基于二維碼技術(shù)的鋼材倉儲管理系統(tǒng)

胡林波

（中電建武漢鐵塔有限公司，湖北 武漢 430011）

關(guān)鍵字：二維碼；鋼材；倉儲管理；系統(tǒng)設(shè)計

0 引言

目前國內(nèi)大部分的倉儲管理方式仍以人工為主，效率低且失誤率較高，另外鋼材原材料在入庫、出庫或移位時，材料的區(qū)分定性、數(shù)量分類等信息記錄較為繁雜，導(dǎo)致倉儲檢索較為困難、賬務(wù)統(tǒng)計存在偏差概率大等問題。本文針對這種情況，以中電建武漢鐵塔公司的鋼材倉儲管理為例，設(shè)計了一套基于二維碼技術(shù)的鋼材倉儲管理系統(tǒng)，以期為國內(nèi)的倉儲管理現(xiàn)代化提供一定的借鑒和思考[1]。

1 二維碼技術(shù)

二維碼以平面中水平和垂直兩個維度的像素點位分布來記錄數(shù)據(jù)，主要分為行排式二維碼和矩陣式二維碼。行排式二維碼以一維碼為基礎(chǔ)，繼承了一維條形碼的某些特征，并根據(jù)需要垂直堆疊成多行；矩陣式二維碼以矩陣中像素分布為編碼依據(jù)，建立在計算機圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的符號自動識讀處理碼制，其編碼方式更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)容量更大、編碼范圍更廣，成本低廉，并擁有更強的容錯糾錯能力。目前伴隨著人們對二維碼研究的深入，新的編碼和加密方式不斷涌現(xiàn)，共同推動著二維碼技術(shù)的科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用。

本系統(tǒng)設(shè)計使用的是QR碼，也是一種采用矩陣式編碼的二維碼。在具備上述矩陣式二維碼優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，還具有超高速讀取、漢字壓縮率高、防損毀、信息可加密以及可以全方位識別讀取等優(yōu)勢。采用的二維碼例圖如下圖1所示：

2 系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)建

2.1 建設(shè)目標

本系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容是：在符合企業(yè)降本增效和統(tǒng)一、高效管理的要求下，建立一套適合中電建武漢鐵塔公司運行實際的鋼材倉儲管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的主要建設(shè)內(nèi)容為：

（1）系統(tǒng)操作界面簡潔高效，可與其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通；

圖1 系統(tǒng)二維碼樣式

（2）實現(xiàn)倉儲原料（角鋼、鋼板等）的碼制和管理（如入庫、出庫、移位、退庫、材料耗損等）；

（3）實現(xiàn)報表統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析功能，并能夠給出參考建議（如安全預(yù)警、庫存風(fēng)險、庫位存取等）；

（4）系統(tǒng)與企業(yè)管理實現(xiàn)無縫兼容，為企業(yè)運行提供參考和數(shù)據(jù)支撐。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S和C/S混合架構(gòu)模式，可通過多平臺的操作終端對系統(tǒng)進行管理，設(shè)計架構(gòu)圖如圖2所示。

2.2.1 業(yè)務(wù)設(shè)計

由于系統(tǒng)設(shè)計的業(yè)務(wù)模式是面向具有不同權(quán)限的操作管理人員，因此系統(tǒng)采用多級控制+分權(quán)限管理的設(shè)計模式[2]。業(yè)務(wù)總體架構(gòu)圖如圖3所示。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

由于系統(tǒng)采用B/S和C/S的混合架構(gòu)模式，且可實現(xiàn)多平臺管理。因此系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問可通過Internet+防火墻（堡壘機）和內(nèi)網(wǎng)實現(xiàn)，且具有多種網(wǎng)絡(luò)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)有限線+無線的混合訪問模式。根據(jù)當前業(yè)務(wù)的實際情況，制定的網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)圖如圖4所示。

2.2.3 技術(shù)總體架構(gòu)

為保證系統(tǒng)具有良好的橫向擴展能力，以應(yīng)對未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，整個系統(tǒng)采用分布式服務(wù)，并通過多層服務(wù)框架協(xié)同實現(xiàn)系統(tǒng)功能。制定的技術(shù)總體架構(gòu)圖如圖5所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 業(yè)務(wù)總體架構(gòu)圖

圖4 網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)圖

圖5 技術(shù)總體架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)各功能模塊設(shè)計

3.1 入庫管理

入庫管理模塊的主要功能為：原材料（鋼材）入庫信息識別、數(shù)據(jù)錄入更新、材料屬性分析、報表打印及庫位推薦等。

操作流程為：

（1）當材料入庫時，系統(tǒng)首先判斷材料是否為“退庫”操作。若為退庫操作，則對退庫原料重新入庫登記；

（2）若為新原料入庫，系統(tǒng)首先判斷庫位是否足夠。若庫位足夠，則系統(tǒng)根據(jù)材料屬性推薦庫位，并根據(jù)入庫信息進行二維碼編制和數(shù)據(jù)錄入、報表打印；

