條碼技術在裝備維修器材日常管理業務中的應用

武 鵬，凌海風，楊煒辰，張 軍

(解放軍理工大學 野戰工程學院，南京 210007)

裝備維修器材日常管理是以裝備維修器材的庫存保管為中心所展開的一系列業務活動。這部分業務活動分3 個階段來實現:第一階段是裝備維修器材的驗收入庫;第二階段是裝備維修器材的維護保養;第三階段是裝備維修器材的出庫發運。裝備維修器材的日常管理過程，是從接運準備入庫的裝備維修器材開始，直到把這些裝備維修器材根據各種需要供應出去為止的全過程［1］。

近年來隨著我軍對裝備維修器材保障的信息化程度的要求不斷提高以及裝備維修器材保障本身規模的不斷擴大，現有的以庫房保管員手工記錄出入庫信息的管理業務已經暴露出一些問題與缺陷，主要表現在器材收發效率較低，難以滿足大批量器材收發的高效率運轉、準確率不易保證，不易精確化管理、信息化程度較低等方面。

條碼技術主要研究如何將信息用條碼來表示，以及如何將條碼所表示的數據轉換為計算機可識別的字符，將條碼技術引入到裝備維修器材日常管理業務可以在很大程度上提高器材的收發效率和準確度。

1 條碼技術

1.1 條碼技術

條碼技術是在信息技術基礎上發展起來的一門集編碼、印刷、識別、數據采集與處理與一體的綜合性技術。條碼技術的核心內容是利用光電掃描或圖像采集設備識讀條碼符號，從而實現機器的自動識別，并快速準確地將信息錄入到計算機進行數據處理，以達到自動化管理之目的。

1.2 二維條碼的特點和分類

二維條碼具有信息容量大(可容納上千字符)、密度高、可靠性高、可表示漢字及圖像多種文字信息、具有糾錯功能、保密防偽性強等優點。

二維條碼根據構成原理和結構形狀的差異，可分為兩大類型:一類是行排式或層排式二維條碼(stacked or tiered barcode)，如PDF417、Code49、Code16K 等;另一類是棋盤式或點矩陣式二維條碼，如QR Code 等。

1.3 QR 碼

QR 碼是二維條碼的一種，它具有全方位、超高速識讀的特點，呈正方形，只有黑白兩色［2］。在3 個角落，印有較小的“回”字形正方圖案。這3 個是幫助解碼軟件定位的圖案，用戶不需要對準，無論以任何角度掃描，數據仍然可以正確被識讀，QR 碼的樣式如圖1 所示［3］。

圖1 QR 碼

2 條碼應用系統的總體規劃與設計

2.1 系統總體功能設計

條碼應用系統是指采用了一維條碼、二維條碼作為數據采集和數據表示技術的計算機信息系統。條碼應用系統一般由數據源、條碼識讀器、計算機、應用軟件和輸出設備5 部分組成，如圖2 所示。

圖2 條碼應用系統組成

其中，數據源是用條碼表示的，在此使用QR Code 碼制作為應用系統的應用碼制;條碼識讀器是數據采集設備，它可以快速準確地捕捉到條碼表示的數據源，并將這一數據送到計算機處理;輸出設備將數據經過計算機處理后得到的信息以文件、表格或圖形方式輸出，供保管員及時、準確地掌握這些信息，制定正確的決策。應用軟件具體實現裝備維修器材日常管理的無紙化模式，部署在條碼識讀器和計算機上［4］。

2.2 系統硬件設計

2.2.1 信息源

利用二維條碼與一維條碼的配合應用實現對貨物和貨位的精確管理。其中一維條碼用于記錄貨位信息;二維條碼用于記錄器材信息。貨位信息采用“五號定位”，即庫房號、貨區號、貨架號、層數、貨位五者統一編號，從而實現對器材的精確定位。具體編碼格式如圖3。

圖3 貨位五號定位

器材信息使用二維條碼中的QR Code 來記錄，針對裝備維修器材的庫存期間全壽命信息跟蹤的目的，二維條碼所包含的信息量應盡可能的全面，設計的二維條碼標簽包含器材基本屬性(器材名稱、器材代碼、原廠編號等)，器材來源信息(來源情況、制造商名稱、制造商代碼等)，入庫驗收信息(入庫驗收時間、驗收人等)，保管信息(保管責任人、維護保養注意事項等)。

2.2.2 條碼識讀器

由于倉庫的工作環境靈活度比較大，工作方式應選擇手持非接觸式;由于需要識讀一維條碼和矩陣式的二維條碼，工作原理應選擇CCD 式;我們選擇的條碼識讀器應該是兼具條碼掃描和譯碼功能的，也就是平時所講的一體機，這樣即可以快速的查看到二維條碼所攜帶的信息，而且還可將譯碼得到的資料字符用于搭載在條碼識讀器上的手持式庫房管理信息系統(warehouse management information system based on palm)作為基礎數據。

