廠區(qū)全流域裝卸物流管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李詩(shī)南 歐陽(yáng)文濤 郅杏利

（浙江中控自動(dòng)化儀表有限公司）

隨著信息技術(shù)的日益更新和經(jīng)濟(jì)全球化飛速發(fā)展，企業(yè)物流的重要性更為凸顯。 近年來(lái)，物流業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、增強(qiáng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)力等方面發(fā)揮著重要作用。 廠區(qū)全流域物流是保證產(chǎn)品高效運(yùn)輸?shù)牡? 個(gè)環(huán)節(jié)，因此合理整合企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有的資源，實(shí)現(xiàn)信息流、實(shí)物流和資金流三流同步，是企業(yè)滿足市場(chǎng)需求的重要途徑。 筆者針對(duì)目前裝車行業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，提出一種適應(yīng)液態(tài)?；泛凸虘B(tài)物料裝卸的物流解決方案，為企業(yè)提升效率、降低成本，適應(yīng)多變市場(chǎng)提供一種有效途徑。

1 企業(yè)級(jí)架構(gòu)

“智慧儲(chǔ)運(yùn)”2.0 是以單體自動(dòng)化裝備為基礎(chǔ)、以大型軟件系統(tǒng)為支撐，萬(wàn)物互聯(lián)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、后臺(tái)自主管控、產(chǎn)銷電商化的智能化裝卸解決方案。 從企業(yè)級(jí)架構(gòu)方面看，新型智慧儲(chǔ)運(yùn)主體由增強(qiáng)型倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)（E-WMS）、廠外物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)（TMS）和廠內(nèi)物流控制系統(tǒng)（TCS）3 部分組成，如圖1 所示。

圖1 新型智慧儲(chǔ)運(yùn)主體架構(gòu)

2 信息數(shù)據(jù)流走向

廠區(qū)內(nèi)訂單來(lái)源廣， 包括ERP、TMS 和NCC信息化系統(tǒng)。面對(duì)眾多的訂單信息來(lái)源SRM 客商管理平臺(tái)進(jìn)行信息整合， 通過(guò)WebApi 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，廠區(qū)級(jí)數(shù)據(jù)通過(guò)Api 接口與SRM 客商系統(tǒng)進(jìn)行交互。 分廠層即為TCS 所在層級(jí)，用于對(duì)裝卸車信息化數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際執(zhí)行。 具體信息架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 信息架構(gòu)

3 TCS 內(nèi)部服務(wù)接口

TCS 包含3 個(gè)服務(wù)接口：

a. 自助終端接口， 負(fù)責(zé)在自助終端制單時(shí)，與上層第三方系統(tǒng)對(duì)接并獲取訂單信息；

b. 廠內(nèi)訂單接口，是整套系統(tǒng)的核心服務(wù)接口， 其中TerminalHand 模塊為手持終端提供接口，TerminalSelf 模塊為自助終端提供接口，TicketManage 模塊按照流程節(jié)點(diǎn)提供訂單數(shù)據(jù)，Service 模塊提供其他類型的服務(wù)數(shù)據(jù)；

c. 地磅接口， 是SQT 軟件與自助終端訂單獲取的通道，提供照片影像留存服務(wù)。

以上3 種服務(wù)接口是串聯(lián)各業(yè)務(wù)軟件的橋梁， 將看似孤立松散的軟件模塊進(jìn)行一體化融合，從而達(dá)到整體協(xié)同運(yùn)作的目的。

4 廠內(nèi)流程管控設(shè)計(jì)

針對(duì)廠區(qū)內(nèi)的多種子系統(tǒng)與控制，將面對(duì)對(duì)象的思想應(yīng)用于流程管控，將儲(chǔ)運(yùn)業(yè)務(wù)抽離成一項(xiàng)項(xiàng)處理單元，各處理單元之間既相互獨(dú)立又環(huán)環(huán)相扣， 流程配置功能可隨意組合各處理單元，從而按物料構(gòu)建流轉(zhuǎn)路徑，這樣在一個(gè)廠區(qū)內(nèi)即可對(duì)各子系統(tǒng)（模塊）進(jìn)行總管控。

