基于物聯網的煤炭企業物資供應管理平臺研究與設計

譚章祿 劉 浩

(中國礦業大學 (北京)管理學院，北京市海淀區，100083)

在煤炭企業資源整合的大背景下，原有的小型或者私有煤礦大都已被并購到國有大型煤炭企業，在加強行業集中度的同時，各個大型煤炭企業間的競爭也日趨激烈。煤炭資源重組后，由于受到企業性質、經營理念、經營模式和企業規模等客觀情況的制約，被重組的很多企業還存在物資供應管理水平偏低、管理制度不健全、人員業務素質低、硬件基礎設施投入不足等問題，這給企業的物資供應管理帶來了很大的挑戰。建立一套高效、便捷的物資供應管理系統成為提高煤炭企業管理水平和核心競爭力的重要手段。

1 煤炭企業物資供應管理平臺建設的重要性

在市場經濟環境下，煤炭企業所需物資主要依靠市場來解決。國內大中型煤礦紛紛采取集中采購的運作模式，采用了招標、定點采購等方式來保證物資的供應質量和效率。物資集中采購的模式使得企業和供應商之間存在大量的信息交互，要充分發揮集中采購的優勢不僅要做到對供應商的全面管理，還要及時、準確地掌握企業本身物資的采購、庫存、消耗和報損等情況。同時，煤炭企業存在物資種類繁多、供應商數量大、采購及庫存管理的控制環節多的問題，部分物資如火藥、儀器儀表等對存放條件有著嚴格的要求。無論是倉庫的基礎設施建設還是物資供應的管理水平，都對煤炭企業提出了較高的要求，這樣就急需一套高效、便捷的物資供應管理系統來對物資供應進行全方位的管理。

基于物聯網技術建設的物資供應管理平臺具有形成規模采購優勢、與生產廠家建立供需全方位互動機制、提高采購質量、減少分散采購管理上的漏洞、加快物資信息傳遞速度以及增加采購環節的透明度等優點，一方面減少了煤炭企業的采購成本和物資持有成本，另一方面也提高了物資供應水平，極大地減少了物資供應費用。

2 煤炭企業物資供應管理平臺系統設計

2.1 煤炭企業倉庫構成

煤炭企業的物資倉庫大致可分為二類庫、三類庫、統部管、鋼材庫、支護配件庫、制成品庫和火藥庫7大類。二類庫主要用于存放一通三防、儀器儀表、堅固件、焊件這4類物資；三類庫主要用于存放手動工具、三類雜品等物資；統部管庫主要存放木材和火工產品；支護配件庫主要用于存放采掘工具、水暖配件和土產等礦用物資。煤炭企業倉庫構成示意圖如圖1所示。

圖1 煤炭企業倉庫構成示意圖

2.2 硬件系統設計方案

煤炭企業物資供應管理平臺硬件系統的建設包括基礎網絡建設、視頻監控系統、DLP電視墻系統、機房建設、空調及通風系統、電力供應系統、客戶端建設、終端設備建設、消防系統、傳感器系統、RFID二維碼管理系統、數據采集設備管理、存儲及搬運設備管理13個主要的子系統。硬件系統結構圖如圖2所示。

圖2 硬件系統結構圖

(1)基礎網絡建設?；A網絡建設主要針對系統整體方案和需求，結合物資供應保障平臺實際的運營需求以及廠礦的特殊環境，采用功能完善的網絡硬件配套設施進行網絡設備建設，以保障系統的穩定運行。

(2)視頻監控系統。視頻監控系統主要用于監控整個倉庫的整體運營情況以及軟件系統中物資可視化展示平臺。一方面通過DLP大屏可以清楚的看到每個監控點人、車、物的實時情況，改變了以往主要依靠人力監控的不便，便于對企業物資的全面安全管理；另一方面通過軟件系統可視化平臺的攝像頭即可實現對倉庫物資的實物查看。

