二維碼技術(shù)在智能分布式實(shí)物倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

曹權(quán)林 王秋菊 梁鴨紅 羅慶兵 張瑜桐 馮澤仲

摘 要：智能倉(cāng)儲(chǔ)管理作為衡量企業(yè)信息化程度的重要標(biāo)志備受關(guān)注。當(dāng)前企事業(yè)庫(kù)存物資繁多、存放零散，可能導(dǎo)致應(yīng)急事故發(fā)生后，進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)難以準(zhǔn)確查詢現(xiàn)有物資，從而嚴(yán)重影響生產(chǎn)甚至造成巨大生命財(cái)產(chǎn)損失。針對(duì)該問(wèn)題，首先對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)管理技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行總體論述分析，然后為實(shí)現(xiàn)物資管理可追溯性，將二維碼技術(shù)應(yīng)用于多層級(jí)實(shí)物倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，以方便企業(yè)物資管理與后期維護(hù)，并設(shè)計(jì)一套智能分布式實(shí)物倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)信息化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理信息化、移動(dòng)化，可確保所有環(huán)節(jié)高效、準(zhǔn)確運(yùn)行，提升企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理水平與效率。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);二維碼;智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

DOI：10. 11907/rjdk. 182705 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

中圖分類(lèi)號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2019）007-0159-04

Research and Application of QR Code Technology in Intelligent Distributed Physical Storage Management System

CAO Quan-lin1， WANG Qiu-ju1， LIANG Ya-hong1， LUO Qing-bing1， ZHANG Yu-tong1， FENG Ze-zhong2

（1. Pu'er Power Supply Bureau， Yunnan Power Grid Co. LTD， Pu'er 665000， China;

2. School of Information Engineering and Automation， Kunming Science and Technology University， Kunming 650500， China）

Abstract： As an important indicator to measure the degree of enterprise informationization， intelligent warehouse management has attracted increasingly more attention from enterprises and scholars. Enterprises suffer from the problem of large，various and scattered storage， and it is difficult to accurately inquire about existing materials during job preparation for emergency accidents， which seriously affects the production and even causes huge loss of life and property. This paper analyzes the current situation of warehousing management technology. An intelligent distributed physical warehouse management system is proposed to facilitate the management of materials and post-maintenance so that QR code technology can be applied to the multi-level physical storage management system and realize the traceability of material management. The system realizes informatization and mobilization of warehousing physical management through information technology， ensuring that all links can be carried out efficiently and accurately， and the warehousing management level and efficiency of the enterprise are improved.

Key Words： information technology; two-dimensional code; intelligence warehouse management system

作者簡(jiǎn)介：曹權(quán)林（1990-），男，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局助理工程師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);王秋菊（1976-），女，云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局高級(jí)工程師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。

0 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，信息化、智能化應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的作用愈加凸顯。倉(cāng)儲(chǔ)管理是信息技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)也是企業(yè)整體運(yùn)行的基本保證[1-3]。為實(shí)現(xiàn)高效、智能化的企業(yè)倉(cāng)庫(kù)管理，學(xué)者們針對(duì)智能化倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了深入研究[4-5]。雖然信息化技術(shù)在企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理領(lǐng)域取得了開(kāi)拓性、創(chuàng)新性發(fā)展，但由于倉(cāng)儲(chǔ)管理?yè)p耗大、效率低、物資及備品備件數(shù)據(jù)不可控[6]，物資、備品備件等大部分物件存放于不同部門(mén)，尤其是多層級(jí)倉(cāng)庫(kù)貨品管理及各組織的倉(cāng)庫(kù)資源賬目不統(tǒng)一，導(dǎo)致不能及時(shí)掌控庫(kù)存情況，易堆積過(guò)期貨品或過(guò)期定檢貨品，從而產(chǎn)生大量繁瑣數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)不能統(tǒng)一，無(wú)法及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，引起管理效率低下[7-9]。

針對(duì)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)系統(tǒng)、全面地剖析倉(cāng)儲(chǔ)管理存在的棘手問(wèn)題[10]。為實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理信息化、移動(dòng)化與規(guī)范化，通過(guò)引進(jìn)條碼技術(shù)[11-14]、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、物資出入庫(kù)、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)檢查等相關(guān)操作規(guī)范化、流程化處理[15]，使倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物信息準(zhǔn)確、及時(shí)，貨品進(jìn)出倉(cāng)作業(yè)快速、準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)、低損耗、安排合理的安全庫(kù)存;同時(shí)提高信息共享度，提升倉(cāng)儲(chǔ)管理水平、效率[16-17]。