廠內(nèi)流程控制是整套系統(tǒng)的核心，完成廠內(nèi)的物流管控，其擁有以下功能：

a. 可按需制定流程步驟，運(yùn)輸車輛將按制定的步驟順序在廠內(nèi)流轉(zhuǎn)， 不得隨意跳轉(zhuǎn)流程節(jié)點(diǎn)；

b. 支持流程步驟的分支， 可按需制定子路徑，用于處理廠內(nèi)特殊情況的流轉(zhuǎn)；

c. 可按物料配置流程，并支持由高級(jí)管理權(quán)限對(duì)流程進(jìn)行回退調(diào)整操作。

5 企業(yè)需求剖析

以某大型集團(tuán)企業(yè)下屬的6 個(gè)工廠為切入點(diǎn)，對(duì)裝卸車業(yè)務(wù)進(jìn)行需求剖析。

為了提升廠區(qū)內(nèi)裝卸車的效率，本著降本增效的原則，其需求主要包括：

a. 上層信息系統(tǒng)增加電子商城（多一個(gè)信息化系統(tǒng)）；

b. 對(duì)廠外車輛進(jìn)行排隊(duì)管理；

c. 增加入廠前車檢環(huán)節(jié)；

d. 增加之間化驗(yàn)環(huán)節(jié)；

e. 合格量由以前的司磅員計(jì)算改為系統(tǒng)自動(dòng)算出；

f. 對(duì)司機(jī)在磅上進(jìn)行LED 與語(yǔ)音提示；

g. 廠內(nèi)裝卸工能夠按照實(shí)際裝貨數(shù)和異常破袋數(shù)量， 從PDA 輸入現(xiàn)場(chǎng)操作工實(shí)際收發(fā)的袋數(shù)量、破袋數(shù)量及預(yù)裝量等，從而為后續(xù)邏輯處理環(huán)節(jié)存檔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)；

h. 對(duì)廠內(nèi)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行控制，沒(méi)有完成當(dāng)前步驟不能進(jìn)行下一步；

i. 將所有廠區(qū)的過(guò)磅方式全部升級(jí)為自動(dòng)化過(guò)磅，由司機(jī)自主刷卡完成；

j. 司機(jī)自助取卡還卡，具備人臉識(shí)別功能。

6 功能模塊劃分

6.1 訂單管理模塊

基于上層信息系統(tǒng)的復(fù)雜性，下層廠區(qū)級(jí)信息的歸總將由SRM 客商管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一對(duì)接，在實(shí)際情況下，面對(duì)多種系統(tǒng)對(duì)接的復(fù)雜性能夠構(gòu)成統(tǒng)一的門戶與入口。 數(shù)據(jù)的正向與逆向都能輕松應(yīng)對(duì)， 可將難度與復(fù)雜度攔截在此模塊。

同時(shí)SRM 客商管理平臺(tái)也具備單獨(dú)建立單據(jù)的功能， 在小型公司工廠可用于任務(wù)單的創(chuàng)建。

包裝物管理是較為特殊的環(huán)節(jié)。 車輛裝載的包裝物由貨物+包材組成， 包材在重量上占的比重不容忽略，但一般上層系統(tǒng)不會(huì)對(duì)包材的信息進(jìn)行維護(hù)或維護(hù)的時(shí)效性較差，然而在TCS 層對(duì)這種變化是非常敏感的，因此訂單管理模塊需要對(duì)包材的重量進(jìn)行即時(shí)維護(hù)與修改，以滿足現(xiàn)場(chǎng)裝卸貨對(duì)重量判斷的需求。

6.2 排隊(duì)叫號(hào)模塊

排隊(duì)叫號(hào)是維護(hù)廠內(nèi)秩序與車輛進(jìn)入公平性的第1 道保障，在司機(jī)到場(chǎng)簽到后或進(jìn)行自助取卡后， 按照物料邏輯或裝卸點(diǎn)工作狀態(tài)邏輯，進(jìn)行車輛叫號(hào)進(jìn)廠并在廠門口大屏以LED 顯示。

排隊(duì)叫號(hào)模塊可與門禁直接關(guān)聯(lián)， 非叫到號(hào)的車輛無(wú)法進(jìn)廠， 保證司機(jī)來(lái)裝卸貨的先來(lái)先到原則，避免了不必要的糾紛。 然而對(duì)于一些企業(yè)的VIP 客戶，可以享有特權(quán)優(yōu)先進(jìn)廠，該功能也可在排隊(duì)叫號(hào)中進(jìn)行管理，適用不同需求的場(chǎng)合。

6.3 PDA 模塊

PDA 作為移動(dòng)端設(shè)備，在便攜性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，適用于人員在室外進(jìn)行操作，同時(shí)在特殊場(chǎng)合具備防爆特性。 PDA 通過(guò)廠內(nèi)無(wú)線AP連接網(wǎng)絡(luò)， 在眾多室外操作環(huán)節(jié)都可通過(guò)增加PDA 環(huán)節(jié)完成所需的操作。 例如，在固體裝卸工廠內(nèi)，工人對(duì)實(shí)際裝卸的袋數(shù)、破袋數(shù)進(jìn)行錄入，在入廠車輛檢查環(huán)節(jié)增設(shè)門禁保安對(duì)車輛安全性與完整性進(jìn)行檢查等人為檢查環(huán)節(jié)，以及過(guò)磅后的質(zhì)檢化驗(yàn)環(huán)節(jié)等。