(3)DLP電視墻系統。DLP大屏投影顯示系統由基于DMD(數字光源處理系統)技術的投影單元組成，DLP系統主要用于顯示庫區的視頻監控信號以及其他系統信號的切換顯示。

(4)機房建設。機房的建設包括綜合布線系統、海量數據存儲中心、服務器中心、虛擬機中心、UPS不間斷供電系統、精密環境控制系統、通信系統等相應的配套設施建設。

(5)空調及通風系統。庫區的各個倉庫均要做好空調及通風系統建設，尤其是存放火藥、木材等易燃易爆物品的倉庫。

(6)電力供應系統。電力供應系統主要為了保障視頻監控、機房、DLP、傳感器、客戶端設備、終端設備、空調及通風、消防等系統的正常工作和運轉。

(7)客戶端建設?？蛻舳酥饕侵笌旆抗芾韱T操作的電腦等硬件設備以及對硬件設備的管理和維護。

(8)終端設備建設。終端設備建設是指為了便于日常的工作而配置的打印機、復印件、電話、傳真等配套設備。

(9)消防系統。消防系統是指為了保障倉庫物品存放安全所做的預防性措施，包括煙霧傳感器系統、滅火器、消防通道等設施的建設和維護以及火災發生后的應急處理措施等。

(10)傳感器系統。傳感器系統包括煙霧、溫度、濕度等硬件設備的安裝調試以及配套的軟件處理系統。傳感器系統主要用于監測倉庫的煙霧、溫度及濕度，因為木材、火藥、儀器儀表等設備對存儲環境要求較高，存儲環境的指標要保持在一個恒定的范圍內。傳感器系統可以實現對存儲環境的實時監測，如果監測數據超過了設定的警戒值，系統會自動報警，同時啟動空調、風機等設施以改善存儲環境。

(11)RFID二維碼管理系統。本套系統的數據編碼采用RFID電子標簽和二維碼相結合的數據采集模式。對于數量較多、包裝規格不影響RFID電子標簽信息讀取性能的產品 (如木材、皮帶、膠帶等)易采用RFID電子標簽管理，而對于體積較大 (如鋼材、儀器儀表等)產品則采用二維碼來采集數據和管理。

(12)數據采集設備管理。數據采集設備包括固定式RFID讀寫器、手持式RFID讀寫器以及紅外掃描儀等數據采集設備，數據采集設備管理主要體現在固定式RFID讀寫器的布置、天線安裝對讀寫器位置的管理以及手持RFID讀寫器、紅外掃描儀的編號、日常維護和使用管理。

(13)存儲及搬運設備管理。為了便于物資日常存儲和進出庫管理，一般會根據倉庫的規模和實際需求配備相應的存儲和搬運設備。儲存設備包括托盤、貨架、儲柜、高層貨架等，搬運設備包括臺車、揀選車、輸送機和叉車等。在建設過程中除了要做好硬件設備的安裝和調試外，同時還要做好設備日常的維護和使用管理。

2.3 軟件系統設計方案

煤炭企業物資供應管理平臺軟件系統開發的模塊主要由基礎設置與數據管理、招投標管理、平臺庫存信息管理、供應商管理、物資管理、物資選購、訂單管理、物資配送、報損與退貨、供應商結算、綜合分析11個主要的功能子模塊組成。軟件系統功能結構圖如圖3所示。

圖3 軟件系統功能結構圖

(1)基礎設置與數據管理。該模塊包括組織機構配置、用戶管理、倉庫設置和物資設置4個方面內容。組織機構配置管理涉及部門編碼和權限設置，包括權限設置、刪除、修改等操作。用戶管理涉及供應商、部門崗位編碼、權限設置、登錄設置等操作。倉庫設置主要包括倉庫檔案和貨區2個方面，用以對倉庫的檔案和庫區進行設置和管理。物資設置用以對物資的檔案和分類進行設置和管理。

(2)招標管理。該模塊主要包括招標信息發布管理和招標公告管理。招標信息發布管理包括招標類型設置、招標信息查詢、發布、變更和刪除以及招標過程中相關表格等文件的上傳，該模塊主要為企業招標管理部門使用。招標公告管理主要用于企業內部和供應商查看最近發布的招標信息，下載相關文件或表格。