綜上，選擇PDA(personal digital assistant)作為條碼識讀與信息處理的硬件設備。

2.2.3 條碼打印機

為了打印二維條碼、一維條碼，需要配備條碼打印機。條碼打印機通過打印頭把碳帶(相當于針打的色帶)上的墨印在條碼打印紙上(有一定標準大小的不干膠的打印紙)。條碼打印機是一種專用的打印機，具有工業級的品質，不受工作環境的限制，它不受打印量的限制，可以24 小時打印;另外，它的打印速度極快，最快可以達到10 英寸(24 cm)每秒。

2.3 系統軟件設計

由于很多倉庫已部署有器材管理信息系統ENMIS(equipment network management information system)，只需要開發部署在PDA 上的手持式庫房管理信息系統簡稱為WMISBP(warehouse management information system based on palm)，并做到2 個系統之間的信息集成即可。

ENMIS 主要負責裝備維修器材日常管理的業務數據管理和業務功能的處理，它可以通過臺式機終端的輸入部分或從PDA 收集到的數據完成系統的功能。WMISBP 可以看作是ENMIS 在PDA 上的擴展，它可以獨立處理PDA 收集到的信息然后同步到ENMIS，這對于裝備維修器材的日常管理是一個極大的促進。它可以通過掃描模塊收集一維條碼和二維條碼的數據，從而可以避免因人為失誤輸入而造成的錯誤，減輕了庫房管理員的工作負擔，實現了準確度極高的無紙化操作。

2.3.1 手持式庫房管理信息系統的硬件環境

本系統所采用的硬件平臺為基于Windows CE 操作系統平臺的PDA 以及基于Windows XP 操作系統平臺的PC 機［5］。

2.3.2 手持式庫房管理信息系統的軟件環境

WMISBP 運行的軟件環境是Windows CE 操作系統，在服務器端需要部署. NET 框架、IIS(Internet Information Services，互聯網信息服務)以及Web 服務。

數據同步是WMISBP 與ENMIS 產生關聯的核心，除了用到Web 服務以外，還需要同步軟件與之配套。MS Active-Sync 是目前世界上最優秀的同步工具軟件之一，可用于在移動設備和計算機間傳輸文件，具有跨平臺，界面友好等諸多優點。在此，我們選用性能穩定的MS ActiveSync 4.5 版本。

2.3.3 手持式庫房管理信息系統的設計

針對裝備維修器材日常管理的業務，手持式庫房管理信息系統應具有3 個功能模塊:器材上架、器材下架、庫存盤點。

1)器材上架

將記錄有器材完整信息的二維條碼貼在器材上后，利用PDA 掃描二維條碼從而確認該器材是否與入庫單中的器材吻合，待入庫驗收全部完成后，通過掃描張貼于貨位上的一維條碼來記錄器材所存放的位置。待該入庫單內的所有器材全部上架完畢后，即器材上架完畢。具體流程圖如圖4。

2)器材下架

利用PDA 掃描待出庫的器材并自動與調撥單進行比對，隨后掃描貨位上的一維條碼從而選中所要下架的器材，待該調撥單上的所有器材下架后，器材下架完畢。

3)庫存盤點

庫存盤點操作與器材上架操作類似，可以掃描器材代碼以查找器材，也可以掃描貨位代碼以查找貨位，檢查盤點貨位上的器材數量后，轉到下一器材或貨位。將每次的盤庫信息詳細記錄，如果有必要可以將這些信息以二維條碼的形式展示。

圖4 器材上架流程

圖5 器材下架流程

3 條碼系統在裝備維修器材日常管理業務中的應用

現以某舟橋團周轉器材倉庫為例，詳細介紹條碼應用系統在這里的應用。

3.1 系統

整個系統涵蓋了器材入庫管理、盤庫管理、出庫管理等業務。倉儲管理可以使用條碼作為器材在流通過程中的標識，借助先進的條碼識別技術，把各相關業務關聯起來，在倉庫內部形成一條完整的追溯鏈;結合對器材供應部門、器材使用單位的管理，使得對器材在庫存期間全壽命信息跟蹤成為可能。

