西门子无线网络SCALANCE W在仓储物流中的应用

1、引言

当你尽情地享受新鲜营养的阿拉斯加鳕鱼时，你是否知道到这样的美味从深海到餐桌上需要经历怎样的“艰辛”？是否意识到整个过程中的温度控制对于鱼的品质有着至关重要的影响？是否了解在这美味背后的先进的实时物流技术？

在太平洋恩利集团新投产的青岛红岛水产工业园里，可以看到一派繁忙但井然有序的景象：满载着打捞出来后经过冷冻的各种鱼类的船只到达后，仓储人员使用RF终端扫描托盘号，确认收货。随即，叉车根据信息系统发送的仓位分配信息将货物送到指定仓位，并用RF终端扫描库存信息，收货信息被传回SAP WM。至此，入库操作完成。

整个入库过程有条不紊，流畅顺利。每条船上卸下数千吨冰冻鱼原材料仅在很短时间内内即可全部进入冷库，从而确保了鱼的新鲜高质。同时，入库信息详细完备，条码马上包括了品种名称、捕捞船名和捕捞日期等翔实数据。这些实时“保鲜”的数据不但满足了成品销售环节中的各项需要，也使日后的发货、查询、盘点等操作变得简便高效。而正是借助SIEMENS 先进的SCALANCE W无线实时传输技术将鱼与信息的“双保鲜”变成了现实。

2、项目背景

作为享誉世界的水产业巨头，太平洋恩利国际控股集团有限公司（Pacific Andes International Holdings）（以下简称“太平洋恩利集团”）的主要业务为环球采购、运输、供应冷冻海鲜食品。太平洋恩利食品有限公司是太平洋恩利集团位于青岛的直属公司，集水产品加工，运输及贸易为一体。其主导产品冷冻鳕鱼系列是国际水产界公认的A级产品，在国内外水产界享有很高声誉。

据《福布斯》杂志报道：按产量来算，太平洋恩利集团是全球产量最大的鱼片生产商。由于从1983~2003年的20年间，中国人均鱼肉消费量增长了四倍，亚洲的新兴渔业也随之迅速繁荣起来，而太平洋恩利作为该行业的领头羊更是表现不凡。集团在2007年创收10.8亿美元，净利润4,000万美元，销售额是2001年的3倍。

为了扩大产能以满足不断增长的需求，太平洋恩利集团于2007年在青岛红岛兴建新加工厂房，红岛一期工程总投资额约为9000万美元，预期加工产能每年可达6万吨，主要从事精加工产品，如即食产品的业务，大约在投产之后2~3年可达至满负荷运作。

同时，为了在冷库运作中降低操作失误、提升效率、加强管理，太平洋恩利集团决定改造原有的传统业务流程，实施SAP业务系统，建立一个全新的IT系统架构。而且，为了从实施的新型ERP系统中获得最大优势，太平洋恩利集团决定在冷库内采用实时物流操作，采取无线传输的高灵活性可靠方案进行信息传输。

3、控制系统总体情况

由于太平洋恩利集团所处的行业特性和本次项目的特点，给方案设计和项目实施带来一些难度：首先，太平洋恩利位于红岛的冷库温度设定为-35℃（现为-28℃，随时可升级为-35℃），在如此低的温度环境下，确保高效稳定运行本身就对设备提出了近乎“苛刻”的要求；其次，客户要求完成与SAP系统之间实现无缝连接的无线解决方案的设计与实施，如果没有功能强大的无线产品这是很难实现的。

基于以上要求，SIEMENS系统集成商德马泰克为太平洋恩利集团提供的整体解决方案包括括DEMATIC Pick-Director System（集成SAP系统的设备统一驱动接口中间件系统）、SIEMENS工业级专门为严苛环境设计的无线接入点SCALANCE W786及经典型无线接入点SCALANCE W788、并结合了LXE公司的耐低温无线移动终端、蓝牙扫描枪以及条形码打印机，还有防水耐冷冻的电子标签。

