用WMS出现的问题
• 企业需要加深对WMS的深刻认识
• 网络基础建设不足常常使WMS的实施效果差强人意
• 企业在成功实施WMS应该注意以下几点内容:
• 物流企业要选择好理想的系统开发商
• 物流企业要选择符合企业自身情况的系统软件
• 企业决策要量体裁衣,保证需要
• 考虑产品本身的功能选择仓储管理系统时应该注意的原则:
• 系统开放性与可扩展性
• 客户经验
• 相关产品线和发展方向
条形码概述
1、条形码概述
(1)条形码的概念
• 条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空,按照一
定的编码规则(码制)编制成的,用以表达一组数字
或字母符号信息的图形标识符。
• “条”(bar)是指条码中反射率较低的部分,“空
”(space)是指条码中反射率较高的部分。
(2)线号定义
• 逻辑单元0、1组成的序列构成一个二进制数,通过某些编码处
理,可用来表示字符,如ASCII。条形码中的黑线条与白线条构
成的序列,通过编码处理后,也可以用来表示字符。
• 在编码之前,首先我们必须将不同宽度的黑线条或白线条量化
成0、1或其它确定的一个逻辑值。条码由黑线条和白线条构成,
一个条形码中含有多种宽度的黑线或白线。各种不同宽度的黑
线用1,2,3,4表示,各种不同宽度的白线用a,b,c,d表示。
• 表示线条宽度的基本单位是“模”,这不是一个绝对的单位,
而是相对某个条码规定的单位,这个条码中各线条的宽度就用
这个单位来度量的,比如我们可以规则定1模为3像素,那么
模就是像素,在使用标准大印时,1模是毫米。
• 条码字符集:条形码的码制不同,所使用的字符集也不同。
• 连续性与非连续性:每个字符都用某一特定的条码表示,
这些条码按一定的规则排到一起才构成完整的条形码。如
果排列的时后,每字符条码之间还需要白色间隙条分开,
那么这类条码就是非连续的,间隙大小往往也不是一个确
定的数,而只是给出容许的范围。
• 定长条码与非定长条码:EAN、UPC等是定长条码,如EAN13
表示13个数,不能多也不能少。而39码、93码、128码、25
码、库德巴码是非定长条码。
(3)编码方法
利用条纹和间隔或宽窄条纹(间隔)构成二进制的
“0”和“1”,并以它们的组合来表示某个数字或字符,
反映某种信息。
宽度调节法
按照这种编码方式,窄单元(条纹或间隔)表示逻辑值“0”,
宽单元(条纹或间隔)表示逻辑值“1”。
宽单元通常是窄单元的2—3倍。
25条码:只有条表示信息的非连续型条码。
宽单元窄单元
模块组合法
条与空是由标准宽度的模块组合而成。
一个标准宽度的条模块表示“1”,一个标准宽度
的空模块表示“0”。
条模块
(条纹)
空模块
(间隔)
商品条
码模块
标宽
表示一个条码字符
(4)条形码的特点
• 输入速度快:条形码输入速度是键盘输入的5倍
• 可靠性高:键盘输入数据出错率(三百分之一)、利用光
学字符识别技术(万分之一)、条形码技术(百万分之一)。
• 采集信息量大:传统一维条形码(几十位字符)、二维条
形码(数千字符)。
• 灵活实用:作为识别手段单独使用、和有关识别设备组成
系统实现自动化识别、和控制设备联接实现自动化管理。
• 易于制作:对设备和材料没有特殊要求,识别设备操作容
易,不需要特殊培训,且设备也相对便宜。
(5)条码符号的组成
一个完整的条码的组成次序依次为:静区(前)、起始符、数据符、
(中间分割符,主要用于EAN13码)、(校验符)、终止符、静区(后)
,如图:
指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域,它能使阅读器进入准备阅
读的状态,当两个条码相距距离较近时,静区则有助于对它们加以区分,静区
的宽度通常应不小于6mm(或10倍模块宽度)。
指位于条码开始和结束的若干条与空,标志条码的
开始和结束,同时提供了码制识别信息和阅读方向
的信息。
位于条码中间的条、空结构,它
包含条码所表达的特定信息。
有些码制的校验字符是必须的,有些码制的校验字符
是可选的。
校验字符是通过对数字符进行一种运算而确定的。
构成条码的基本单位是模块,模块是指条码中
最窄的条或空单元:一
组条或空
组成
(6)条码识别系统的构成
条形码扫描仪
• 实际应用中,扫描器按扫描方式:固定光束式和移动光束
