物联网技术在煤矿仓储管理系统中的实现

　　0、引言

　　目前,煤矿物资仓储主要为生产队组提供常用的配件和材料。仓库管理人员一般采用传统人工手动的方式对货物进行入库、出库和盘库操作。具体过程:入库时对货物进行人工分配货位并对其上架;出库时人工查找货物存放位置,取出货物并交付给生产队组;盘库时采用人工点数的方式核查货物的种类和数量并手动更新库存。该方式存在入库、出库和盘库耗时长、效率低的缺陷,如果物资种类和数量成倍增长,则必然要投入更多的人力进行操作维护,从而进一步增加了企业的人工成本。另外,人员在进行手动盘库时,由于仓储物资种类较多,极易造成物资数量出现差错,导致仓储物资库存数量不正确,物资不能正常入库和出库,影响企业的物流供应和正常生产,给企业带来巨大的损失。

　　针对传统煤矿仓储管理方式的缺点,本文提出了一种基于物联网的煤矿仓储管理系统。企业资源计划(Enterprise Resource Plan,ERP)是仓储管理系统的基础数据来源之一,因此根据ERP提供的基础资料对仓储中的每种货物进行标签管理,该标签具有唯一性,可视为货物的身份证。对货物的管理(入库、出库或盘库)可直接扫描其标签,并通过无线网络将标签数据发送到服务端,由服务端应用程序对数据做相应的处理,实现仓储管理的数字化、规范化和高效化,进一步提高煤矿仓储管理的水平。

　　1、物联网技术在煤矿仓储管理系统中的应用

　　由于煤矿仓储中存放的物品比较复杂且形态各异,因此可对货物进行标签化管理。标签主要采用条形码、二维码、点阵码等平面编码技术,可直接进行平面打印、印刷。平面编码可以存储特定的信息,将其输出打印到标签上,与物品进行绑定,在物联网中用于对物品的唯一性标志。

　　煤矿仓储管理系统主要采用条码、激光、红外等物联网感知技术,通过对货物的条码标签进行激光、红外扫描,读取标签中存储的信息,最终实现对货物的感知、定位、识别、计量等功能。

　　在以仓储为核心的供应链系统中,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口,在仓库内部不方便布线的地方,一般采用基于WiFi的无线局域网技术。

　　煤矿仓储管理系统的智能终端技术主要有数据采集、语音提示。借助这些技术,数据采集器可将物品的标签数据通过无线网络上传到服务端应用程序,应用程序根据接收的数据做相关智能分析和处理。货物入库时,系统可自动为其分配货位;货物出库时,系统会自动查找其存放的货位,并输出语音提示。

　　2、煤矿仓储管理系统实现

　　2.1系统综述

　　煤矿仓储管理系统主要包括2个方面的内容。

　　(1)同步ERP系统的基础数据,主要包括物料种类、供应商、组织机构、库房等基本信息;实现对ERP流程的增强开发,将入库、出库和盘库业务流程由仓储管理系统负责中转处理,作为统一的用户操作入口。

　　(2)引入条码技术,通过调用ERP的数据接口实现仓库货物的条码标签化管理。采用红外扫描方式,开发一套支持条码扫描的业务平台,业务功能主要包括系统管理、条码管理(生成、维护、打印等)、入库管理、出库管理、库存管理(涉及货物库存数量变化的业务)、货位分配管理、相关查询报表等。

　　系统实现了与矿方ERP数据的同步性,减少了企业的建设成本。对每个货物都标志了一个条码标签,通过扫描标签获得其存储的数据信息。入库时,可对货物进行快速货位分配以指引人员进行存储;出库时,可快速查找到货物所在的位置以指引人员取货;盘库时,可快速、高效、准确地更新库存,保证了库存数据的正确性和实时性,为企业核算成本提供了重要依据。由此可见,系统极大方便了用户的操作,提高了企业的生产效率。

　　2.2功能设计

　　2.2.1与ERP系统的对接

　　煤矿仓储管理系统与ERP系统的对接主要涉及基础数据和业务流程2个部分。

　　(1)基础数据主要包括物料分类、供应商信息、部门、组织机构等基础信息。

　　(2)业务流程主要包括入库、出库和盘库。煤矿仓储管理系统与ERP对接流程如图1所示。

　

　　2.2.2支持条码扫描的业务功能

　　(1)系统管理。系统管理模块主要功能:

　　权限管理。用户及权限设置,实现按角色分配用户权限及按业务分配用户权限。
　　数据字典。针对基础资料的定义和配置,主要用于编码管理。
　　日志模块。提供运行日志,方便用户追溯问题。

　　(2)条码管理。货物的条码按约定的编码规则在系统中生成,条码中包含了物料种类等信息,将条码打印成标签后粘贴到货物上,此标签当成货物的唯一性标志。

　　目前使用的物资编码为12位,实行四级编码制,编码的基本方法:左起为序第1—2位为一级编码,设定为物资类别编码;第3—5位为二级编码,设定为物资名称编码(或称大品种编码);第6—8位为三级编码,设定为物资型号编码(或称小品种编码);第9—12位为四级编码,设定为物资的具体规格明细、某种型号设备和配件明细。