（3）若庫位不足，則系統(tǒng)指定臨時管理碼并進行數(shù)據(jù)錄入。此時未入庫但已登記原料由操作人員存放至臨時庫存區(qū)[3]。

3.2 出庫管理

出庫管理模塊的主要功能為：原材料（鋼材）出庫信息識別、庫位檢索、數(shù)據(jù)更新、報表打印等。

操作流程為：

（1）當材料出庫時，系統(tǒng)首先判斷材料出庫信息是否符合正確（如未超出已有庫存數(shù)量等，若出庫信息為負數(shù)，則進行入庫操作）。若信息無誤則進行庫位檢索；

（2）庫位檢索完成后對出庫材料進行二維碼掃描，并更新數(shù)據(jù)和報表打印。

3.3 庫存管理

庫存管理模塊的主要功能為：移位管理、庫存分析、庫存預(yù)警和信息查詢等。

操作流程為：

（1）當進行庫存管理時，首先判斷管理需求。若為移位管理，則將對應(yīng)儲料的條碼數(shù)據(jù)進行更新；

（2）在進行入庫和出庫等操作時，庫存管理模塊可協(xié)助進行庫位推薦、信息檢索、消耗磨損評估和庫存預(yù)警等操作；

（3）若進行數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)會對當前的倉儲數(shù)據(jù)進行整合分析，可為企業(yè)運行提供一定的倉儲數(shù)據(jù)支撐。

3.4 報表管理

報表管理模塊的主要功能為：倉庫報表（含材料耗損）、匯總分析、報表更新及打印等。

操作流程為：

（1）當進行報表管理時，系統(tǒng)首先判斷報表需求。若為出、入庫報表管理，則進行相應(yīng)的報表數(shù)據(jù)更新和打印操作；

（2）若為數(shù)據(jù)匯總分析，則協(xié)同庫存管理模塊共同進行數(shù)據(jù)分析和報表整理及打印[4]。

3.5 用戶管理

報表管理模塊的主要功能為：賬戶管理、權(quán)限分級、個人信息更改和日志記錄等。

操作流程為：

（1）當進行系統(tǒng)操作時，系統(tǒng)首先判斷賬戶的管理級別。若賬戶級別權(quán)限不足或賬號信息錄入不正確，系統(tǒng)則會拒絕登錄并記錄操作信息；

（2）若操作人員的管理權(quán)限足夠，系統(tǒng)則會向用戶開放相關(guān)的功能接口，以便用戶進行操作。此外，系統(tǒng)還可以提供相關(guān)的個人信息修改功能，如修改密碼、聯(lián)系方式等（修改賬戶名需要管理員賬號權(quán)限）；

（3）系統(tǒng)還可以新建賬戶、臨時賬戶登錄、設(shè)置權(quán)限等級等功能。但值得注意的是，只有管理員賬號才能進行賬號新建和權(quán)限分級操作；

（4）用戶管理模塊還可以記錄用戶的系統(tǒng)操作信息，并可進行查詢檢索。

4 結(jié)語

4.1 可行性分析

本系統(tǒng)的主要針對中電建武漢鐵塔公司的鋼材倉儲管理，用來替代該企業(yè)原有的人工倉儲管理系統(tǒng)，具備人工管理功能的同時具有彌補人工管理優(yōu)勢，具備可行性。系統(tǒng)設(shè)計的可行性主要體現(xiàn)在：

（1）系統(tǒng)采用的二維碼技術(shù)已較為成熟，并得到了較廣的應(yīng)用和案例證明；

（2）整體技術(shù)平臺遵循J2EE的設(shè)計規(guī)范，數(shù)據(jù)通信協(xié)議為Http+Json，系統(tǒng)設(shè)計符合行業(yè)標準且接口統(tǒng)一；

（3）系統(tǒng)整個應(yīng)用基于SOA 理論架構(gòu)，采用分布式云架構(gòu)設(shè)計，理念先進，可操作；

（4）業(yè)務(wù)模式采用，高內(nèi)聚、低耦合的微服務(wù)框架實現(xiàn)，數(shù)據(jù)處理高效；

（5）界面風(fēng)格遵循RESTful風(fēng)格，可實現(xiàn)Web API的多版本管理，符合鐵塔企業(yè)管理實際；

（6）所有服務(wù)均為無狀態(tài)服務(wù)，可實現(xiàn)在線應(yīng)用的擴縮容能力，且本系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)功能可單獨或協(xié)同工作；

