庫(kù)管機(jī)器人推動(dòng)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理的發(fā)展,倉(cāng)儲(chǔ)管理論文

庫(kù)管機(jī)器人推動(dòng)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理的發(fā)展,倉(cāng)儲(chǔ)管理論文在鋼鐵企業(yè)物流管理中，倉(cāng)儲(chǔ)管理占據(jù)著核心的地位，倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)成本是企業(yè)內(nèi)部的成本中心，而手持終端是倉(cāng)儲(chǔ)管理的重要組成部分。通過(guò)手持終端來(lái)采集、處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)手持終端與整個(gè)物料管理系統(tǒng)相連，完成人機(jī)交互，對(duì)于提高整個(gè)物流系統(tǒng)的自動(dòng)化水平具有重要作用。本系統(tǒng)中采用手持終端管理庫(kù)區(qū)貨物，提出一種基于Web服務(wù)鋼鐵物流管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。1、物流倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．1系統(tǒng)架構(gòu)為了知足生產(chǎn)經(jīng)過(guò)的自動(dòng)化和集成化的要求，到達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，采用基于PDA與WebService的鋼鐵倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，主要包括三個(gè)部分：PDA、無(wú)線AP、WebService。系統(tǒng)架構(gòu)如此圖1所示。鋼鐵物流倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)一般是由入庫(kù)、出庫(kù)、搬運(yùn)、分揀、盤點(diǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，用戶通過(guò)PDA掃描鋼卷上的條形碼，PDA利用其無(wú)線收發(fā)功能，通過(guò)WLAN將鋼卷信息實(shí)時(shí)上傳到WebSer-vice端，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，并將操作結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在PDA上。PDA操作人員具有不同的操作權(quán)限，通過(guò)登錄不同的操作庫(kù)區(qū)來(lái)管理對(duì)應(yīng)庫(kù)區(qū)的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)。1．2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中通過(guò)手持終端完成出庫(kù)、入庫(kù)、倒垛等作業(yè)。用戶根據(jù)自個(gè)的權(quán)限能夠通過(guò)手持終端對(duì)庫(kù)區(qū)材料實(shí)現(xiàn)入庫(kù)、出庫(kù)、倒垛、翻運(yùn)、理貨等操作。手持終端從WMS數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取由MES系統(tǒng)提供的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)數(shù)據(jù)，通過(guò)掃描鋼卷?xiàng)l碼，經(jīng)終端程序處理后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絎ebService端，與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，并將結(jié)果反應(yīng)給用戶。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物從接貨、驗(yàn)收入庫(kù)、存放、配送、發(fā)放、運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。手持系統(tǒng)服務(wù)端的主要功能有：調(diào)度任務(wù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)操作、日志管理、權(quán)限管理等。手持終端軟件的主要功能有：1〕庫(kù)存管理。通過(guò)手持終端直接查詢或修改物料垛位信息，在庫(kù)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的庫(kù)位跟蹤。同時(shí)操作員還可直接在現(xiàn)場(chǎng)查詢物料其他相關(guān)信息，如規(guī)格、重量等，對(duì)物料的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行閱讀。2〕入庫(kù)管理。