化工自動化倉儲物流管理系統設計與實現

朱雷

（揚州恒基達鑫國際化工倉儲有限公司，江蘇揚州 211401）

倉儲物流管理系統屬于產品供應鏈中間層[1]，上層與ERP 相連，下層與運輸設備相連，該系統能夠與DCS 系統開展實時的數據交換，進而將企業資源計劃系統中獲取的訂單信息、交付信息準確無誤地處理，使得倉儲物流設施中能夠實時地將各種資源獲取。 在該系統中，物流設施也能將訂單執行情況定時傳輸到倉儲物流系統中，系統可以獲取物流信息， 并對物流信息進行管理，提升物流管理的速度與質量，進一步實現自動化的倉儲物流管理目標。

1 自動化倉儲物流管理系統的總體架構

化工自動化倉儲物流設施主要由產品物流和產品包裝兩個部分組成， 除了這兩個部分外，也引入了ERP 系統、DCS 系統和LMS 系統，通過這些系統構成了完整的管理系統[2]。 圖1 為自動化倉儲物流管理系統總體架構示意圖。

圖1 自動化倉儲物流管理系統總體架構示意圖

1.1 物流管理

物流系統的作用在于對倉庫產品儲存和產品進出情況進行管理，包括入庫管理，出入口管理、人員管理、車輛管理等，這些內容是物流管理的主要內容。

1.2 包裝管理

包裝系統的作用在于對包裝料倉和包裝線進行管理，包裝料倉的作用是將未包裝的產品存儲在特定的區域，包裝線的作用是將包裝后的產品運到特定的區域[3]。

1.3 ERP 系統

ERP 系統是一種基于信息技術而建立的管理系統，該系統具備了信息技術的優勢和前沿的管理理念，通過系統化管理模式給決策層提供多種行之有效的管理參照。 ERP 系統主要由MRP演變而來，屬于新型的集成化管理系統，管理的重點在于供應鏈管理，保障供應鏈的流暢性。 ERP系統的建立主要考慮到供應鏈資源的有效應用，能夠改善企業運作方式，使得企業核心競爭力能夠得到有效地提升。 ERP 系統中涵蓋了財務管理、會計核算、物流管理、生產控制管理、分銷管理、采購管理、人力資源管理和庫存管理等。 圖2為ERP 系統工作原理圖。

當前企業所用的倉儲物流設施的工作方式是借助于計劃信息、預測信息和訂單信息安排物流輸送的具體內容，從而實現生產計劃向著產品計劃轉變的目標，等到系統將物料和需求進行調控后，可以進一步將物流的時間、產品的數量等明確，然后按照倉儲物流計劃執行后續的物流任務，實現全方位管理目標。

1.4 DCS 系統

DCS 系統應用了處理器，工作的特點是顯示操作集中、控制功能分散和兼顧分而自治，通過這種綜合協調設計方案實現對物流各環節的控制， 在倉儲物流系統結構里，DCS 能夠將所有未進行包裝的產品信息傳送送到LMS 系統中，然后通過LMS 系統對產品損耗情況分析。 此外，LMS系統可以對故障的公用信號進行集中管理，在發現系統存在故障后及時發出警報，確保產品的安全。 圖3 為DCS 系統工作流程圖。

圖3 DCS 系統工作流程

2 自動化倉儲物流管理系統硬件設備

現階段市面上使用的管理軟件系統較多，例如EWM 系 統、SIMATIC IT 系 統、Optivision 系 統和Proficy 系統等。 但是，無論企業選擇哪一種軟件系統，都需要相應的硬件系統為軟件提供穩定的運行基礎，需要通過倉儲設施中安裝的各種硬件設備調控管理任務， 進而保障物流的穩定性，才能提升其自動化程度。

2.1 服務器

倉儲物流管理系統需要通過專門的服務器保障其運行的穩定性，在服務器內部加裝了多種系統軟件，其作用是調控物流系統運行。 例如：出入口管理軟件、倉庫管理軟件、人員管理軟件和車輛管理軟件等，系統能夠自主執行運算相應的物流信息[4]。 在系統中設立了工程師站，其作用在于調控服務器中各類軟件，保障軟件系統能夠穩定運行，與此同時，服務器中的操作站能夠執行多種復雜的操作任務，在錄入數據與檢查數據上有著較大優勢。

2.2 無線網絡

無線網絡能夠通過倉儲物流設施中安裝的無線網絡節點為系統提供網絡服務，從而使得倉存系統能夠不間斷地獲取到無線網絡服務，進而對各項物流流程進行調控，保障物流信息處理的有效性。