式。
• 固定光束式:又称接触式扫描仪,就是指扫描器的光束是
相对固定的,靠手动和接触条形码符号才能读取条形码符
号信息。
• 下图是固定光束式光笔扫描器结构示意图。
电荷耦合扫描仪
扫描器
(8)条码的识读原理
基本工作原理
电路
放大
光电转
换器
光线
光学
系统
成像 电信号 模拟电压
方波信号
滤波
整形
译码器
数字信号
接口电路
光强信号
电信号(模拟信号)
整形后信号(数字信号)
条码识读系统的组成
(3)放大、整形与计数
2、条形码的分类
条形码按照不同的分类方法,可从不同的角度进行分类。
• 按码制分类(6类)
• ①UPC码
UPC条形码
商品代码
长度固定、连续性数字式码制
字符集:0~9
• ②39码
条、空均表示信息
非连续、非定长、具有自校验功能
字符集:0~9,26个大写字母、7个特殊字符(— 。 Space / % ¥$)
用于工业、图书及票证
• ③库德巴码
Codabar码示意图
条、空均表示信息
非连续、非定长、具有自校验功能
字符集:0~9,4个英文字母(A-D (起始) )、6个特殊字符(- : / 。 + ¥)
用于医疗卫生、图书馆行业、仓库和航空快递包裹
每个字符由4条黑色线条,3条白色线条组成。字符间有一个间隙做区隔。
• ④EAN码
商品代码
连续、定长
字符集:0~9
EAN13、EAN8
• ⑤交叉25码
连续、非定长、自我校验
字符集:0~9
用于仓储、物流管理
• ⑥128码
连续、非定长、自我校验
字符集:0~9
用于生产流程控制、仓储管理、车辆调配、货物追踪、医院样本管理
• 按维数分类
• ①一维条码:UPC、EAN、Codebar、Code93、Code128
、 Code39
• ②二维条码:纵向和横向两个方向表达信息。
射频识别技术
1、射频识别技术概述
(1)射频识别技术的概念
• 射频(Radio Frequency),就是射频电流,它是一种
高频电流。
• 射频技术:利用这种高频电流的传输能力,进行数据
传输的相关设备和技术。
• 射频识别( Radio Frequency Identification):是
射频技术在信息识别中的应用,也叫射频识别。
• 射频识别技术:利用无线电波或微波进行非接触的单
向或双向通信,达到数据采集和数据交换的目的的自
动识别技术。
每秒变化小于1千次的交流电
称为低频电流,大于1万次的
称为高频电流。
电流流过导体,导体周围会形成
磁场;交变电流通过导体,导体
周围会形成交变的电磁场,称为
电磁波。在电磁波频率低于
100khz时,电磁波会被地表吸收,
不能形成有效的传输,但电磁波
频率高于100khz时,电磁波可以
在空气中传播,并经大气层外缘
的电离层反射,形成远距离传输
能力,我们把具有远距离传输能
力的高频电磁波称为射频,射频
技术在无线通信领域中被广泛使
用。
(2)射频识别技术的发展背景
• 起源:第二次世界大战的军事通信
• 跟踪军用物资
• 跟踪受伤士兵
• 发展:1985以后进入商业领域
• 生产管理、仓库管理、运输管理、物料跟踪、运载
工具和货架识别
• 超市中商品防盗
(3)射频识别技术的特点
• 快速扫描且同时识别多个物体
• 体积小、形状多样
• 抗污染能力强、耐久性强
• 可重复使用
• 穿透性好,可无屏障阅读
• 数据记忆容量大
• 安全性好
2、射频识别系统的构成和工作原理
(1)RFID的构成
• 信号发射器(射频标签)、信号接收器(阅读器)、
发射接收天线
• 信号发射器
• 在RFID系统中,信号发射机为了不同的应用目的,会以不同
的形式存在,典型的形式是标签(TAG)。
• 标签相当于条码技术中的条码符号,用来存储需要识别传输
的信息。
• 与条码不同的是,标签必须能够自动或在外力的作用下,把
存储的信息主动发射出去。
• 标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的低电集成
电路。
• 标签分类:主动式标签、被动式标签、只读标签与可读可写
标签、标识标签与便数据文件
• 主动式标签、被动式标签
• 按照标签获取电能的方式不同划分
特点 优点 缺点
主
动
式
主动式标签内部自带电
池进行供电。
电能充足,工作可靠性高,
信号传送的距离远。主动
式标签可以通过设计电池
的不同寿命对标签的使用