WMS系統(tǒng)接收、處理MES系統(tǒng)已經(jīng)編制好的入庫(kù)計(jì)劃信息，移動(dòng)終端系統(tǒng)負(fù)責(zé)物料入庫(kù)處理，包含查詢?nèi)霂?kù)單、掃描核對(duì)、生成行車命令以及入庫(kù)確認(rèn)功能。3〕出庫(kù)管理。WMS系統(tǒng)接收、處理MES系統(tǒng)已經(jīng)編制好的出廠計(jì)劃信息，并可在系統(tǒng)上顯示。移動(dòng)終端系統(tǒng)負(fù)責(zé)物料出庫(kù)處理，包含查詢出庫(kù)單、生成行車命令、掃描核對(duì)以及出庫(kù)確認(rèn)功能。4〕翻運(yùn)管理。翻運(yùn)包括翻運(yùn)出庫(kù)與翻運(yùn)入庫(kù)。翻運(yùn)指物料轉(zhuǎn)運(yùn)到另外的庫(kù)區(qū)中。通過(guò)手持終端能夠完成翻運(yùn)任務(wù)查詢、行車作業(yè)命令發(fā)送、翻運(yùn)確認(rèn)等工作。5〕理貨管理。理貨指庫(kù)區(qū)物料在出庫(kù)后不通過(guò)陸運(yùn)，需要運(yùn)載到碼頭通過(guò)船舶運(yùn)出。手持終端需要理貨任務(wù)查詢、物流核對(duì)和理貨信息錄入及確認(rèn)等功能。6〕人員管理。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了用戶權(quán)限管理安全機(jī)制，用戶對(duì)系統(tǒng)的操作只能在事先規(guī)定的權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行，根據(jù)用戶名、基于PDA與WebService的鋼鐵物流倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)密碼、庫(kù)區(qū)以及權(quán)限登錄手持管理系統(tǒng)。7〕日志管理。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了用戶登錄、退出的日志管理機(jī)制，PDA將用戶、操作庫(kù)區(qū)及操作類別等信息記錄下來(lái)，供管理人員的后期維護(hù)。2、手持終端數(shù)據(jù)采集與處理2．1手持終端數(shù)據(jù)采集手持移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)采集是本系統(tǒng)的重要組成部分。為實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)的信息化管理，需對(duì)物料及各類單據(jù)統(tǒng)一編碼，在倉(cāng)庫(kù)管理中引入條形碼對(duì)物料進(jìn)行標(biāo)識(shí)，免去人工操作可能帶來(lái)的錯(cuò)誤。手持終端采用移動(dòng)采集形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與處理，通過(guò)使用無(wú)線數(shù)據(jù)采集器〔PDA〕和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)組成無(wú)線局域網(wǎng)來(lái)完成。這種方式實(shí)時(shí)性好；數(shù)據(jù)采集器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接后臺(tái)程序服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程。本文就條碼選型、條碼識(shí)讀原理、物料及單據(jù)編碼規(guī)則進(jìn)行介紹。本系統(tǒng)中庫(kù)區(qū)物料只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的標(biāo)識(shí)，不需要攜帶大量的信息。一維條碼不管是可靠性、穩(wěn)定性，還是技術(shù)的可移植性方面，都符合企業(yè)內(nèi)部庫(kù)存物資管理的基本要求。所以本文選擇技術(shù)穩(wěn)定、可靠性高、價(jià)廉物美的一維條碼。本文采用手持移動(dòng)終端掃描一維條形碼來(lái)采集庫(kù)區(qū)鋼鐵物料信息。通過(guò)手持終端將圖形化的編碼符號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠辨別的數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)之間的通訊數(shù)據(jù)。當(dāng)今流行的光學(xué)掃描器是利用光學(xué)裝置掃讀條碼符號(hào)，并將光信號(hào)裝換成電信號(hào)。最后再由專門的譯碼器將電信號(hào)按一定的規(guī)則翻譯成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。本系統(tǒng)中一維的條碼掃描引擎是激光引擎，正常1m以內(nèi)沒(méi)有問(wèn)題，PDA具有自帶的條碼掃描后臺(tái)程序，開機(jī)自運(yùn)行，PDA通過(guò)Scan端口將掃描到的條碼經(jīng)過(guò)判定處理后顯示出來(lái)。為了對(duì)物料進(jìn)行規(guī)范化管理，根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的需要，采用適宜的條碼類型并根據(jù)一定規(guī)則對(duì)物料進(jìn)行編碼，由條碼生成軟件制作后打印在標(biāo)簽上。