智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在輸油企業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐

于宏盛，楊思齊，李文婷，高雅倩

（中國(guó)石油股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第二輸油處 甘肅 慶陽(yáng) 746500）

1 引言

第二輸油處備品配件管理暴露出臺(tái)賬更新不及時(shí)、出入庫(kù)記錄填寫不準(zhǔn)確、人工效率差等問(wèn)題，實(shí)際與預(yù)期效果差距較大，管理出現(xiàn)瓶頸。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)引入后，從供應(yīng)商供貨開始，所有信息一次錄入，后期所有的管理功能系統(tǒng)可免人工或少量人工完成，真實(shí)有效的數(shù)據(jù)是所有研究的基石，該系統(tǒng)將為設(shè)備完整性管理與第二輸油處智能管道建設(shè)提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2 第二輸油處在備品備件管理中存在的問(wèn)題

（1）需要對(duì)大量貨物進(jìn)行快速盤點(diǎn)，工作量較大，而人工錄入易出錯(cuò)漏，容易被誤改，因此效率較低。原有的管理方式下一個(gè)基層站隊(duì)備品配件到貨后的臺(tái)賬建立、入庫(kù)、出庫(kù)以及每月一次的盤庫(kù)工作，每月約需要20個(gè)工時(shí)。根據(jù)實(shí)際管理情況看，全處10個(gè)備品配件庫(kù)均有不同程度的漏錄入與誤錄入，個(gè)別站隊(duì)執(zhí)行較好，但也反映工作量大，軟件使用不友好等問(wèn)題，這種普遍性情況說(shuō)明加強(qiáng)對(duì)人的管理難以真正解決問(wèn)題。備品配件數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的，隨時(shí)都有可能變化，突擊性的檢查和幫促指導(dǎo)只能解決一時(shí)的問(wèn)題，設(shè)備故障具有隨機(jī)性，任何基于人的自覺性的實(shí)時(shí)管理平臺(tái)都具有極大的管理漏洞。

（2）原有的數(shù)據(jù)錄入方式與盤點(diǎn)方式對(duì)人員的設(shè)備專業(yè)知識(shí)要求高。要做好備品配件管理，要求基層管理人員必須懂設(shè)備構(gòu)造、備品配件型號(hào)含義等信息，實(shí)際是各站實(shí)際管理庫(kù)房的人員缺乏相關(guān)知識(shí)，由于知識(shí)涉及面廣泛，實(shí)際培訓(xùn)效果欠佳，人員知識(shí)水平制約管理成效。

（3）管理層決策失誤在于收集到不準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和不及時(shí)的數(shù)據(jù)變化。主要生產(chǎn)設(shè)備的備品配件儲(chǔ)備量是保證設(shè)備運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵，盡管逐臺(tái)制定了儲(chǔ)備定額標(biāo)準(zhǔn)，也在平臺(tái)中設(shè)定上下限報(bào)警，也執(zhí)行月盤庫(kù)制度，實(shí)際中執(zhí)行工作的人往往身兼數(shù)職，系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性依托于人的自覺性與專業(yè)程度，往往出現(xiàn)問(wèn)題，小到不清楚庫(kù)存，重復(fù)上報(bào)造成物資擠壓，大到關(guān)鍵設(shè)備備件空缺后，不更新平臺(tái)也不補(bǔ)充，影響輸油安全生產(chǎn)。

3 第二輸油處智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)方案

3.1 系統(tǒng)功能建設(shè)

3.1.1 入庫(kù)管理

為了保證不遺漏RFID電子標(biāo)簽，依據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行射頻規(guī)劃，同時(shí)在倉(cāng)庫(kù)門口安裝RFID固定式讀寫器。收到倉(cāng)庫(kù)訂單后，將根據(jù)特定規(guī)則將產(chǎn)品放入倉(cāng)庫(kù)。進(jìn)入到RFID固定式讀寫器的電磁波范圍內(nèi)的超高頻RFID電子標(biāo)簽會(huì)被主動(dòng)激活，然后彼此之間進(jìn)行通信。收集完RFID標(biāo)簽后，它將與采購(gòu)訂單匹配，以檢查商品的數(shù)量和型號(hào)是否正確。如果有錯(cuò)誤或遺漏，將手動(dòng)進(jìn)行處理。最后，貨物將被運(yùn)輸?shù)街付ǖ哪康牡夭凑_的順序放置。RFID在倉(cāng)庫(kù)管理應(yīng)用中的主要優(yōu)點(diǎn)是非接觸式和批量可讀的遠(yuǎn)程識(shí)別，從而提高了效率和準(zhǔn)確性，見圖1。