(3)平臺庫存信息管理。該模塊主要用于管理線上的物資信息，包括線上物資的名稱、類別、編碼、單位、供應商、圖片、儲備情況、庫存預警值等一系列相關的指標，通過這個平臺可以實現對平臺上物資高效、便捷、全面、可視化的管理。

(4)供應商管理。該模塊分為供應商列表管理和供應商編輯管理2個部分。供應商列表是管理員權限模塊，包括供應商的添加、刪除、基本信息的設置及權限編輯。供應商編輯是供應商列表的擴展模塊，包括供應商的名稱、網址、地址、商家介紹、資質及認證等信息的添加、編輯。供應商管理可以實現對供應商基礎信息、合同簽訂情況、合同履行情況、供應商評價體系等功能的管理，這為公司決策層在供應商選擇時提供依據。

(5)物資管理。該模塊包括物資編輯、評價管理和服務管理3個部分。物資編輯模塊用來對新上架的商品及已上架物資進行添加、刪除、修改的操作。編輯的內容包括物品實物圖片、物資名稱、物資分類、規格型號、倉庫名稱、貨區名稱、供應商名稱等信息。評價管理是對用戶的評價進行管理，進行評價的刪除、隱藏、顯示等操作。服務管理主要對物資超市選購指南、服務、物資的其他資料等信息的上傳、修改、刪除等。

(6)物資選購。該模塊包括物資查看、可視化超市和選購管理3個部分。物資查看功能主要用于物資超市選購頁面物資信息的查看，通過輸入物資名稱即可看到所選物資的圖片、物資編碼、規格型號、供應商、所在貨區、庫存數量等信息。可視化超市模塊是將網上物資超市與實際物資超市相對應，將實際物資超市的庫房、貨區進行可視化的展示。每一貨區都有一個攝像頭，用戶進入可視化超市，通過點擊貨區的攝像頭或者點擊貨區的 “物資展示”即可查看該貨架所包含的物資及這些物資的詳細資料。選購管理主要是對于物資超市選購過程及個人超市信息的管理，進入選購管理界面后就可以看到訂單的詳細信息，包括訂單編號、訂單物資、收貨人、訂單時間、訂單狀態、物資編碼、供應商名稱、單價、數量、庫存狀態等信息。

(7)訂單管理。訂單管理包括訂單列表、訂單合并、領料單管理、發貨管理和缺貨管理5個部分，其均為管理員權限模塊。訂單列表模塊的主要功能為多條件查詢訂單，包括訂單編碼、訂單狀態、物資信息等查詢條件。訂單合并管理主要是根據相應的合并條件對訂單進行處理，合并的條件包括物資分類、部門、制單人、時間等。領料單的使用者為領料單的審核部門，主要的操作是將訂單按條件匯總并生成領料單，領料單管理主要包括對訂單編碼、訂單狀態、部門名稱、物資名稱等信息的管理。發貨單管理是訂單發貨后的延續模塊，選擇性的輸入需要查詢的訂單時間、物品名稱、物品類別、制單人、采購的部門即可查詢到訂單的詳細信息。缺貨登記主要功能是實現對庫存報警 (參考庫存報警分析)的物資進行缺貨登記，通過缺貨物資名稱和缺貨物資編碼可以查看缺貨物資的處理情況，進而實現對倉庫庫存狀態的實時掌控。

(8)物資配送。物資配送模塊主要用來管理廠礦各部門選購物資的配送方式。當廠礦各部門確定物資的采購或分配計劃后，可以選擇自取、內部配送和外部物流配送等配送方式，物資配送到指定地點驗收完畢后，系統將信息反饋至物資供應部完成物資配送流程。