為改變傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物人工管理模式，本文采用信息技術(shù)手段加強(qiáng)實(shí)物信息管控、追蹤及動(dòng)態(tài)預(yù)警，并結(jié)合移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)、條碼技術(shù)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集可移動(dòng)、動(dòng)態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)、多級(jí)組織、多倉(cāng)庫(kù)、物資及備品備件管理、電子單據(jù)、二維碼打印等于一體的移動(dòng)化分布式倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理應(yīng)用系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)物資流控的全生命周期管理，對(duì)物資周轉(zhuǎn)率、合格率、物資消耗水平等業(yè)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行全面管控，以便相關(guān)人員及時(shí)調(diào)整優(yōu)化采購(gòu)方案，降低物資積壓風(fēng)險(xiǎn)。

1 系統(tǒng)主要功能

智能分布式實(shí)物倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)平臺(tái)管理、物資基本信息管理、物資出入庫(kù)管理、檢查盤(pán)點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)分析及移動(dòng)互聯(lián)6個(gè)功能模塊。各模塊基本功能如下：

（1）系統(tǒng)平臺(tái)管理模塊。其主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基本管理功能，如用戶管理、組織機(jī)構(gòu)管理、權(quán)限級(jí)別管理、角色管理、系統(tǒng)功能模塊授權(quán)等。

（2）物資基本信息管理模塊。該模塊主要包括倉(cāng)庫(kù)管理、庫(kù)管員管理、物資清單、物資類(lèi)別、物資自定義單位等功能。

（3）物資出入庫(kù)管理模塊。該模塊主要包括物資信息導(dǎo)入、分揀入庫(kù)、領(lǐng)用申請(qǐng)、申請(qǐng)審核、一般出庫(kù)、應(yīng)急出庫(kù)、物資還回、部門(mén)物資補(bǔ)錄、二維碼補(bǔ)打、物資調(diào)撥、物資接收等功能。該模塊可實(shí)現(xiàn)符合實(shí)際需求的出入庫(kù)管理基礎(chǔ)流程，同時(shí)考慮到工器具類(lèi)物資的重復(fù)使用（借用與還回）、物資借用與還回?cái)?shù)量不等的特殊情況，通過(guò)設(shè)計(jì)完善嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某鋈霂?kù)規(guī)則，防止辦理了入庫(kù)手續(xù)但事實(shí)上不入庫(kù)的做法。

（4）檢查盤(pán)點(diǎn)模塊。為做好物資后勤工作，應(yīng)設(shè)有定期盤(pán)點(diǎn)與檢查物資的功能，其中定期檢查針對(duì)有質(zhì)保期的特殊物資。設(shè)置實(shí)物庫(kù)存預(yù)警、進(jìn)行有效期分析，通過(guò)設(shè)置物資上下限，及時(shí)補(bǔ)貨，控制庫(kù)存情況，加強(qiáng)物資有效期管理，精確分析到貨時(shí)間，確保先入庫(kù)的物資先出庫(kù)。對(duì)于安全工器具等特殊物資管理，需實(shí)現(xiàn)該類(lèi)物資信息單獨(dú)管理、檢查預(yù)警、定期檢查功能，并上傳檢查圖片。

（5）統(tǒng)計(jì)分析模塊。實(shí)現(xiàn)物資信息的統(tǒng)一管理與查詢統(tǒng)計(jì)。在倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理系統(tǒng)中建立統(tǒng)一的實(shí)物臺(tái)賬信息，并可進(jìn)行分級(jí)管控。倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物配送數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)可實(shí)時(shí)展現(xiàn)庫(kù)存狀態(tài)、輸出各類(lèi)報(bào)表（月季年報(bào)表、出入庫(kù)明細(xì)表等）。為提高倉(cāng)儲(chǔ)管理效率，有效進(jìn)行出入庫(kù)單據(jù)、物資信息移動(dòng)化實(shí)時(shí)查詢，實(shí)現(xiàn)配送信息、物流信息實(shí)時(shí)跟進(jìn)，還提供高級(jí)查詢功能，自定義多條件組合查詢統(tǒng)計(jì)。

（6）移動(dòng)互聯(lián)模塊。為使系統(tǒng)具有便捷性與移動(dòng)性，系統(tǒng)提供對(duì)應(yīng)的移動(dòng)APP。通過(guò)APP進(jìn)行物資及備品備件添加、出入庫(kù)單據(jù)填寫(xiě)、掃碼出入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)單填寫(xiě)、上傳檢查圖片及物資信息查詢等。

為改變傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物人工管理模式，采用信息技術(shù)手段加強(qiáng)實(shí)物信息管控、追蹤和動(dòng)態(tài)預(yù)警，并結(jié)合移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)、條碼技術(shù)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)、動(dòng)態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)、多級(jí)組織、多倉(cāng)庫(kù)、物資及備品備件管理、電子單據(jù)、二維碼打印等一體式移動(dòng)化分布式倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理應(yīng)用系統(tǒng)。

