基于物联网技术的智能化仓储物资管理系统的研究与实践

自机组投运以来, 我厂对物资管理非常重视, 一直保持积极的实践, 探索更加完善的管理方式, 确保了物资的准确规范管理。 物资管理系统已投运接近十年, 一直依靠生产物资管理系统和纸质物资卡相结合的方式, 进行物资的收发、转移和盘点工作。 随着这几年的物资仓库扩建、 备品备件的数据库日趋庞大, 原有的管理方式已显得非常繁琐, 效率低下, 出错率较高, 甚至出现物资的数量或存放地点错误, 对机组的安全稳定运行较大隐患。

项目实施前, 我厂仓库管理的主要工作流程及存在的问题:

(1) 物资入库。 生产物资到库后, 统一安排在仓库存放。由物资人员联系生产管理人员确认物资数量和型号无误后, 安排入库。 物资放入制定货架, 物资管理人员填写纸质物资卡, 摆放在物资旁, 同时使用数码相机对物资拍照, 然后在Maximo系统中录入物资的信息, 将照片作为附件上传以供查阅。 而纸质条码存在易复制、 不防污、 不防潮, 只能近距离可视范围内读写, 条码出现故障, 会导致物资信息不可查。同时物资照片上传繁琐。

(2) 物资发放。 物资的出入库由人工进行。 生产管理人员拿着经过审批的领料单, 交给物资管理人员, 物资人员查找记录下物资所在位置, 取要求数量的物资, 交给生产人员, 然后通过PC机, 对物资的信息进行修改, 再进行下一个发料程序。 在这个工程中, 全部由人工进行, 工作频繁重复, 由于需要记住货物的位置和数量, 容易出错。 由于需要一对一服务, 人工成本高。 尤其发完料, 数据不能及时修改, “物”“账” 暂时不对应, 在其他人员需要领用此物资时出现账上有物资, 而实际无库存。 同时, 物资人员技术水平参差不齐, 容易忘记物资位置、 物料进行过转移后位置变更、 发完料忘记修改物资信息, 加重了导致仓库的发料工作。

(3) 物资转移。 在物资的分类发生改变后, 需要将物资转移至指定货架。 物资信息的变更需要手工记录, 然后在PC机上进行数据修改, 流程繁琐易出错。

(4) 物资盘点。 分为例行盘点和年终盘点。 例行盘点一月一次, 盘点工作量巨大, 需要物资人员一个个货架进行盘点计数, 导致盘点周期长, 易出错且错误很难发现。 发现“账”“物” 不符, 核对纠正周期长。 更严重的是物资缺失或被偷盗不能及时发现。 而年终盘点需要外委进行, 成本高昂, 周期长。 仓储环节人工需要较多, 涉及人工费用80 万/年。

(5) 物资信息的维护。 目前, 对物资信息的查找、 修改等操作, 需要在PC机上登入物资管理系统进行操作。 物资库房较多且相距较远, 而PC机集中在物资办公室, 对物资信息的查找和修改不及时, 物资管理人员疲于奔波, 影响工作效率。

根据我厂物资管理存在的问题, 以现有的企业资产管理系统 (Maximo) 为平台, 将管理流程优化和无线局域网、 RFID技术、 智能终端等最新技术相结合, 成功地实现了仓库物资的实时智能化管理。

仓库物资实时管理系统有如下主要功能:

(1) 对现行的企业资产管理系统 (Maximo) 和物资管理流程进行全面梳理, 制定能有效提高物资管理效率, 同时控制管理成本的模型。

(2) 利用现有的移动通信网络, 智能终端等技术, 实现仓库物资的实时智能化管理。

(3) 物资的管理重点从 “人” 转移到 “物资”, 减少人工记录的失误率; 实现远程接收、 发放、 盘点、 给物资照相、转位等功能, 可进行实时盘点 (接收时盘点、 发放时盘点、抽盘等) ; 记录所有盘点物资, 便于全面掌握实物库存信息;并记录历次的盘点情况。

(4) 提高物资管理的准确性、 及时性、 信息共享, 从而提高生产管理的经济效益。

操作人员手持终端读取物资所在货架的RFID电子标签。标签信息显示在显示屏上, 终端通过2G/3G无线网络将标签信息上传到移动通信基站的数据服务器, 通信基站接入公司的VPN网络, 通过防火墙等设备, 接入到数据服务器。

相对传统网络, 无线局域网具有以下显著优点:

(1) 安装便捷。 一般在网络建设中, 施工周期最长、 对周边环境影响最大的就是网络布线施工工程, 往往需要破墙掘地、 穿线架管。 而无线局域网省去了网络布线的工作量。通过使用联通的3G技术, 只需要布置一台无线交换机, 直接使用联通信号, 构建了仓库管理系统的局域网。

