随着现代造船业的发展,出现了大吨位、高附加值船舶和海工产品,这些产品的系统复杂程度不断增加,所需的物资种类、数量也在增多,因此就给物资纳期管理和仓储管理提出了更高的要求。通过计算机网络技术和加密技术实现物资纳期管理。
近年来,物联网智能物流管理受到关注,在对物联网概念分析基础上,进一步分析了物联网的系统架构、工作流程和RFID系统,解决了传统仓储管理中信息处理效率低和出入库盘点不准确等问题,在出入库、的管理上具有快速、便捷、准确、高效等优点。
随着现代造船业的发展,出现了大吨位、高附加值船舶和海工产品,这些产品的系统复杂程度不断增加,所需的物资种类、数量也在增多。物资的到货及时性对生产影响巨大,因此采用互联网技术实现对主要物资的状态,保障生产。工业物联网是由多项信息技术融合而成的新型技术体系,是指通过智能装置,经过传输网络,将信息从远方的现场传达到指定的信息处理中心,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。物联网技术有三个要素:现场传感获取物体的信息、物体的信息通过网络实时传输过程和数据处理中心。
在实施过程中,现场物资信息是以二维码形式表示,使用PDA快速准确地提取二维码中的物资信息;PDA获取信息以后使用移动信息化模块进行信息实时传输,即通过无线WiFi和移动通讯(3G、4G)实现数据的远距离传输;而数据处理中心就是物资管理系统。
目前主要在供应物流的现场管理采用物联网技术。仓储管理是现代物流的重要组成部分,引入物联网技术,按照仓储管理“账、卡、物”一致的要求,结合互联网加密技术,实现纳期管理与仓储管理一体化的新型高智能化的供应链管理模型,实现“智能物流”。
方案与技术理论
方案
我们提出的基于物联网技术的仓储管理方案,采用现代的信息技术,以物资仓库为管理对象,通过对仓库管理的具体的作业流程和现有系统功能模块的梳理、改进、开发,利用物联网的数据互联的特性,将物资管理延伸到供应链的起始端——供应商,实现物资的配送、入库、出库、移库等过程的信息采集、物品追踪等过程管理作业,将物资状态信息反馈到物资管理系统中去,实现智能物流管理的标准化、信息化、智能化、集约化。
物资管理系统
物资管理系统分为两大模块,物资采购管理和物资仓储管理。物资采购管理主要是现代物流中的供应物流环节,包括物资采购的指令下达、合同签订、物资纳期管理等。物资仓储管理是现代物流中的生产物流环节,一般包括收货、仓储、发货等环节,而仓储管理系统是仓库的神经中枢,具有稳定性的特点,与物联网技术相结合,对仓库的各个业务环节进行数据记录,查询、统计和排序功能,将大量的、动态的数据和信息直观化,实现现场精确管理,相关业务间的集成和信息共享,仓储管理的高度自动化,实现对物流、信息流、资金流的统一,使之能够达到最佳的组合,起到最大的经济效益。
系统架构
系统结构采购考虑到开发难易度以及通用性,决定采用B/S (Browser/Server)的体系结构,即浏览器/服务器架构,它是互联网技术发展下对传统C/S架构的进步改进,与C/S架构相比,B/S架构更易于操作及管理。由于B/S架构通过网络浏览器就可以实现用户与工作界面的交互,浏览器本身具有规范性和一致性(统一使用IE),从而极大地方便了用户对系统的使用。
B/S架构的特点如下:
(1)更适用于用户分散的情况,用户可以不受的,随时随地通过浏览器对系统进行浏览、査询等操作。
(2)不需要额外安装客户端,只要在公司内部网络就可以访问系统,同时系统程序更新或功能扩充只需在服务器端进行,从而增强了系统的可性。
(3)B/S架构使服务器端负荷加重,其页面动态刷新会降低了系统响应速度,但是对于本系统来说,数据访问时间分散,数据访问峰值不高,不会对本系统造成影响。
开发