圖1 智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)模塊概要結(jié)構(gòu)圖

3.1.2 出庫(kù)管理

出庫(kù)的貨物在出庫(kù)管理之前要先根據(jù)出庫(kù)計(jì)劃進(jìn)行分揀處理[1]。如果是大量貨物要從倉(cāng)庫(kù)中取出，則將貨物分批推到倉(cāng)庫(kù)門口，并使用固定式讀卡器與標(biāo)簽進(jìn)行通信，以便采集從倉(cāng)庫(kù)中出庫(kù)的貨物的RFID標(biāo)簽，并檢查其是否符合計(jì)劃。如果有任何錯(cuò)誤，將盡快手動(dòng)進(jìn)行處理。當(dāng)貨物較少時(shí)，可以通過(guò)RFID終端即手持式掃描儀或用RFID平板電腦采集電子標(biāo)簽信息。數(shù)據(jù)采集完畢后會(huì)發(fā)送到管理中心，更新數(shù)據(jù)庫(kù)即出庫(kù)完成。

3.1.3 盤點(diǎn)管理

按照一定的要求對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行定期或不定期的盤點(diǎn)即為盤點(diǎn)管理[2]。RFID可以解決傳統(tǒng)盤點(diǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的耗時(shí)耗力、容易出錯(cuò)的問(wèn)題，因此當(dāng)有了盤點(diǎn)計(jì)劃時(shí)，可以選擇優(yōu)先選擇使用RFID手持式的終端對(duì)貨物進(jìn)行掃描并盤點(diǎn)，然后無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以把盤點(diǎn)的信息傳入后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行信息比對(duì)，比對(duì)過(guò)程中RFID會(huì)實(shí)時(shí)地把生成的差異化的信息顯示在手持終端上，負(fù)責(zé)盤點(diǎn)的工作人員以此進(jìn)行核查[3]。盤點(diǎn)結(jié)束時(shí)，將盤點(diǎn)獲取到的信息和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行核對(duì)，即可完成盤點(diǎn)。在整個(gè)盤點(diǎn)過(guò)程中通常在1～2 m的范圍內(nèi)，系統(tǒng)都可以通過(guò)RFID非接觸式快捷便利地對(duì)物品信息進(jìn)行讀取，這樣就彌補(bǔ)了傳統(tǒng)盤點(diǎn)模式中缺乏的高效率和高準(zhǔn)確性。

3.1.4 基本信息管理

其主要有查詢、編輯、添加、刪除貨物基本屬性的功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉(cāng)庫(kù)中物品屬性的設(shè)置管理。為了使各個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理的個(gè)性化需求得到滿足并使管理更加精確，可以依據(jù)倉(cāng)庫(kù)、區(qū)域、貨位等劃分單位對(duì)大型的倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行位置的劃分。這樣也為各層級(jí)的倉(cāng)庫(kù)管理人員提供了便利，他們可以快速查詢不同維度的庫(kù)存信息，進(jìn)而實(shí)施相關(guān)的業(yè)務(wù)操作。

3.1.5 系統(tǒng)信息管理

系統(tǒng)管理需要完成的工作包括：（1）校正和維護(hù)參數(shù)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。（2）數(shù)據(jù)表單的更改和分配完成權(quán)限。（3）系統(tǒng)管理有正規(guī)的包括用戶名和口令在內(nèi)的登錄程序，系統(tǒng)管理員要對(duì)人員進(jìn)行設(shè)置，每個(gè)人設(shè)置的權(quán)限都不同。（4）系統(tǒng)中含有一鍵數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)功能。總而言之，系統(tǒng)具有擴(kuò)展性與安全性，可為內(nèi)部提供合理的工具以保證系統(tǒng)的安全，所以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和安全性得到了保證[4]。

3.1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表需包含時(shí)間、數(shù)量等要素。經(jīng)分析后明晰了周轉(zhuǎn)周期和周轉(zhuǎn)效率，將會(huì)給管理庫(kù)存流程帶來(lái)極大的便利，貨物的出庫(kù)速度也可以因?yàn)榻y(tǒng)一的運(yùn)行而加快，并增加庫(kù)存中心的吞吐量，且提供給管理層的信息也可以及時(shí)準(zhǔn)確，貨物查詢的準(zhǔn)確性也因此可以得到提高，也提高了整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的效率。