通過條碼識別技術，使工程兵部隊倉庫的倉儲管理水平得到長足的提升，提高倉儲物資管理的準確率的同時，管理效率也得到了很大的提高。

3.2 系統架構

整個系統采用B/S 結合C/S 結構，其中器材管理信息系統采用B/S 結構，部署于主服務器上;手持式庫房管理信息系統采用C/S 結構，部署于手持機(PDA)上。

3.2.1 系統軟件平臺

1)服務器操作系統:Microsoft Windows 2003 Server

2)數據庫:Microsoft SQL Server 2008(服務器端);Microsoft SQL CE 3.0(手持機端)

3)客戶端操作系統:Microsoft Windows XP

4)手持機操作系統:Microsoft Windows CE

5)系統開發語言:C#

3.2.2 網絡拓撲結構

拓撲結構如圖6 所示。

圖6 拓撲結構

在關鍵位置部署有線網絡、PC 機和條碼打印機、數據采集終端通過專用的數據通信座連接PC 與實現數據交換。

3.2.3 手持式庫房管理信息系統功能簡介

本系統共有器材上架、器材下架、庫存盤點3 個模塊。3個模塊的操作類似，現以器材上架模塊為例進行簡要介紹。

器材上架模塊的功能是對已入庫的器材進行上架操作并將操作的數據記入系統。

1)打印器材二維條碼

在器材入庫驗收之后要為器材打印張貼二維條碼。在此我們使用bartender 這款條碼打印軟件，它支持廣泛的條碼碼制和條碼打印機，應用方便。使用時將按規定格式的含有所有器材信息的.xls 格式文件導入到bartender 中，軟件會自動生成QR Code。

2)信息同步

將手持式庫房管理信息系統與器材管理信息系統數據同步，以獲得最新的入庫單等業務數據。如圖7 所示。如果PC 機同步連接，直接調用本地保存的數據庫，系統也可以正常運行，但這樣做的缺點是無法及時獲取服務器端最新的數據庫，從而導致某些不合理的業務操作。信息同步完成后，便可以將手持式庫房管理收發儀(PDA)與PC 機斷開同步連接，以方便攜帶和進行各種業務操作。

3)選中器材明細

選擇“器材上架”模塊;雙擊入庫記錄，進行上架操作;進入器材上架界面;掃描到器材條碼后，程序會自動找到入庫單中的器材，若入庫單中無此器材，則會彈出“入庫單中無此器材”的提示框。如圖8 所示。

圖8 選擇上架器材

4)選擇器材位置

選中器材貨位輸入框，將掃描頭對準貨位條碼，按下掃描鍵，如果系統中無此貨位代碼，則會提示未找到貨位代碼，否則輸入框中顯示貨位代碼;或者直接在貨位代碼輸入框中輸入貨位代碼按下回車鍵;或者單擊“貨位”按鈕，彈出器材貨位列表，雙擊選中貨位。

5)填寫數量、完成上架

選中貨位代碼后返回入庫界面。在上架數量輸入框中輸入上架的數量，單擊“上架”按鈕，若該器材位置原先無放過此器材則會彈出器材基本信息后，填寫完整后單擊“確定”。返回原界面，單擊“上架”完成器材上架操作。

如果操作成功，上架數量輸入框會自動減去已上架的數量。可以單擊“上架明細”按鈕，會彈出該器材的上架明細。再次單擊該按鈕時，隱藏上架明細列表。如圖9 所示。

6)上架完畢，同步上傳數據

如果所有器材都上架畢后，單擊“上架完畢”完成上架操作。入庫操作完畢后，操作界面會自動轉入到主界面。單擊菜單欄中的“同步”、“上傳”將入庫結果上傳至信息系統。如圖10。

圖9 上架操作

圖10 上架完畢

具體實現代碼如下:

//入庫完成

4 結束語

條碼技術是一種經濟實用的自動識別技術，具有輸入速度快、采集信息量大、自由度大、設備結構簡單、成本低等特點。將其引入到裝備維修器材日常管理業務中，較好地實現了提高器材收發效率、提高業務處理準確度、業務流程可視化等核心目標。對提升裝備維修器材日常管理的質量、效率和效益在一定程度上起到了積極作用。

［1］曹小平.裝備維修器材保障［M］.北京:國防大學出版社，2005:246-248.

［2］龐明.物聯網條碼技術與射頻識別技術［M］.北京:中國物資出版社，2011:63-64.

［3］中國物品編碼中心.二維條碼技術與運用［M］.北京:中國計量出版社，2007:6-7.

［4］張成.條碼技術在立體倉庫物料管理中的應用［J］.中國制造業信息化，2003，32(10):76-77.

［5］曾宇容.基于條碼技術的現代倉儲管理系統設計［J］.科技管理研究，2006，28(7):215-216.

［6］劉增勇，歐燾，張愛民，等.軍事裝備維修器材供應鏈中不確定性分析及柔性管理［J］. 四川兵工學報，2012(10):41-44.