(简称 VS.NET)是一套完整的开发工具,是一个集成开发(Integrated Development Environment,简称 IDE),是全方位的开发平台,可以使用它来开发 Windows 应用程序、ASP.NET Web 应用程序,XML Web Service和移动应用程序。Visual Studio.net 包含 Visual Basic、Visual C++.NET 以及 Visual C#.NET 等不同的语言,本文采用的是VS.NET(Visual Studio.NET,VS.NET)编程和 ASP.NET 技术,采用 VB.NET 编程语言,实现基于 B/S体系结构的物资管理系统设计的大部分工作,使得物资管理更为方便和高效。
SQL数据库
SQL数据库系统是以分布式数据库为核心的一组软件产品,是目前最流行的B/S体系结构的数据库之一。作为一个通用的数据库系统,它具有完整的数据管理功能;作为一个关系数据库,它是一个完备关系的产品;作为分布式数据库,它实现了分布式处理功能。使用ADO.NET用于连接到数据库和管理数据库的事务,使操作者对数据库发出SQL命令,即从SQL Server数据源读取二进制数据记录流,并将数据推入DataSet,并使数据与数据库保持一致。
VPN技术
虚拟专用网(Virtual Private Network)是通过一个公用网络建立一个临时的、安全的、专用的内部网络连接,是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接,并数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移户的全球因特网接入,以实现安全连接;可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线,用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。
因为仓储管理系统的数据库位于公司内网中,公司以外的供应商要想传递数据必须通过VPN技术从外网访问处于内网的实物系统,进行信息查询和数据反馈。为信息安全,需要设置网络防火墙。
物联网技术
物联网是通过无线技术通信技术、射频识别(RFID)、信息传感设备,按制定的协议,把相关的物体与互联网相互连接起来,进行信息交换和通信,实现对物体的智能识别、、定位、管理和的一种网络。
WiFi技术
1997年IEEE推出了802.11无线局域网2 Mb/s 标准后,无线局域网并未得到普及,而1999年802.11b技术的出现使得无线局域网的速率可以到达11 Mb/s, 由于技术成熟以及移动终端的普及使无线局域网的市场不断扩大 ,随之而来的新的标准如 802.11g、802.11a 又将无线局域网的速率提到了一个新的高度,使之完全可以满足复杂的室内部署以及高带宽应用的需求。现在 IEEE 802.11 这个标准已被统称作 WiFi。
无线局域网基站布置在仓库四周,实现仓库100信号%覆盖,用于支持物资管理系统和现场的PDA设备之间的数据即时通讯。
RFID技术
RFID(Radio Frequency Identification)系统称为射频识别系统,是一种非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可工作于各种恶劣。同传统的条形码识别技术相比,RFID 有以下优势:无需精确对位读取;可读取不可见标签;可同时读取多个标签;可读写、修改标签中的数据。
最基本的RFID 系统是由电子标签(Tag)、读写器(Reader)、天线(Antenna)以及计算机系统(Computer system)组成,电子标签是系统中可移动的部分,它贴附于机电物资物上,存储有识别信息或加密校验等附加信息。当电子标签通过读写器控制区域时,将接收读写器发来的信号并自动作出应答。读写器接收来自标签的信号,并通过空中接口对标签进行能量供给。电子标签和读写器都由芯片和射频天线组成,借助天线的电磁耦合实现数据和能量的交换。电子标签是RFID 技术的核心部分。读写器(Reader):具备读取和写入标签信息功能的设备,可设计为手持式或固定式;主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号,并接收标签的应答信号,对标签的对象标识信息进行解码,将对象标识信息连带标签上的其他相关的信息传输到计算机进行相关数据的处理,并提供给实物管理系统使用。采用RFID技术后,将为仓储管理带来的好处是节省人工采集数据成本;自动化的仓库管理作业,提高工作效率;减少管理成本和人为差错;增进合作伙伴关系。