时间或使用次数进行限制,
它可以用在需要限制数据
传输量或者使用数据有限
制的地方。
使用寿命受到限制,
而且随着标签内电
池电力的消耗,数
据传输的距离会越
来越小,影响系统
的正常工作
被
动
式
被动式标签内部不带电
池,要靠外界提供能量
才能正常工作。被动式
标签典型的产生电能的
装置是天线与线圈,当
标签进入系统的工作区
域,天线接收到特定的
电磁波,线圈就会产生
感应电流,在经过整流
电路给标签供电。
被动式标签具有永久的使
用期,常常用在标签信息
需要每天读写或频繁读写
多次的地方,而且被动式
标签支持长时间的数据传
输和永久性的数据存储。
数据传输的距离要
比主动式标签小。。
• 只读标签与可读可写标签
• 根据内部使用存储器类型的不同划分
特点
可读标签 只有只读存储器ROM和随机存储器RAM。
ROM用于存储发射器操作系统说明和安全性要求较高的数据。
RAM用于存储标签反应和数据传输过程中临时产生的数据。
可读可写标
签
除了ROM、RAM和缓冲存储器之外,还有非活动可编程记忆存
储器。
这种存储器除了存储数据功能外,还具有在适当的条件下允
许多次写入数据的功能。
• 标识标签、便携式数据文件
• 根据标签中存储器数据存储能力的不同划分
特点
标识标签 标识标签中存储的只是标识号码,用于对特定的标识项目,
如人、物、地点进行标识,关于被标识项目的详细的特定的
信息,只能在与系统相连接的数据库中进行查找。
便携式数
据文件
便携式数据文件就是说标签中存储的数据非常大,足可以看
作是一个数据文件。这种标签一般都是用户可编程的,标签
中除了存储标识码外,还存储有大量的被标识项目其它的相
关信息,如包装说明,工艺过程说明等等
Tag构造示例
RFID芯片卡构造示例
• 信号接受器
• 在RFID系统中,信号接收机一般叫做阅读器。
• 根据支持的标签类型不同与完成的功能不同,阅读器的复杂
程度是显著不同的。
• 阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。
• 阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更
正功能等。
RFID读卡器示例
• 天线
• 天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。
• 在实际应用中,除了系统功率,天线的形状和相对位置也会
影响数据的发射和接收,需要专业人员对系统的天线进行设
计、安装。
(2)RFID的工作原理
• 基本流程:
• 阅读器通过发射天线发送一定频率射频信号,当射频卡进入
发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活。
• 射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去。
• 系统接收天线接收从射频卡发送来的载波信号,惊天先调节
器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码,然
后送到后台主系统进行相关处理。
• 主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做
出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。
RFID 读取流程
读卡器读卡器
外部天线外部天线RFIDRFID芯片芯片
资料中心资料中心
标签标签
RadioRadio
FrequencyFrequency
资料显示资料显示
RFID运作原理
RFID运作原理
以汽车收费站监控的例子说明。 RFID 系统由 Tag 芯片、天线、
读卡器所组成,接收信息并传至计算机系统处理
(3)RFID的分类
• 按工作频率:低频、高频
• 按读写次数:可读写卡、一次写入多次读出卡、只读卡。
• 按射频卡的有源与无源:有源、无源
• 按调制方式:主动式、被动式。
(4)RFID的应用
• 物流和供应管理
• 生产制造和装配
• 航空行李处理
• 邮件/快运包裹处理
• 文档追踪/图书馆管理
• 动物身份标识
• 运动计时
• 门禁控制/电子门票
• 道路自动收费
• 城市一卡通的应用
• 高校手机一卡通的应用