2.3 條形碼打印

在產品出倉前需要在產品包裝線上打印條形碼，條形碼主要包含了產品的主要信息，包括發貨人和收貨人等信息。 條形碼的生成主要由許多寬度不等的空白線條組成，通過一定規則將這些線條排列， 能夠將產品的信息存儲到條碼之中。 在化工裝置中，條碼的信息包括牌號、類別、批次、等級、產地和日期等[5]。

2.4 掃描器

掃描器主要用來獲取條碼信息，掃描器的結構由光學透鏡、光源、模擬數字轉換電路、掃描模組和加塑料外殼組合而成。 其工作原理是借助于光電元件發出的光信號獲取產品信息，然后將其轉換為電信號，在設備內容電信號經過再次轉換變成模擬數字信號，然后在計算機中形成特定的產品信息。 掃描器的信息傳輸方式有多種，例如USB、無線傳輸、RS232 等。 掃描器的位置位于包裝線末端，主要作用是采集產品入庫信息，同時將信息保存與傳遞到相應位置。 圖4 為掃描器組成模塊圖，表1 為掃描器詳細參數。

圖4 掃描器組成模塊圖

表1 掃描器詳細參數

2.5 車載終端

車載終端主要位于叉車和卡車中的特定位置中，主要作用是實現通信，為車輛與倉儲物流管理系統提供持續穩定的通訊服務，信息傳輸的方式一般為無線方式，通過無線網絡進行動態通信。 和無線手持終端相比這種傳輸方式十分相似，運輸車輛中安裝了操作系統、鍵盤和顯示屏，而通信系統的電力供應主要也是由運輸車輛提供。 車載終端中都加裝了管理系統軟件，車輛能夠獲取到倉儲物流管理系統給出的管理任務，系統會安裝清單順序開展管理工作，與此同時車輛駕駛員也能夠在車載終端上對任務完成情況進行了解[6]。

2.6 射頻識別

射頻識別也稱為RFID，其屬于通信技術中的一個類別，能夠借助于無線電訊號獲取到產品的數據并自動處理系統給出的各類任務[7]。 RFID 無需識別系統是否已經與目標建立了相應的通信方式。 如果站在識別角度分析，RFID 與條碼掃描有著很相似的地方，在條碼掃描中，需要將已編碼條形碼粘貼到產品的表面，然后借助于專門的掃描讀寫器獲取到條碼中的信息，但是不同的是RFID 主要借助于RFID 讀寫器對產品上粘貼的RFID 標簽進行識別分析， 借助于頻率信號實現RFID 標簽信息轉化的目標[8]。RFID 讀寫器的位置通常位于車輛出入口區域，此外在一些特定車輛信息識別位置也會安裝RFID 讀寫器，RFID 標簽的位置通常在卡車上， 其特點在于針對性較強。圖5 為RFID 電路示意圖。

圖5 RFID 電路示意圖

2.7 光學識別系統

OCR 是光學識別的建成，OCR 系統主要通過多個特定的攝像機和感應線圈結合而成，其位置主要在車輛出入口區域， 能夠對往來車輛拍照，根據拍照信息識別車輛信息，從而實現高精度管理。 OCR 系統需要與RFID 系統進行協調使用，車輛在經過出入口時無須停車，安裝在相應位置的檢測系統能夠對車輛精確地進行識別，然后將任務自動分配給各車輛，進而提升系統管理的質量[9]。 圖6為光學識別系統組成框圖。

3 物流管理數據庫構建

3.1 需求分析

1）貨物、客戶信息管理，包括貨物、客戶信息的增加、修改、刪除和瀏覽管理。

2）貨物入庫、出庫管理，對采購的貨物完成電子入庫和出庫。

3）查詢管理，包括對貨物信息、客戶信息以及其他信息的查詢。

4）對當前倉庫中的貨物信息進行統計和打印。

5）管理員與用戶或用戶組管理，主要是管理員的登錄管理與口令管理，以及用戶或用戶組權限、口令管理[10]。

3.2 數據庫表結構

根據系統功能設計的要求，數據庫表結構設計見表2。

表2 管理員信息表

4 結束語

如果想要構建自動化的倉儲物流系統，實現對物流流程的高效管理，使得產品的入庫、出庫等信息得到完善，需要不斷優化調整系統的操作流程規劃，進而保障倉儲管理的合理性，同時也要確保硬件、軟件配置的完整性，只有將這三個要素更好地體現出來，才能使得系統的工作效率提升，減少系統錯誤概率，提升現場操作的科學性，為企業帶來經濟效益。 本文提出的這些系統構建模式對于企業實現自動化控制管理有著一定的參考作用。