该设计方案的框架可以形象地比喻成人体的运行机制：SAP相当于人的大脑，而无线终端等可以比喻成人的手和脚，大脑需要通过神经系统指挥手脚，而SIEMENS 无线产品SCALANCE 788/786作用即相当于神经系统。SAP WM模块通过无线系统的可靠传输统一驱动底层无线终端设备，然后再将设备的执行情况反馈给WM模块。当进行入库/出库等操作时，SAP WM模块发出相应的指令，如何灵活高效地驱动终端设备以达到系统最佳利用率则是控制级别设备的主要职能。

以入库过程为例：货物到达仓库后，SAP系统下达入库指令。DEMATIC PDS下载/接收WM模块的收货操作指令，并自动分发指令到各底层设备驱动硬件完成任务，分派时PDS会根据系统繁忙情况进行灵活配置。随即，仓储人员使用RF终端扫描并记录托盘序列号条码，确认收货。然后，叉车根据信息系统发送的仓位分配信息将货物送到指定仓位，并用RF终端扫描库存信息，收货结果经过中间件整理和汇总后被传回SAP WM模块。

这一系列动作都必须有可靠的无线传输来保证。

4、解决方案

太平洋恩利集团位于红岛的冷库主要储存原料鱼及鱼类成品等货物，冷库温度设定为-28℃~-35℃低温的环境使得设备的选型和操作颇具特色。如仓库内使用钢结构驶入式货架以及全封闭式叉车，工人需要透过叉车玻璃进行条码扫描，叉车内安装有车载终端，同时，为了增强灵活性，每套车载终端还配有轻便型无线蓝牙扫描枪，当有需要时，工人可以走出车外并携带无线扫描枪进行条码扫描；冷冻环境下，设备的外壳、电池、以及内部的电路板结构等都要求作特殊处理，同时需要设备具有防冷凝的效果。

同时对于一个大型的仓库物流系统，如何通过无线传输快速的完成一些列入库出库动作，需要强大的无线产品的支持。

在此方案中，集成商选用了SIEMENS SCALANCE W786 专用于高严酷环境的无线接入点（工作温度：–40°C to +70°C；可以同时工作在2.4G和5G工作模式下）。

在仓储物流的应用环境下，如何进行无线网络布置达到信号的无缝覆盖也是很重要的方面。

红岛冷库采用了定向天线的无线接入点布置方案，如下图：

设计说明：

1、 所有需覆盖的场地,保证有两个不同AP信号,确保当一个AP故障不会导致信号覆盖下降。

2、 红岛仓库AP采用双天线,每一面天线覆盖一条操作通道,在保证覆盖效果下,节省客户投资。

3、 所有AP采用工业级7dBi板状定向天线,保证信号覆盖广度和深度。

4、 整体网络拓扑连接图双主机、双链路、双Switch冗余无线AP信号双倍冗余覆盖如下图所示：

5、用户收益

该套系统很好地满足了太平洋恩利集团的需求，在改进业务流程、改善客户服务水平、提升运作效能、降低能耗等日常运维成本以及满足系统快速上线需求等方面均将取得明显效果。

业务流程操作方面：该系统使太平洋恩利集团能够以更有效、更廉价的方式管理订单和相关库存数据。通过该系统，太平洋恩利集团降低了错误率和处理错误导致的成本，提高了数据完整性、库存能见度和订单供品率，增加了销量并改善了客户服务水平，使客户能够以更低的成本享受到更充足、更及时的交货。

在效能提升方面，最明显的收益莫过于减少了对冷库内叉车的需求量。由于无线环境下的RF终端系统能够将指令实时地呈现在操作员面前从而使得以往叉车进行查找、等待的时间大大减少，目前每个库（面积为1km²）一台叉车就已足够。

6、 用户反馈

西门子无线设备在冷冻仓库中的成功应用，使低温存储的物流行业摆脱了有线的限制，大大提高了设备的工作效率，从整体上提高了经济效益。