二维码
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。我们目前使用的是日本Denso Corp. 公司研的QR二维码。QR码是目前最流行的一种二维码,其解码速度快,可以存储多用类型,容量密度大,可以放入1817个汉字、7089个数字、4200个英文字母。QR码可以使我们在仓储过程中的使用更加灵活。
现场PDA
以Android系统为基础的现场手持设备,可以读取条形码或二维码信息,以及可以避免人为操作误差,物资及时的入库、发放、移位等操作,实时交互,与公司物流系统实现无缝集成,即时将操作数据与数据库同步。
方案的实施
物资编码设定
物资是我们仓储管理的基本对象,因此物资编码的使用将贯穿整个物资管理业务流程。包括有采购供应和仓储管理两个重要的业务环节。因此在物流信息化管理过程中,物资编码被标准化是很重要的一个环节。物资编码库以船型为对象进行编制,数据存储在物资管理数据库中。
标准编码分两部分,编码部分和物资描述部分。编码为纯数字,设定一定长度,按照物资类型分成两部分结构,一部分代表物资类型,另外为序列号的。物资描述部分名称和物资属性,中间用“;”隔开,多个物资属性之间用“,”隔开,物资描述应简短、明确;相似物资的物资属性结构应一致。当没有物资描述的时候,物资名称后面可以没有“;”。同一物资描述在系统中只有惟一的编码。
物资采购环节
采购指令由物资需求部门在物资管理系统中登记生成,进过生产部门领导电子审批可以直接流转到配套部。采购员在审价环节以后,可以直接将采购指令登记生成合同,合同文本为事先录入的模板。待合同文本正式在系统中被批准生效以后,系统自动生成可以打印的PDF电子版合同。同时供应商可以通过VPN远程登陆物资管理系统下载合同文本,打印纸面文本进行合同签订。当合同签订完毕以后,系统中合同状态也更新为签订完毕。通过物资管理系统,实现了从采购指令下发到合同的系统化管理。
物资到货入库
在供应商确定送货时,VPN远程登陆物资管理系统,根据合查询对应物资详细信息,点击发货并打印系统生成的送货单。送货单上有物资名称,型号规格、船号数量等信息,并生成对应的二维码。当货物到达仓库时,仓库保管人员可以通过手持PDA设备直接扫描二维码,完成物资到货、入库操作,同时打印出粘纸标签,贴于物资外包装上,作为该物资仓储管理的可视化标识。与此同时,供应商端将显示货物已到指定仓库。在仓库管理人员完成物资到货以后,采购员才能在系统进行付款的操作。
物资仓储管理
二维码标签可以作为物资的系统图形ID,贯穿整个仓储管理过程。包括物资的入库,开箱,移位,发放等物资在仓库中的每一个状态变化操作,都可以通过PDA和覆盖仓库的无线网组成的物联网系统记录在物资管理系统中。
在机电类物资中有一些物资在开箱验收是有附件的,附件因为体积和领用顺序的原因可能导致主件已经被领走,但是对应的附件还保存在仓库的某个角落,容易遗忘。因此我们采用RFID标签对附件物资进行管理。机电仓库管理员手工把开箱附件信息录入到物资管理系统中,并生成RFID标签信息。附件的物资编码不再增加,沿用主件的物资编码,只是在物资属性上增加附件属性标示以及相关信息字段,并且加上RFID标签信息。
在仓库中设置附件物资摆放区域,在物资管理系统设置对应库位信息。在附件物资现场加装固定式RFID阅读器,阅读器通过物联网与物资管理系统同步。阅读器分入和出两个部分,分别对应附件物资的入库、出库环节,RFID标签被不同的阅读器以后会在实物系统显示状态:物资在该区域或者离开该区域,附件物资的每一步动态变化都可以实时地显示在实物系统中,通过物资管理系统的视图看板,可以清楚的看到附件物资在整个仓库中的信息。
(作者单位:长兴重工配套部管理室)