2 智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

分布式倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用目前較為流行的分層體系結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)。C/S結(jié)構(gòu)通過(guò)充分發(fā)揮PC客戶端信息處理能力，使很多工作在客戶端處理完成后再提交給服務(wù)器。充分利用兩端硬件環(huán)境優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端實(shí)現(xiàn)，能夠有效降低系統(tǒng)通訊開(kāi)銷(xiāo)?？蛻舳送瓿蓴?shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)表示及用戶接口功能;服務(wù)器端完成DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）核心功能[18]。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 分布式倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)由4層構(gòu)成。

（1）展現(xiàn)層。展現(xiàn)層充當(dāng)系統(tǒng)界面呈現(xiàn)以及UI邏輯的角色，主要完成數(shù)據(jù)輸入與輸出后的展示工作。

（2）UI代理層。該層主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯、UI用戶界面之間的數(shù)據(jù)交互，并且盡可能地讓UI邏輯不依賴于UI技術(shù)。目前在有效分離展現(xiàn)層與UI代理層的策略中，最常用的是MVC模式，即模型—視圖—控制器模式，通過(guò)視圖觸發(fā)，然后執(zhí)行某個(gè)操作，同時(shí)調(diào)用控制器，通過(guò)控制器操作業(yè)務(wù)層，最終返回模型，在視圖中加以展示。

（3）業(yè)務(wù)邏輯層。該層主要包含系統(tǒng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)、與下層數(shù)據(jù)訪問(wèn)層交互等功能。通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)體建立對(duì)象模型，表達(dá)客戶所有策略與需求的業(yè)務(wù)規(guī)則，同時(shí)產(chǎn)生領(lǐng)域模型。

（4）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層。根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，該層主要用于完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)管理功能[19-20]。

3 二維碼技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)物資管理可追溯性，方便企業(yè)物資管理與后期維護(hù)，可將二維碼技術(shù)應(yīng)用到物資管理系統(tǒng)中，完善物資入庫(kù)、儲(chǔ)存、出庫(kù)規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)可復(fù)用物資全生命周期歷史可追溯。通過(guò)有針對(duì)性地提出解決方案，錄入、歸集物資信息，方便后期運(yùn)維時(shí)調(diào)取資料。

二維碼技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中主要應(yīng)用于物資出入庫(kù)、物資盤(pán)點(diǎn)等模塊。

3.1 二維碼技術(shù)在物資入庫(kù)業(yè)務(wù)流程中的應(yīng)用

該業(yè)務(wù)流程主要涉及物流中心人員與倉(cāng)庫(kù)管理員。具體業(yè)務(wù)流程為：物流中心從倉(cāng)儲(chǔ)物資管理系統(tǒng)導(dǎo)出物資Excel清單，再將已采購(gòu)物資清單導(dǎo)入到系統(tǒng)中;接收倉(cāng)庫(kù)完成物資分揀及接收工作，進(jìn)行物資清單確認(rèn);確認(rèn)完成后，系統(tǒng)自動(dòng)添加流水信息，為各物資生成唯一的二維碼，同時(shí)更新電子臺(tái)賬。倉(cāng)庫(kù)管理員批量打印二維碼，完成二維碼粘帖及物資入庫(kù)。具體流程如圖2所示。

[倉(cāng)庫(kù)管理員][物流中心人員][物資入庫(kù)清單Excel導(dǎo)入][系統(tǒng)自動(dòng)生成批次物資信息，流轉(zhuǎn)至目標(biāo)庫(kù)][手機(jī)APP推送提示至目標(biāo)庫(kù)倉(cāng)管員][接收物資，在系統(tǒng)中核對(duì)信息，并確認(rèn)][反饋物流中心][APP推送][自動(dòng)添加流水信息][自動(dòng)打印二維碼][自動(dòng)更新臺(tái)賬][activity物資入庫(kù)活動(dòng)圖[][物資入庫(kù)活動(dòng)圖]]

圖2 物資入庫(kù)流程

3.2 二維碼技術(shù)在物資出庫(kù)業(yè)務(wù)流程中的應(yīng)用

該業(yè)務(wù)流程主要涉及領(lǐng)用人及倉(cāng)庫(kù)管理員。具體業(yè)務(wù)流程為：領(lǐng)用人填寫(xiě)領(lǐng)用申請(qǐng)，并上報(bào);倉(cāng)管員審核該申請(qǐng)，確認(rèn)申請(qǐng)物資是否在庫(kù)，并通知領(lǐng)用人審核結(jié)果;申請(qǐng)通過(guò)后，倉(cāng)庫(kù)管理員進(jìn)行出庫(kù)操作，領(lǐng)用人到現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)取物資，倉(cāng)管員掃描二維碼確認(rèn);上述步驟完成后系統(tǒng)自動(dòng)生成電子出庫(kù)單并更新電子臺(tái)賬。