(2) 使用灵活。 由于使用联通网络, 只要联通的gprs信号正常, 即可以随时随地通过智能终端对物资信息进行查找处理。

(3) 易于扩展, 经济节约。 无线局域网有多重配置方式, 可以根据需要灵活选择。 可以胜任从只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络, 并且能提供 “漫游” 等有线网络无法提供的特性。 具体到我厂, 在网络建设的时候, 预留网络地址, 以后如有新加用户只需要新增联通SIM卡, 进行简单设置就可以接入局域网。

系统紧靠实际需求, 针对物资管理的所有细节提出了解决方案, 建议了以下模型。 物资从采购到最后的出库, 对原来的整个管理流程进行了优化, 系统根据此模式开发和调试。

使用具有RFID射频识别技术的安卓手机, 针对我厂的仓库实际情况, 结合原有的物资管理平台和数据库, 开发了满足现有需要的一套客户端软件。 智能终端具有易于携带, 随时随地对物资数据进行查询和修改的显著优点。

此终端基于安卓系统, 扩展性强, 可以根据实际生产需求, 方便地进行功能的修改。

根据仓库管理的实际需要, 共开发了7个模块。

(1) 物资入库

点击:“查询待接收采购单” 按钮, 展示出所有待接收采购单列表。 点击某一项进入该采购单的明细, 可展示该采购单下所有的物资明细。 选择需要入库的某一项物资, 输入数量、 目标批次 (所属专业) 、 扫描货位号, 进行入库操作。

(2) 物资盘点

选择需要盘点的某一个货架, 进行盘点操作 (点击扫描、手动输入两种方式) 。 进入显示货架详情的界面, 该货架中的所有物资都会以折叠菜单的形式展现出来。

方式1: 点击 【扫描按钮】, 终端设备会扫描到附近的标签, 读出存储在标签中的信息, 以列表的形式展现货架号。

方式2: 点击 【手动输入】, 输入货架号, 系统会访问远程服务器, 获得货架的信息, 并以列表的形式展现出来。

如果在物资盘点时, 发现物资实际情况和系统内不符, 可进行盘点修改与更新报表。 在物资盘点操作界面, 修改盘点信息, 返回界面后, 点击 【更新报表】 按钮, 上传此次的盘点数据。 同时在Maximo服务端可以查看生成的盘点报表, 即可实现对物资信息的盘点统计。

(3) 物资转移

当物资原存放在货架A, 现根据生产需要, 需要转移至货架B, 可以通过此功能模块实现。 点击某一项货架信息, 会进入该货架明细界面, 弹出物资转移操作界面。 点击某一项物资明细, 弹出物资转移操作界面, 填写数量, 点击暂存。 更新原始标签信息, 并将更新信息保存到待转移货架。

(4) 物资出库

可通过选择仓库 (本公司新物资库和重利用库等) , 展现出所有可出库的物资信息, 还可以输入物资编码和工单号进一步筛选。 点击其中一项物资信息, 选择部门、 发放到人员、数量, 进行出库操作。

(5) 物资基础信息查询

物资基础信息查询分为 【精确扫描】 和 【库存事务】 两个功能选项。

精确扫描查询: 通过输入货位、 物资编码、 物资名称和批次, 查找出匹配到的物资信息并以列表的形式展现。 用于物资查询和盘点类似物资。 系统默认展示10 条数据, 可以上拉加载更多的数据。 点击某一物资可以展示更加详细的信息。

(6) 项目附件管理

选择某一物资, 进入附件上传界面, 可以进行拍照上传图像附件和查询该物资下的所有图像信息。 便于对物资的验收、 领用、 盘点提供实物信息, 减少去现场核对物资的麻烦;也有利用在不同批次到货时进行物资对比。

(7) 主库存项目管理

在盘点时, 如发现某一物资实物规格型号与系统不符, 在核实无误时, 可进行数据修改, 保证物资账实相符。 也可以对物资拍照上传, 以方便物资使用人员查看物资图片。

目前系统已交付我厂仓库使用, 根据仓库情况配置了相应数量的终端, 调试和布置好了无线局域网, 对终端的使用和流程的改变进行了培训。 根据我厂仓库反映, 系统使用情况良好, 大大减轻了仓库人员的工作量, 提高了物资信息的准确性, 非常显著地优化了物资管理流程。 物资使用部分反映现在的物资验收过程简化, 物资的领用流程迅速准确, 得到了物资管理部门和物资使用部门的一致认可。