• 仓储中塑料托盘、周转筐中的应用
• 食品安全管理
• 猪肉RFID追溯系统,即生猪自入栏起就戴上电子耳标全程记
录养殖状况;在屠宰场一宰完,猪肉就加挂RFID无线芯片,
监控屠宰和物流环节;到了门店和超市,电子秤就将芯片内
容读取保存;零售环节在顾客购买时给肉贴上电子标签,注
明猪肉重量、价格、出厂条码号和销售门店号,一旦出现问
题,即可溯源追查。
具体
实例
RFID 应用示例:物流领域
• 从航空公司到邮局
RFID物流应用
无缝集成、透明的
可视性和数据
收集:
包裹行程安排/跟踪
ULD 行程安排/跟踪
集装箱跟踪
分拣/包装/上架
地点/位置/堆放
码垛堆集
物流物流 – – 叉车读取器系统叉车读取器系统……
在配送中心当推车经过 RFID Readers时,
获取每一箱货物的数据
RFID Reader #1 有标签的的推车 RFID Reader #2
• Step 1: 推车
经过Reader门户
• Step 2: 解决
方案从reader抓
取每个箱子的数
据
• Step 3: 解决方
案 生成业务相
关事件,传送到
数据中心
EDI、EOS、POS技术
1、EDI技术
(1) EDI的发展
• 20世纪60年代末 欧洲和美国
• 1968 美国运输业公司成立了运输数据协调委员会。
• 发展的背景:
• 信息技术的高速发展——通讯网络发展——经济全球化
——获得最佳经济效益必须提高效率,而EDI可以帮助实
现。
• 全球贸易额的上升致使贸易单证、文本数量增多——降
低成本,必须要提高处理单证文本的速度和效率——EDI
• 20世纪八十年年代 德、加、英、法、澳、新纷纷制定自己
的EDI标准。
• 1985 新的国际标准”EDIFACT“ 用于行政管理、商业、运
输的电子数据交换。
(2)EDI的概念
• EDI是Electronic Data Interchange的缩写,即电子数据互换。是一
种在公司之间传输订单、发票等商业文件的电子化手段。
• 电子数据交换是按照协议的标准结构格式,将标准的经济信息,通过
电子数据通信网络,在商业伙伴的电子计算机系统之间进行交换和自
动处理。由于使用EDI可以减少甚至消除贸易过程中的纸面文件,EDI
又被人们通俗地称为“无纸贸易”。 。
• 国际标准化组织:贸易(商业)或行政事务处理,按照一个共认的标
准,形成结构化的事务处理或信息数据格式,从计算机到计算机的数
据传输。
• 美国国家标准局EDI认证标准委员会:独立组织之间通过电脑,以标准
的语意结构来传输明确的业务或策略性信息。
• UN/EDIFACT定义:贸易伙伴电脑系统之间,以最少的人工介入方式交
换标准格式的资料。
• 在计算机之间,以商务的标准格式进行的商业或行政业务数据的电子
传输。
• 从上述EDI定义不难看出,EDI包含了三个方面的内容,即计算机应用、
通信网络和数据标准化。其中计算机应用是EDI的条件,通信环境是
EDI应用的基础,标准化是EDI的特征。这三方面相互衔接、相互依存,
构成EDI的基础框架。
• EDI系统模型
(3)EDI的特点
• EDI是在企业与企业之间的传输商业文件数据
• EDI是传输的文件数据都采用共同的标准
• EDI通过数据通信网络(增值网、专用网)来传输数据
• EDI数据的传输是从计算机到计算机的自动传输,不需要人工的介
入操作。
增值网络是将制造业、批发业、物流业、零
售业等之间的信息,通过计算机服务网络来
相互交换的信息系统。
VAN最大的特点是通过计算机服务网络,使不
同企业、不同的网络系统可以相互连接,从
而使不同形式的数据交换成为可能。
(4)EDI产生的效益
• 改进企业间的通讯,加速处理问题的效率,减少纸面通讯,降
低成本。
• 通过对数据进行电子式的记录可以减少错误,提高总体质量,
降低数据对人的依赖性。
• 减少库存。和MIS连接,能更快更精确的填写订单,减少库存。
• 能是贸易双方更迅速有效的进行贸易,简化了订货或存活过程,
是双方能充分利用各自的人力和物力资源。
• 改善客户服务。EDI的战略效益在于通过发展与客户和供应商的
密切联系,巩固和增强企业的竞争地位,使企业能为客户提供
优质服务,从而提供销量和利润。
2、POS技术
(1)POS系统的概念
• POS(Point of Sale),是销售时点信息系统的简称。是指