物資出庫(kù)模塊包括物資二維碼掃描、出庫(kù)流水管理、物資拆分3個(gè)子模塊。其中物資二維碼掃描模塊完成物資出貨時(shí)的二維碼掃描，相應(yīng)貨物自動(dòng)完成出貨，并生成記錄與流水，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。

出庫(kù)流水管理模塊包括出庫(kù)單打印、補(bǔ)打二維碼等功能。其中過(guò)期預(yù)警與庫(kù)存預(yù)警功能可自動(dòng)判定，當(dāng)用戶登錄時(shí)推送提醒（同時(shí)推送手機(jī)APP）。在整個(gè)出庫(kù)流程中，系統(tǒng)按照業(yè)務(wù)流程分析中的步驟記錄每一步信息和責(zé)任人，且關(guān)鍵步驟均需經(jīng)過(guò)掃描或系統(tǒng)確認(rèn)，若不辦理手續(xù)出庫(kù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)追責(zé)。具體流程如圖3所示。

圖3 物資出庫(kù)流程

3.3 二維碼技術(shù)在盤(pán)點(diǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

該業(yè)務(wù)流程主要涉及倉(cāng)管員、部門(mén)或倉(cāng)庫(kù)負(fù)責(zé)人。具體業(yè)務(wù)流程為：倉(cāng)庫(kù)負(fù)責(zé)人在系統(tǒng)中制定盤(pán)點(diǎn)計(jì)劃;倉(cāng)管員接到通知后，使用移動(dòng)掃碼槍或APP逐一掃描物資上的二維碼，掃碼后，系統(tǒng)自動(dòng)完成相應(yīng)物資的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，通過(guò)與電子臺(tái)賬在庫(kù)數(shù)量的對(duì)比，自動(dòng)完成盤(pán)盈、盤(pán)虧數(shù)量計(jì)算。具體流程如圖4所示。

圖4 物資盤(pán)點(diǎn)流程

4 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)與環(huán)境

分布式倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)物管理系統(tǒng)總體由桌面客戶端（C/S）與移動(dòng)應(yīng)用（APP）兩部分構(gòu)成。其中桌面客戶端（C/S）以目前較為流行的WPF（Windows Presentation Foundation）作為展現(xiàn)層主要實(shí)現(xiàn)手段，業(yè)務(wù)邏輯層采用WCF服務(wù)為支撐，利用C#語(yǔ)言完成整個(gè)系統(tǒng)后臺(tái)開(kāi)發(fā)工作[21]。

移動(dòng)應(yīng)用APP采用混合模式（Hybrid）的移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方式。界面層主要涉及的技術(shù)有Ionic、angularJs、Bootstrap，服務(wù)層同樣由WCF服務(wù)提供支撐。Hybrid開(kāi)發(fā)模式的好處主要體現(xiàn)在其跨平臺(tái)特性上，一次開(kāi)發(fā)活動(dòng)可同時(shí)滿足Android和ios系統(tǒng)使用需要，避免為Android和ios分別進(jìn)行定制導(dǎo)致重復(fù)開(kāi)發(fā)的窘境，可大幅提升系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

本文在介紹分布式實(shí)物倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與總體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，細(xì)致地說(shuō)明了多級(jí)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)在企業(yè)內(nèi)部的確切要求，鑒于多級(jí)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的復(fù)雜性，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼w設(shè)計(jì)，并結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展要求，統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提出了合理的應(yīng)用性能模塊劃分方案，提升了系統(tǒng)運(yùn)行管理和后期維護(hù)的可行性、實(shí)用性、可靠性。

本系統(tǒng)在倉(cāng)庫(kù)管理應(yīng)用中體現(xiàn)出良好的智能化優(yōu)勢(shì)。由于涉及物資的調(diào)撥、分發(fā)，所以倉(cāng)庫(kù)管理難度較大，使用二維碼作為唯一標(biāo)識(shí)，確保一個(gè)物資一個(gè)唯一ID，從而保證了整個(gè)使用與生命周期的可追溯性，同時(shí)增強(qiáng)了倉(cāng)儲(chǔ)管理可靠性，且兼顧了倉(cāng)儲(chǔ)管理規(guī)范性。該系統(tǒng)不但可減少倉(cāng)儲(chǔ)管理人力成本，而且使倉(cāng)儲(chǔ)管理更穩(wěn)定，辦公效率進(jìn)一步提升。

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（責(zé)任編輯：江 艷）