6.4 門禁模塊

門禁是廠內(nèi)實(shí)際控制的第1 個(gè)環(huán)節(jié)，主要對(duì)進(jìn)廠貨車的業(yè)務(wù)合法性進(jìn)行驗(yàn)證。 除此之外，對(duì)廠內(nèi)頻繁進(jìn)出的車輛（如業(yè)主車輛、垃圾清運(yùn)車輛及送飯車輛等）需要能夠隨時(shí)放行，故白名單必不可少。

對(duì)于業(yè)務(wù)車輛出廠的管控除了在流程上監(jiān)控是否能出廠外，還應(yīng)該具備裝車銷售業(yè)務(wù)的信貸額度查詢。 對(duì)賬戶余額不足的車輛限制其出廠，避免造成財(cái)務(wù)上的損失。

6.5 地磅模塊

地磅軟件承擔(dān)著裝車線中對(duì)裝載量或卸貨量的計(jì)量驗(yàn)證，是保證準(zhǔn)確性的關(guān)鍵關(guān)口。 在此模塊要保證過(guò)磅的高度自動(dòng)化，減少人為參與的因素。

在重量驗(yàn)證方面需要與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況形成閉環(huán)，自動(dòng)計(jì)算重量是否在合格范圍，而非司磅員人為判斷。 從根本上杜絕作弊的可能性，效率上也能有本質(zhì)的提升。

對(duì)司機(jī)的指引與提示也是地磅模塊非常重要的作用。 在以往的工作模式下，司機(jī)對(duì)稱重過(guò)程無(wú)從知曉，造成與司磅員的頻繁溝通，增加過(guò)磅時(shí)間。 特別是在一些地磅與司磅房相隔很遠(yuǎn)的情況下尤為明顯。 因此在高度自動(dòng)化過(guò)磅的情況下，需要將信息流打通到司機(jī)端，使司機(jī)能夠知曉過(guò)磅狀況。

對(duì)于車輛貨物凈重的驗(yàn)證主要通過(guò)以下3種方式進(jìn)行：

a. 業(yè)務(wù)單據(jù)限制。 上層ERP、TMS 等系統(tǒng)限定貨物裝載數(shù)量，在TCS 層包裝物管理下轉(zhuǎn)化為上下限重量， 并通過(guò)PDA 記錄實(shí)際裝載情況，計(jì)算合格量范圍。

b. 地磅軟件本地限制。本地參數(shù)直接設(shè)定重量限制。

c. 司機(jī)自主控制。 非限重貨物，司機(jī)自主控制裝卸滿意量。

以上3 種方式可以囊括所有實(shí)際對(duì)過(guò)磅重量驗(yàn)證的需求。

對(duì)于異常情況，系統(tǒng)能夠自動(dòng)處理，減少或消除因異常造成的擁堵情況，從而減少過(guò)磅過(guò)程的堵塞、提高過(guò)磅效率。

6.6 司機(jī)自助終端模塊

司機(jī)到廠后通過(guò)身份證進(jìn)行自助IC 卡辦理， 人臉識(shí)別用于校核人與身份證的一致性，避免頂替造成的危險(xiǎn)后果。

完成業(yè)務(wù)后司機(jī)回到自助終端機(jī)， 還IC 卡結(jié)算，打印業(yè)務(wù)憑證等單據(jù)后出廠。

6.7 輔助模塊

輔助模塊包括考試系統(tǒng)、微信小程序等。 考試系統(tǒng)對(duì)從業(yè)人員的入廠知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，此輔助環(huán)節(jié)可以融入TCS 流程控制中，成為核心步驟之一。 微信小程序具備手機(jī)端業(yè)務(wù)查詢、電子簽到等功能。

7 適用性研究

7.1 普通裝卸業(yè)務(wù)

上層系統(tǒng)下發(fā)單據(jù)后，TCS 層各模塊工作流程如圖3 所示。 在自助終端模塊司機(jī)進(jìn)行簽到與取卡后，排隊(duì)叫號(hào)依次叫車輛入廠，入廠前，安保人員對(duì)車輛的外觀和安全合規(guī)性進(jìn)行檢查，通過(guò)手持PDA 刷卡的方式，將合格信息上傳。 然后通過(guò)門禁系統(tǒng)進(jìn)入廠區(qū)內(nèi)， 上磅階段全程自動(dòng)控制，通過(guò)刷IC 卡記錄重量，完成稱重后，提示司機(jī)下磅，完成稱重。 在裝卸區(qū)，工人按照實(shí)際情況錄入裝貨數(shù)量與異常袋數(shù)后，回到地磅進(jìn)行二次稱重， 并進(jìn)行信貸核驗(yàn)。 完成后司機(jī)自助還IC卡，打印單據(jù)，開車出廠。