在销售商品时,通过自动读取设备(如收银机)直接读取商
品销售信息,并通过通讯网络和计算机系统,传送至有关部
门进行分析加工,以提高经营效率的系统。
• 该系统在销售的同时,采集每一种商品的销售信息并传送给
计算机,计算机通过对销售、库存、进货和配送等信息的处
理和加工,为企业的进、销、存提供决策依据。
如商品名、单价、销售数量、销售时间、
销售店铺、购买顾客等。
(2)POS系统的特点
• 分门别类管理
• 零售业的单品管理是指对店铺陈列展示销售的商品以单
个商品为单位进行销售跟踪和管理的方法。由于 POS信
息即时准确地反应了单个商品的销售信息,因此 POS系
统的应用使高效率的单品管理成为可能。
• 顾客管理是指在顾客购买商品结账时,通过收银机自动
读取零售商发行的顾客ID卡,或顾客信用卡来把握每个
顾客的购买品种和购买额,从而对顾客进行分类管理。
• 职工管理是指通过POS终端机上计时器的记录,对职工的
出勤状况和工作效率进行考核。
• 自动读取销售时点的信息
• 在顾客购买商品结账时,POS系统通过扫描读数仪自动读
取商品条形码标签或OCR标签上的信息,在销售商品的同
时获得实时的销售信息,这是POS系统的最大特征。
• 实现信息的集中管理
• 在各个POS终端获得的销售时点信息以在线联结方式汇总
到企业总部,与其他部门发送的有关信息一起由总部的
信息系统加以集中并进行分析加工。
• 如把握畅销商品和滞销商品以及新商品的销售倾向,对
商品的销售量和销售价格、销售量和销售时间之间的相
关关系进行分析,对商品店铺陈列方式、促销方法、促
销期间、竞争商品的影响进行相关分析等。
光学字符识别技术
• 有力连接供应链
• 供应链参与各方合作的主要领域之一是信息共享领域,而
销售时点信息是企业经营中最重要的信息之一。
• 在具有POS系统、EOS系统并能使用VAN网络的现代化企业
中,通过POS-EOS-VAN-MIS,将商品销售信息转化为订货
信息,并通过VAN网络自动传至上游供应商的管理信息系
统。
• 通过把握销售时点信息能及时把握顾客的需要信息,供应
链的参与各方可以利用销售时点信息,并结合其他的信息
来制定企业的经营计划和市场营销计划。
(3)POS系统的结构
• POS系统硬件的结构
• 前台收款机
• 网络
• 计算机网络系统可采用高速局域网为主、电信系统提供的广域
网为辅的整体网络系统。
• 硬件平台
• 大型商业企业的商品进、存、调、销的管理复杂,账目数据量
大,且须频繁地进行管理和检索,选择较先进的客户机/服务
器(C/S)结构,可大大提高工作效率,保证数据的安全性、
实时性及准确性。
• POS系统软件的结构
• 前台POS销售系统
• 后台的管理信息系统
4、EOS的概念及类型
(1)EOS的概念
• EOS是Electronic Ordering System的简称,即电子订货
系统。是指企业间利用通讯网络(VAN或互联网)和终端设
备以在线连接方式,进行订货作业和订货信息交换的系统。
发出订单企业的物
流配送中心
发出订单零售商
订货商品的检查、订货请求
发出订单批发商
汇总订单、检查核对、发出
订单
接受订单生产商
接受订单、发出订
单。
EOS基本框架
(2)EOS的分类
• 根据EOS所涵盖的范围来分,可分成狭义EOS与广义EOS:
• 狭义的EOS是指零售商将订单传送到批发商、供应商为止的自
动化订货系统;
• 广义的EOS则是从零售点下单开始经批发商接单后,再经验货、
对帐、转帐等步骤,完成所有商品交易动作为止。
• 从结构上看包括订货系统、通讯网络系统和接单系统三大部
分。
(3)EOS的类型
• EOS按应用范围,以及整体运作程序来划分,大致可以分为
以下三种类型:
• (1)连锁体系内部的网络型(一对多和多对一的结合)
• (2)供应商对连锁门店的网络型(直接的多对多、间接多对
多)
• (3)众多零售系统共同利用的标准网络型(利用标准化的传
票和社会配套信息管理系统完成订货作业)
(4)EOS的应用
• 销售订货业务过程
• 采购订货业务过程
(5)EOS的效益
• 给零售商带来的好处
• (1)下单简便,且迅速正确
• (2)交货期缩短,减少缺货
• (3)降低库存
• (4)管理方便
• 给供应商带来的好处
• (1)减少接单处理作业并缩短时间
• (2)减少退货率
• (3)保持适当的库存量