由于本系統(tǒng)中，只需要在企業(yè)內(nèi)部范圍內(nèi)對(duì)物料進(jìn)行標(biāo)識(shí)，所以選用一維條碼中的39碼，它是目前國(guó)內(nèi)企業(yè)內(nèi)部自定義碼制，在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需要確定條碼的長(zhǎng)度和信息。本文以沙鋼集團(tuán)鋼卷的標(biāo)簽編碼方式為例，闡述一維碼標(biāo)簽的一般編碼方式方法。鋼卷的標(biāo)簽由三部分組成：鋼卷號(hào)，集團(tuán)代號(hào)和重量信息。華而不實(shí)鋼卷號(hào)由廠別〔如C為一車間，D為二車間〕，年份和流水碼組成。如D384006900SG15440中D代表廠別，3為年份，84006900為流水碼，SG為集團(tuán)代號(hào)，15440為重量信息。企業(yè)信息平臺(tái)有大量的數(shù)據(jù)信息，在對(duì)其管理時(shí)有大量的單據(jù)文件。所以為了方便單據(jù)的分類管理，需先制定單據(jù)號(hào)的編碼規(guī)則，進(jìn)而對(duì)各種單據(jù)進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)，方便日后追蹤查詢。本系統(tǒng)中單據(jù)編碼由廠別，庫(kù)區(qū)，流水碼根據(jù)一定的規(guī)則互相組合而成。如CW02E45540中C為廠別〔一車間〕，W02為庫(kù)區(qū)〔2＃廠外庫(kù)〕，E45540為流水碼。2．2手持終端數(shù)據(jù)處理庫(kù)存管理系統(tǒng)〔WMS〕是自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，它能對(duì)庫(kù)區(qū)中的設(shè)備運(yùn)行、物料出入庫(kù)作業(yè)、庫(kù)存管理進(jìn)行監(jiān)控。制造管理系統(tǒng)〔MES〕有庫(kù)區(qū)物料最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。本系統(tǒng)中WMS與MES實(shí)現(xiàn)對(duì)接。庫(kù)區(qū)作業(yè)任務(wù)有MES數(shù)據(jù)庫(kù)生成，下放至手持終端。如此圖3所示為企業(yè)各系統(tǒng)連接圖。由于手持終端不能直接與數(shù)據(jù)庫(kù)通信，所以在本移動(dòng)終端系統(tǒng)中設(shè)置了手持服務(wù)器端。服務(wù)端采用WebService技術(shù)作為技術(shù)基礎(chǔ)。它能對(duì)眾多其他業(yè)務(wù)單位的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)有效地調(diào)用。手持終端能夠通過(guò)綁定遠(yuǎn)程服務(wù)、本地服務(wù)和定制的代碼很方便地將WebService嵌入到應(yīng)用程序中。在本系統(tǒng)中，WebService端提供服務(wù)，客戶端〔即PDA〕消費(fèi)服務(wù)。PDA的基本行為包括數(shù)據(jù)采集、服務(wù)請(qǐng)求等。在詳細(xì)實(shí)現(xiàn)時(shí)，客戶端的功能主要是初始化窗體，接收MES系統(tǒng)下發(fā)的作業(yè)任務(wù)，采集物料信息，信息核對(duì)，在確定數(shù)據(jù)的類型符合數(shù)據(jù)庫(kù)的要求后，將數(shù)據(jù)傳送到WebService端，由Web服務(wù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。3、手持終端的無(wú)線通訊方式3．1無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)劃要求無(wú)線局域網(wǎng)能夠提供可靠的無(wú)線信號(hào)傳輸，在庫(kù)區(qū)作業(yè)時(shí)，移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)范圍非常大，因而必須采用無(wú)線傳輸方式。庫(kù)區(qū)空間廣闊，單個(gè)無(wú)線AP基站無(wú)法知足長(zhǎng)距離的無(wú)線傳輸，需要多個(gè)AP基站共同組建無(wú)線局域網(wǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)PDA需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、核對(duì)等工作，所以要求整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有良好的通信質(zhì)量，減少丟包率。在研究庫(kù)區(qū)無(wú)線局域網(wǎng)的規(guī)劃要求的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理選取無(wú)線拓?fù)錁?gòu)造、規(guī)劃設(shè)置無(wú)線接入點(diǎn)的位置與信道等方式保證無(wú)線信號(hào)在庫(kù)區(qū)中的全面覆蓋。3．