（7）系統(tǒng)對基礎(chǔ)運行平臺和網(wǎng)絡(luò)的要求較低，可在企業(yè)當前的硬件及網(wǎng)絡(luò)平臺良好運行。

4.2 應(yīng)用優(yōu)勢

4.2.1 多平臺管理

系統(tǒng)可實現(xiàn)移動端、PC端的同時在線管理，并依靠實時數(shù)據(jù)傳輸模式，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)與各平臺間的數(shù)據(jù)同步。

4.2.2 安全穩(wěn)定

本系統(tǒng)針對移動端、PC端及數(shù)據(jù)通訊協(xié)議方面進行了深度優(yōu)化和安全加固，提高了各平臺在線管理系統(tǒng)時的流暢性、穩(wěn)定性和安全性。

4.2.3 多種用戶界面

在同一登錄界面，不同權(quán)限的賬戶登錄后，所面對的操控界面及實現(xiàn)功能不同。

4.2.4 數(shù)據(jù)共享

系統(tǒng)可與企業(yè)的威圖鐵塔集成管理系統(tǒng)和生產(chǎn)管控系統(tǒng)進行標準數(shù)據(jù)共享及協(xié)同處理。

4.2.5 流程優(yōu)化

通過信息化的移動平臺和自動化的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了將原有鋼材倉儲流程的優(yōu)化，提高了倉儲效率。

4.2.6 倉儲的系統(tǒng)管理

系統(tǒng)可實現(xiàn)對倉儲原材料的全過程追溯和管理，并可實現(xiàn)實時倉儲數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析及建議、預(yù)警等。

4.3 系統(tǒng)性能分析

本系統(tǒng)采用較為先進的J2EE最新規(guī)范為設(shè)計理念，結(jié)合云架構(gòu)體系，基于多平臺、輕應(yīng)用設(shè)計，采用主流的安全通信協(xié)議，以實時處理以及多項校驗為手段，結(jié)合最新的矩陣式二維碼。因此本系統(tǒng)對硬件基礎(chǔ)要求較低，性能高效且安全穩(wěn)定，在一定程度上代表了此類倉儲管理系統(tǒng)的設(shè)計和發(fā)展趨勢[5]。

4.4 系統(tǒng)適用情況

本鋼材倉儲管理系統(tǒng)通過實現(xiàn)對原材料的制碼和存儲全過程管理，達到了系統(tǒng)設(shè)計的預(yù)期功能，滿足了中電建武漢鐵塔公司的系統(tǒng)使用現(xiàn)實要求。

此外，系統(tǒng)還具備以下突出優(yōu)勢：

（1）實現(xiàn)對倉儲的多平臺、全方位管理，并且系統(tǒng)數(shù)據(jù)兼容性較好；

（2）實現(xiàn)對倉儲數(shù)據(jù)的智能分析和建議參考，為企業(yè)運行提供數(shù)據(jù)分析支撐；

（3）系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)要求較低，且系統(tǒng)設(shè)計起點較高，性能穩(wěn)定、高效；

（4）創(chuàng)新倉儲信息管理和庫位檢索方式，實現(xiàn)精準化、精細化管理。

4.5 系統(tǒng)應(yīng)用展望

實施倉儲管理系統(tǒng)，可以大幅提高企業(yè)倉儲的管理水平和效率，并降低人力成本，同時促進倉庫的標準規(guī)范化管理，實現(xiàn)對供應(yīng)鏈的整體把控和對各個環(huán)節(jié)信息流的有效傳遞。最終通過優(yōu)化倉儲管理流程，提高企業(yè)的管理水平。在企業(yè)日益注重生產(chǎn)成本和運行效率的今天，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展普及，倉儲管理系統(tǒng)在物資精細化追溯管理方面具有非常廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景[6-8]。

5 結(jié)語

本文以中電建武漢鐵塔公司的鋼材倉儲管理為例，設(shè)計了一套基于二維碼技術(shù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口和多平臺操作的鋼材倉儲管理系統(tǒng)，并進行了系統(tǒng)建構(gòu)設(shè)計和優(yōu)勢特色分析，可見，基于二維碼技術(shù)的鋼材倉儲管理系統(tǒng)具有可行性。目前國內(nèi)外其他倉儲管理系統(tǒng)也逐步實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化、自動化和智能化，數(shù)據(jù)共享與云平臺操作也是其發(fā)展的一大方向。在這一發(fā)展趨勢下，基于二維碼技術(shù)的鋼材倉儲管理系統(tǒng)將逐步變成現(xiàn)實。