　　(3)入库管理。供应商将货物送来后,系统根据到货单(也可通过ERP获得)对当前的货物进行入库操作。入库前,系统先根据物品的种类信息,对货物进行编码设置并粘贴标签,同时对货物进行货位分配,并将位置信息输出到大屏上,仓库管理人员按照分配的位置将货物入库,并使用数据采集器扫描货物条码,将条码信息上传至服务端应用程序并由其进行入库处理,更新库存。

　　(4)出库管理。系统自动扫描ERP的出库单,根据出库单明细获得出库的货物,然后将货物当前存放的位置输出到大屏上。仓库管理人员根据位置信息提取货物,并使用数据采集器扫描货物条码,将条码信息上传至服务端应用程序并由其进行出库处理,更新库存。

　　(5)盘库管理。仓库管理人员使用数据采集器扫描货物条码,将条码信息上传至服务端应用程序并由其直接更新库存。

　　2.2.3手持终端功能

　　手持终端主要由仓库管理人员负责使用,运行条码扫描程序,用于扫描、读取货物的条码信息,并将条码信息通过无线网络上传至服务端,然后由服务端应用程序进行具体处理,如入库、出库或盘库,更新货物的库存。

　　2.2.4报表查询

　　系统需要提供多种样式的报表给用户使用,用户通过报表能够查询当前货物的库存信息,以及入库单、出库单的详细信息。另外,系统还能将报表数据导出到Excel中,以便给企业管理人员提供决策数据。

　　2.3技术实现

　　2.3.1系统架构

　　系统为B/S架构,其服务器用于运行数据库服务,保存系统数据、基础数据、业务处理数据和业务处理逻辑;同时,服务器还要运行条码管理主程序,提供主要管理功能和业务处理功能,以及提供查询、编辑、删除条码数据的功能。手持终端用于运行条码采集程序,通过无线网络与系统服务器建立连接,实现数据的交互,完成入库、出库和盘库的操作。

　　2.3.2开发环境

　　操作系统:Windows Server 2003;数据库:Microsoft SQL Server 2000;Web服务器:IIS;开发技术:ASP.NET。

　　2.3.3接口技术

　　煤矿仓储管理系统和ERP采用的平台和技术都不同,针对此种情况,系统采用Web Service技术与ERP进行对接,完成数据同步。Web Service的主要目标是跨平台的可互操作性,它基 于XML(可扩展标记语言)、XSD(XMLSchema Definition,XML结构定义)等独立于平台的标准,是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。

　　在基于Web Service技术的基础上,系统与ERP之间的数据传输主要采用RFC(RemoteFunction Call,远程函数调用)方式实现,ERP提供标准 的BAPI(Business Application ProgrammingInterfaces,业务应用程序接口)。煤矿仓储管理系统调用BAPI,实现2个系统之间数据互访。根据本系统的功能需求,共开发了15个接口。

　　2.3.4系统安全保护

　　由于系统的重要性,需要进行完善的安全性控制。具体措施:用户名+密码校验登录。分部门、角色权限控制。系统管理员可以详细控制每个操作员的权限,权限控制到每个操作模块,防止非法操作。操作日志。详细记录每个用户的登录时间、登录IP地址,并对重要操作进行日志记录,方便系统问题的日后追踪。

　　2.3.5数据备份

　　系统的所有数据都保存在数据库中,为了保证数据的完整性以及防止服务器出现物理故障造成数据丢失,系统需提供数据备份功能。系统出现故障后,管理员可在最短的时间内恢复原有数据,尽可能降低损失。

　　3、煤矿仓储管理系统应用

　　系统在口孜东矿实施已来,对改革供应体制、保障物资及时可靠供应具有重要意义,主要表现为:

　　(1)解放人力资源,提高工作效率。通过使用煤矿仓储管理系统,变库存物资仓库管理为模拟仓储管理,对物资实行条码管理,提高了物资入库、出库和盘库的效率,进一步解放了人力资源,为企业减人提效、降低成本提供了保证。

　　(2)减少库存物资积压。煤矿仓储管理系统提高了物资入库、出库的效率,从而可进一步加快库存物资周转,减少库 存物 资积压,实现零库存管理理念。

　　(3)构建零星物资管控平台。对于企业生产中一些需求量小、使用频繁的物资,通过实施系统进行管理,实现零星需求物资的集中统一管控,既保证集中管控,又便于及时领用,是对集中招标采购方式的有效补充。

　　(4)提供便捷高效供应服务。仓储直接面向煤矿企业的生产单位,通过使用煤矿仓储管理系统,可适时、适质、适地、适量地提供所需物资,实现物资准时化供应,保证了企业生产的供应。

　　4、结语

　　煤矿仓储管理系统实现了与ERP基础信息、实时单据的共享和交互,并引入物联网条码技术对货物进行标签管理,提高了货物入库、出库和盘库的效率,加快了物资的周转,减少了物资的库存积压,提高了仓储管理的水平,为煤矿企业减人提效、降低成本提供了支持,为企业的生产提供了可靠的物资供应和保证。

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