3.2 硬件系統(tǒng)組成

3.2.1 固定式RFID讀寫器

RFID讀寫模塊、TCP/IP通信模塊和讀寫器電源3部分構(gòu)成了固定式RFID讀寫器[5]。依靠固定式RFID讀寫器可以高效率且安全可靠地讀取標(biāo)簽，因?yàn)槠涮峁┝硕鄻拥倪\(yùn)行程序和簡(jiǎn)易集成方面的支持，因此可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸和實(shí)時(shí)自動(dòng)采集遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的功能。還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成現(xiàn)有IT環(huán)境，對(duì)用戶定義的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行過(guò)濾和調(diào)解，并且可以實(shí)現(xiàn)快速采集和提供有用的數(shù)據(jù)來(lái)為用戶提供細(xì)化的實(shí)時(shí)信息，除此之外還包括選擇性監(jiān)控及其他一些實(shí)用的功能。

3.2.2 固定式RFID天線

需要采用圓極化天線來(lái)保證多角度的有效識(shí)別，因?yàn)殡娮訕?biāo)簽的方向在貨物出庫(kù)房時(shí)具有不確定性的特點(diǎn)。固定式RFID讀寫器會(huì)連接4個(gè)天線，因?yàn)樵诤芏鄠}(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中可能會(huì)出現(xiàn)誤讀、漏讀的情況，所以需要從不同的方向進(jìn)行標(biāo)簽的讀寫，以此來(lái)保證標(biāo)簽的準(zhǔn)確性與效率。為了保證適合的讀寫功能的實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)讀寫距離和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境的要求對(duì)天線的類型進(jìn)行調(diào)整。

3.2.3 手持式RFID讀寫器

在庫(kù)房的盤點(diǎn)和入庫(kù)出庫(kù)的管理操作中，較多地運(yùn)用支持GPRS/Wi-Fi等多種通信傳輸模式的手持式RFID讀寫器[6]。手持RFID終端可以深入復(fù)雜的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境，因?yàn)椴捎玫氖歉吖I(yè)等級(jí)的設(shè)計(jì)，選用的都是防水防塵且堅(jiān)固耐用的材料。而且具有較大的靈活性，對(duì)于一些存放位置離固定閱讀器較遠(yuǎn)的貨物，甚至一些固定閱讀器無(wú)法觸及的遠(yuǎn)程區(qū)域的貨物需要處理時(shí)，都可以使用RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行跟蹤。

3.2.4 桌面式RFID發(fā)卡器

RFID桌面式發(fā)卡器是一種發(fā)卡設(shè)備，也是一種桌面式讀寫器，里面設(shè)置有小型天線，可以識(shí)別讀寫工作在UHF頻段且典型距離為10 cm的電子標(biāo)簽。也可以對(duì)多個(gè)電子標(biāo)簽中的ID碼和EPC碼和用戶數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步讀取，因?yàn)樵O(shè)置了防碰撞的多標(biāo)簽識(shí)別機(jī)制。而且為了防止電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)被改寫，還可以設(shè)定密碼對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行鎖定。

3.2.5 RFID電子標(biāo)簽

貨物的種類及規(guī)格因?yàn)樾袠I(yè)應(yīng)用環(huán)境的不同也較為豐富，因此需要規(guī)格不同、大小不一的貼附和吊牌標(biāo)簽來(lái)運(yùn)用，以達(dá)到通信需求且滿足于不同應(yīng)用環(huán)境的要求。RFID電子標(biāo)簽不僅外型小巧，易于使用，而且在正常的環(huán)境應(yīng)用時(shí)，體現(xiàn)出性能卓越、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。其內(nèi)部含有防沖突機(jī)制，數(shù)據(jù)讀取過(guò)程透過(guò)外包裝就可以完成，不需要依靠光源，適用于多標(biāo)簽識(shí)別的場(chǎng)合[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)為輸油企業(yè)帶來(lái)了生機(jī)與活力，在生產(chǎn)管理方面，能夠避免貨物遺失損壞，為企業(yè)降低庫(kù)內(nèi)損耗并節(jié)約存儲(chǔ)空間，可以有效地減少流動(dòng)資金的積壓，從而提高倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化水平和庫(kù)內(nèi)運(yùn)作效率等；在人力資源管理方面，能夠消除工作失誤帶來(lái)的差錯(cuò)，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高操作人員素質(zhì)等。這些將為設(shè)備完整性管理提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新性發(fā)展。