圖3 TCS 層各模塊工作流程

整個(gè)過(guò)程在正常無(wú)誤的情況下，除了在門崗對(duì)司機(jī)安全合規(guī)性進(jìn)行檢查需要人為參與和裝貨區(qū)進(jìn)行人為PDA 錄入外， 其他過(guò)程沒(méi)有人為參與，極大地減少了人員的參與，減少了人為因素造成的失誤，效率大幅提升，數(shù)據(jù)的有效性和可靠性增加。

7.2 特殊業(yè)務(wù)

7.2.1 盤煤業(yè)務(wù)

由于整套系統(tǒng)要滿足集團(tuán)所有的業(yè)務(wù)形態(tài)，從而達(dá)到真正意義上的無(wú)人值守過(guò)磅， 因此，對(duì)于一些特殊的業(yè)務(wù)需要特殊處理。 盤煤業(yè)務(wù)是其中較有特點(diǎn)的一種業(yè)務(wù)類型，主要需求是將火車站、 港口到達(dá)的煤炭盤運(yùn)到集團(tuán)不同的分廠，因?yàn)槲锪喜幻鞔_、 路線無(wú)計(jì)劃性， 所以無(wú)法采用ERP→TMS→地磅系統(tǒng)的常規(guī)制單推送方案。

為支持盤煤業(yè)務(wù)， 系統(tǒng)采用反向推送+訂單自我克隆的方案。假設(shè)當(dāng)前業(yè)務(wù)是由A 廠盤庫(kù)到B 廠（B 廠位置不確定），具體工作流程如下：

a. 為每輛車固定一張專屬IC 卡， 并使用通用物料，在SQS 軟件中制定首條訂單記錄；

b. 在裝卸過(guò)程中，由唯一知道具體物料的鏟車司機(jī)在PDA 上選擇正確的物料；

c. 在結(jié)算打磅單時(shí)，對(duì)于此類固定IC 卡，自助終端采取結(jié)算后吐卡的方案， 保證IC 卡不會(huì)被隨車攜帶；

d. 在A 廠出庫(kù)單結(jié)束后，將訂單信息上傳至集團(tuán)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，并由A 廠的系統(tǒng)軟件自動(dòng)創(chuàng)建新訂單， 免去車輛在往復(fù)運(yùn)輸過(guò)程中的制單操作；

e. 車輛到達(dá)B 廠后，在PDA 特殊頁(yè)面刷卡，通過(guò)特殊標(biāo)識(shí)從集團(tuán)中心數(shù)據(jù)庫(kù)獲取A 廠上傳的出庫(kù)單， 并基于其中的數(shù)據(jù)生成B 廠的入庫(kù)單；

f. A 廠和B 廠的單據(jù)均會(huì)回傳ERP，并自動(dòng)計(jì)算盤運(yùn)過(guò)程中的虧噸數(shù)。

7.2.2 廠外裝卸貨業(yè)務(wù)（跨廠區(qū)流轉(zhuǎn)）

在復(fù)雜的業(yè)務(wù)流中， 有一種業(yè)務(wù)情景如下：司機(jī)在A 廠稱重， 在B 廠完成實(shí)際的裝卸任務(wù)，然后回A 廠完成二次稱重計(jì)量，在這種情況下如果按照單獨(dú)廠區(qū)裝卸貨，那么車輛將無(wú)法通過(guò)門禁出廠裝卸貨，A 廠業(yè)務(wù)無(wú)法完成。 為此，在單向門禁功能中， 通過(guò)服務(wù)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建白名單的方式，將車輛完成過(guò)磅后寫入白名單列表，即可完成出廠業(yè)務(wù)和B 廠的進(jìn)廠步驟，裝卸完成后也可回A廠完成稱重。

微服務(wù)+門禁白名單的形式即可作為此種廠外裝卸任務(wù)的解決方案之一，也能做到流程上的管控和裝卸的精準(zhǔn)計(jì)量。

8 結(jié)束語(yǔ)

筆者設(shè)計(jì)的廠區(qū)全流域裝卸物流管控系統(tǒng)能夠保證高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行裝卸車業(yè)務(wù)，從根本上杜絕司機(jī)作弊、內(nèi)外勾結(jié)作弊的問(wèn)題，自動(dòng)化程度高，工作效率大幅提升，同時(shí)在數(shù)據(jù)的豐富性上有大幅增加。 目前，該系統(tǒng)在液態(tài)?；贰⒐虘B(tài)物品儲(chǔ)運(yùn)及整體信息化對(duì)接等方面均取得了較為廣泛的應(yīng)用。