(9)報損與退貨。這個模塊主要用來管理物資的報損和退貨業務。報損模塊的功能主要是添加、修改、刪除、查找、統計分析商品的報損信息。退貨模塊的功能主要是把退貨單號、商品名稱、退貨數量、退貨日期、退貨原因等退貨信息寫入退貨清單，同時對庫存清單進行更新，以備用戶將來對庫存信息進行查詢和打印，此外還可以對退貨信息進行添加、修改和刪除功能。

(10)供應商結算。這個模塊包括物資結算和結算單列表2個部分，均為管理員權限模塊，供應商可登錄查看其個人庫存與銷售訂單信息。供應商結算主要實現對采購入庫物資的結算、內部單位領料結算以及對外銷售結算，具體包括供應商旗下物資的銷量 (訂單整合的數量)、銷售額、現有庫存量的結算與統計等信息。

(11)綜合分析。綜合分析模塊主要是從物資統計和庫存報警2個方面對物資超市的運作情況進行分析，通過月度、季度和年度分析對比可以詳細了解到物資的庫存、需求、采購、報損和預警等各方面的詳細情況，對于供應部門的相關決策起著非常重要的作用。同時可對供應商適度開放權限，使供應商可登錄查看其個人庫存及訂單需求情況。

3 煤炭企業物資供應管理平臺實用性分析

基于物聯網的煤炭企業物資供應管理平臺全面融合了與系統相應的軟硬件技術，該平臺采用B／S結構模式，全面整合優化公司原有物資供應處理流程數據，整個平臺使得物資管理工作更加便捷、高效、智能和實用。其優點和特色主要體現在以下幾個方面:

(1)B／S結構模式和電子商務思想的應用提高了系統的靈活性和交互性。B／S結構模式的應用使得瀏覽器成為客戶端，為用戶登錄系統提供便利。電子商務理念的引入使得招標議價、物資選購等業務流程可以通過系統開展，信息得以實時更新，各部門和人員之間的協作簡化，系統交互性較強。

(2)閉合供應鏈管理的信息化加深了企業和供應商之間的信息溝通。供應商通過系統平臺可以自主上傳和更新產品、資質等信息，便于企業及時了解產品最新動態。同時，供應商通過系統平臺也可以及時了解招標信息，查看和下載相關文件，提高了招標工作的效率。用戶和供應商之間的溝通和信息反饋有助于提高產品質量和服務水平。

(3)系統平臺的應用提高了物資采購的管理水平。集中采購模式可以提高企業自身的議價能力，降低采購物資所需的成本，有助于形成規模采購優勢，提高采購質量，減少分散采購管理上的漏洞。

(4)在庫存管理方面，企業通過系統平臺可以把各個供應商作為自己的倉庫，而自己只需要留有一定數量的安全庫存和應急庫存，這樣可以大大節約企業的庫存管理成本。

(5)各個二級用料單位直接通過物資供應保障平臺瀏覽庫存中的各種物料信息，并直接到實體庫領料，極大地方便了安全生產需要。通過與原有系統的數據交互提高了現有系統模塊的協調協同運作能力。

4 結語

雖然目前各家煤炭企業均有 相應的物資供應保障措施，但是在實際工作中仍然存在較大的問題和弊端?；谖锫摼W技術的物資供應管理平臺從硬件系統和軟件系統2個層面來進行建設，徹底改變了傳統的物資供應保障模式，實現了企業物資供應的自動化和智能化管理。該項目以山西潞安集團司馬煤業有限公司物資供應的實際需求為基礎，通過近半年的實地考察和需求調研梳理優化，目前項目已進入到平臺的實際開發階段，相信通過該項目的實施將會徹底改變企業傳統的物資供應保障模式，將企業的物資供應管理水平提升到一個新的高度?；谖锫摼W技術的物資供應保障平臺的建設將改變整個行業的物資供應管理模式，對行業管理水平的提升具有重要的意義。

[1]李嘉琪.煤資源整合對國有煤炭企業工作的影響及對策[J].中國商界，2010(4)

[2]郭燕萍.利用信息技術提高煤炭企業物資供應管理水平[J].中國煤炭.2004 (10)

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