2無(wú)線局域網(wǎng)構(gòu)造設(shè)計(jì)當(dāng)前，大部分WLAN采用Infrastructure形式組網(wǎng)。Infras-tructure組網(wǎng)形式易實(shí)現(xiàn)集中管理且能提供用戶身份驗(yàn)證，布局受環(huán)境限制較小，另外Infrastructure形式數(shù)據(jù)傳輸速率也明顯高于Ad－Hoc形式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的吞吐性能及時(shí)延性能等也不會(huì)有劇烈的惡化。因而，本系統(tǒng)采用Infras-tructure形式組網(wǎng)。庫(kù)區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造如此圖4所示。一個(gè)移動(dòng)接入點(diǎn)離開一個(gè)基站的覆蓋范圍移動(dòng)到另一基站的覆蓋范圍時(shí)，移動(dòng)接入點(diǎn)斷開與原基站的連接而建立與新基站的連接。在斷開與連接的經(jīng)過(guò)中，數(shù)據(jù)的可靠性成為必須考慮的問(wèn)題?；贗EEE802．11的AP切換可大致分為兩種：硬切換和平滑切換。硬切換是指移動(dòng)設(shè)備在移動(dòng)經(jīng)過(guò)中假如檢測(cè)到比當(dāng)下連接的AP基站信號(hào)更強(qiáng)的AP基站時(shí)，立即斷開與當(dāng)下AP基站的相連，建立與新的AP基站的連接。這種方式切換速度快，但由于不采取任何措施，丟包率相對(duì)較大。平滑切換是指當(dāng)移動(dòng)設(shè)備檢測(cè)到新的AP基站并與其進(jìn)行通信前，先由新的AP通知舊的AP將舊的AP上與移動(dòng)設(shè)備相關(guān)的信息及數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給新的AP后再進(jìn)行進(jìn)一步的通信。這種切換方式的特點(diǎn)是丟包率低，但是需要先由原AP基站將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)完成后才能進(jìn)行繼續(xù)通信，增加了切換的時(shí)延。本系統(tǒng)中選用的無(wú)線AP基于平滑切換形式，保證了AP點(diǎn)之間的平滑切換。4、系統(tǒng)的運(yùn)行與測(cè)試本系統(tǒng)中用戶通過(guò)PDA掃描鋼卷上的條形碼，PDA利用其無(wú)線收發(fā)功能，通過(guò)WLAN將鋼卷信息實(shí)時(shí)上傳到WebService端，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。Web服務(wù)以通用架構(gòu)打包起來(lái)，客戶端通過(guò)引用Web服務(wù)，設(shè)置代理類對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)接口調(diào)用，具體表現(xiàn)出了一種黑箱操作，減輕了開發(fā)者的負(fù)擔(dān)?；赪ebService的PDA系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用于沙鋼集團(tuán)廠外2＃，8＃庫(kù)及冷軋?jiān)蠋?kù)中，運(yùn)行該系統(tǒng)軟件時(shí)，登陸用戶根據(jù)不同的用戶權(quán)限對(duì)不同的庫(kù)區(qū)進(jìn)行操作，所有用戶均可對(duì)鋼卷進(jìn)行出庫(kù)、入庫(kù)倒垛操作，由于不同庫(kù)區(qū)具有不同功能需求，冷軋?jiān)蠋?kù)還具有上料等功能。用戶權(quán)限設(shè)計(jì)具體表現(xiàn)出了良好的人機(jī)交互。此系統(tǒng)還具有日志管理功能，記錄每個(gè)用戶登錄與退出不同PDA的時(shí)間與登錄庫(kù)區(qū)。便于日后對(duì)系統(tǒng)及人員的管理。5、結(jié)束語(yǔ)本文提出了基于Web服務(wù)的手持終端在鋼鐵物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，并在某鋼鐵企業(yè)運(yùn)行，使用效果良好，本方案是可行的。在手持終端中運(yùn)用WebService技術(shù)使得倉(cāng)庫(kù)管理人員能夠方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)操作、減少了作業(yè)錯(cuò)誤和貨物尋找的時(shí)間，提高了錄入數(shù)據(jù)的可靠性及效率性，確保了倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)效性。為企業(yè)管理層的決策處理提供了方便。【以下為參考文獻(xiàn)】：［1］鄧桂英．基于WebServices的第三方物流信息系統(tǒng)解決方案［J］．上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006〔3〕。［2］劉華美，王滔，許文，等．便攜式數(shù)據(jù)采集器結(jié)合條碼技術(shù)在人造板庫(kù)存管理中的應(yīng)用［J］．人造板通訊，2005，12〔2〕：23－26。［3］朱小燕．基于移動(dòng)終端的鋼鐵物流管理系統(tǒng)的研制